Rb-Sr Isotopic Composition of Mesozoic Sancheong Syenite and Its Geologic Implication

중생대 산청섬장암의 Rb-Sr 조성과 의미

  • Park Kye-Hun (Department of Environmental Geosciences, Pukyong National University) ;
  • Kim Dong-Yeon (Department of Environmental Geosciences, Pukyong National University) ;
  • Song Yong-Sun (Department of Environmental Geosciences, Pukyong National University) ;
  • Cheong Chang-Sik (Division of Isotope Geoscience, Korea Basic Science Institute)
  • 박계헌 (부경대학교 환경.해양대학 환경지질과학과) ;
  • 김동연 (부경대학교 환경.해양대학 환경지질과학과) ;
  • 송용선 (부경대학교 환경.해양대학 환경지질과학과) ;
  • 정창식 (한국기초과학지원연구원 동위원소환경연구부)
  • Published : 2006.03.01

Abstract

Sr isotopic compositions are determined from the syenite of Sancheong area, yielding age of $211{\pm}23(2\sigma)$ Ma and $^{87}Sr/^{86}Sr$ initial ratio of $0.70598{\pm}0.00060$. Such result confirms that Sancheong syenite was emplaced during the Mesozoic around the Triassic-Jurassic boundary. Rather low initial $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio suggests insignificant influence of old crustal materials. There are strong contrast in rock types of plutonic associations between Sancheong-Macheon area and adjacent Hamyang-Geochang area to the north, i.e. syenite-diorite-gabbro and granite-granodiorite respectively. $^{87}Sr/^{86}Sr$ initial ratios also show distinction between these areas. Such differences suggest regional contrast in tectonic environments between them.

산청지역에 분포하는 중생대 심성암 복합체의 하나로 산출되는 섬장암체에 대한 Rb-Sr 연대측정을 실시하였다 그 결과 $211{\pm}23(2\sigma)$ Ma의 연대와 $0.70598{\pm}0.00060$$^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치를 구했다. 이러한 연대는 산청 섬장암이 중생대의 삼첩기-쥬라기 경계시기 부근에 형성된 암체임을 확인한다. 또한 낮은 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치는 산청 섬장암의 생성과정에 오래된 지각물질의 영향이 적었음을 의미한다. 산청-마천 지역과 바로 인접한 북측의 함양-거창 지역에서 산출되는 동시기의 심성암체들 암상은 각각 섬장암-석록암-반려암과 화강암-화강섬록암으로 대조적이다. 또한 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치 역시 대조적인 것으로 판단된다. 이러한 차이는 국지적인 지구조적 환경의 차이를 반영하는 것일 가능성을 제기한다.

