Petrochemistry and stable isotopes of granites around the Eonyang rock crystal deposits

언양 수정광상 주변에서 산출되는 화강암류의 암석화학과 안정동위원소

Mun, Sang-Ho;Park, Hui-In;Ripley, Edward M.;Heo, Sun-Do
문상호;박희인;;허순도

  • Published : 19980900

Abstract

Granites in a genetic association with the Eonyang rock crystal deposits consist of several rock types, which were successively emplaced in the order of porphyritic granite, medium-grained biotite granite and miarolitic granite, and aplite. K-Ar age of biotite in these granites ranges from 62.3 Ma to 66.9 Ma. Toward the later intrusive stage of granites, $SiO_{2}$ content and differentiation index(D.I.) progressively increased, whereas, Ba and Sr contents progressively decreased. The Harker's variation diagrams for major elements show well-defined differentiated characteristics. Futhermore, anorthite contents in plagioclase show distinct fractionated features. Chondrite-normalized rare-earth elements of the Eonyang granites have similar patterns to those of Cretaceous granitoids in Kyeongsang Basin, which have been known to be formed by fractional crystallization of granitic magma. Oxygen and hydrogen isotopic ratios for the studied granites range from +7.3 to $+7.5%_{o}$ and from -77 $-64%_{o}$, respectively, which are identical with the values of typical worldwide unaltered igneous rocks. Calculated oxygen isotopic equilibrium temperatures for several mineral pairs are as follows: granites, $531{\sim}666^{\circ}C$; graphic quartz-K-feldspar from the root part of rock crystals, $559{\sim}591^{circ}C$; pegmatite, $531^{\circ}C$. Calculated oxygen and hydrogen isotopic ratios of fluid, equilibrated with rock-forming minerals of granites, range from +5.7 to $+7.5%_{o}$ and from -79 to $-60%_{o}$, respectively. These data characterized by homogeneous isotopic compositions indicate that the Eonyang granites had little affected by meteoric water but emplaced under circumstances of typical magmatic water.

언양 수정광상과 성인적으로 밀접히 연관되어 산출되는 화강암류는 복합암체로서, 반상화강암 ${\rightarrow}$ 중립질 흑운모화강암 및 마이아롤리틱(miarolitic) 화강암 ${\rightarrow}$ 반화강암의 순서로 관입하였다. 이들 화강암류내 흑운모의 K-Ar 연령은 $62.3{\sim}66.9Ma$로서 백악기 말 내지 고제3기 초에 해당된다. 전암분석 결과, 관입 후기의 암상으로 갈수록 화강암내 $SiO_{2}$ 함량과 마그마 분화지수(D.I.)는 증가되는 반면 Ba, Sr 함량은 감소되며, Harker 그림에 의한 주성분원소의 분화 양상 또한 현저하다. 조암광물 중 사장석의 성분도 화강암류의 관입 초기($An_{{11.3}{\sim}{22.6}}$)와 말기($An_{{7.5}{\sim}{8.9}}$)간에 뚜렷한 차이를 보인다. 화강암류의 희토류원소 분화 양상은 기보고된 경상분지내 백악기 화강암류와 유사한 분화 특성을 보이며, 이들 복합암체는 화강암질 마그마의 분별결정화작용에 의한 분화 결과 생성된 것으로 해석된다. 화강암류에 대한 산소 및 수소동위원소비는 각각 ${\sigma}^{18}O=+7.3{\sim}+7.5%_{o}$, ${\sigma}D=-7{\sim}-64%_{o}$로서 변질되지 않은 일반 화성암체의 특성을 보인다. 조암광물들에 대한 산소동위원소 평형온도는 화강암류의 경우 $531{\sim}666^{\circ}C$, 정동 수정의 뿌리 부분에 해당되는 석영 장석 문상대(文象帶)와 페그마타이트의 경우 각각 $559{\sim}591^{circ}C$$531^{\circ}C$이다. 화강암류와 페그마타이트 생성시 동위윈소적 평형을 이루었을 물의 산소 및 수소동위원소비는 각각 ${\sigma}^{18}O_{H2O}=+5.7{\sim}+7.5%_{o}$, ${\sigma}D_{H2O}=-79{\sim}-60%_{o}$로서 전형적인 마그마수의 특징을 보인다.

Keywords

References

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