Keywords

References

  1. 강상원, 김용준, 1995, 경남 함양-산청지역에 분포하는 심성화성암류의 암석화학과 성인. 대한자원환경지질학회 제 28차 학술발표회, 요약집, 100
  2. 강상원, 유병욱, 유철, 김용준, 1994, 경남 함양-마천 지역 에 분포하는 심성암류의 암석화학. 지구과학회지, 15, 100-114
  3. 고보균, 박영록, 2004, 경상남도 산청 지역에 분포하는 관입암의 암석지구화학. 대한지질학회 정기총회 및 학술발표회, 85
  4. 김근수, 김종렬, 정규귀, 황진연, 이준동, 1995, 경상북도 경주-감포 일원에 분포하는 화강암류의 Rb-Sr연대. 지구과학회지, 16, 272-279
  5. 김옥준, 홍만섭, 박희인, 박양대, 김기태, 윤선, 1964a, 한국 지질도(1:50,000) 산청도폭 및 설명서, 경상남도, 25 p
  6. 김옥준, 홍만섭, 윤석규, 박희인, 박양대, 김기태, 이하영, 윤 선, 1964b, 한국지질도(1:50,000) 운봉도폭 및 설명서, 경 상남도
  7. 김용준, 이창신, 강상원, 1991, 영남육괴 지리산지구에 분포하는 중성-염기성 심성암류에 대한 암석지화학. 지구과학회지, 12, 100-122
  8. 김정환, 정창식, 손영철, 고희재, 1997, 평창지역의 지질과 선캠브리아 화강암질암의 스트론튬, 니오디미움 및 납 동 위원소 조성. 지질학회지, 33, 27-35
  9. 김희남, 신인현, 안건상, 박운선, 이창신, 1997, 강진-장흥지 역 화강암류의 암석화학 및 Sr.Nd 동위원소 조성. 지구과학회지, 18, 433-442
  10. 박계헌, 김동연, 송용선, 2001, 지리산 지역 차노카이트와 함티탄철석 회장암질암의 Sm-Nd 광물연대 및 성인적 관계. 암석학회지, 10, 27-35
  11. 박계헌, 송용선, 박맹언, 이승구, 류호정, 2000, 동북아시아 지역 선캠브리아 지괴에 대한 암석학, 지구화학 및 지구 연대학적 연구: 1. 지리산 지역 변성암의 변성연대. 암석학회지, 9, 29-39
  12. 박계헌, 이호선, 정창식, 2005, 영남육괴 중부 김천, 성주 및 안의지역 화강섬록암의 스핀 U-Pb 연대. 암석학회지, 14, 1-11
  13. 박계헌, 이호선, 송용선, 정창식, 2006, 영남육괴 함양, 거창 및 영주 화강암-화강섬록암의 스핀 U-Pb 연대. 암석학회지, 15, 39-48
  14. 박영석, 김용준, 권성택, 박재봉, 1993, 거창-고령지역산 화 성암류에 대한 Rb-Sr 동위원소 연구. 지구과학회지, 14, 32-43
  15. 송용선, 1999, 소백산육괴 서남부 지리산지역의 반상변정질 편마암에서 산출되는 백립암질 포획암. 암석학회지, 8, 34-45
  16. 송용선, 김동연, 박계헌, 정창식, 김남훈, 2004, 마천 반려 암질 층상관입암. 한국암석학회.한국광물학회 공동학술 발표회 논문집, 36-38
  17. 신인현, 加加美 寬雄, 1996, 해남-완도지역 Granophyre의 Rb-Sr 등시선 연대와 Sr, Nd 동위원소 조성. 자원환경지질, 29, 151-158
  18. 신인현, 박천영, 정연중, 2001, 전주지역 엽리상화강암의 암석화학 및 Sr.Nd 동위원소 조성. 지구과학회지, 22, 1-9
  19. 윤성효, 1998, 유천화산암 분포지 북부 백악기 채약산화산 암의 암석화학 및 스트론튬 동위원소비 조성. 지질학회지, 34, 161-171
  20. 윤성효, 고정선, 박광순, 안효찬, 김용일, 유성현, 이동한, 윤기영, 2005, 부산 금정산화강암체의 암석학 및 Rb-Sr 전 암 등시선 연대. 암석학회지, 14, 61-72
  21. 이상만, 나기창, 이상헌, 박배영, 1981, 소백산육괴(동남부) 의 변성암복합체에 대한 변성작용에 관한 연구. 지질학회지, 17, 169-188
  22. 이호선, 송용선, 박계헌, 정창식, 2005, 영남육괴 중부 지역 일부 화강암의 연대 보고. 대한지질학회 정기총회 및 학술발표회, 초록집, 111
  23. 정지곤, 1987, 하동-산청지역에 분포한 회장암질암의 분화. 지질학회지, 23, 216-228
  24. 정창식, 장호완, 1996, 중부 옥천 변성대의 화성, 변성 및 광화작용과 조구조적 연관성 연구(I): 보은지역 화강암류 의 암석화학과 동위원소 지구화학. 지질학회지, 32, 91- 116
  25. 정창식, 권성택, 김정민, 장병욱, 1998, 경상분지 북부에 분포하는 온정리 화강암에 대한 암석화학적, 동위원소 지 구화학적 연구: 경상분지 다른 지역과 서남 일본 내대에 분포하는 백악기-제3기 화강암류와의 비교 고찰. 암석학 회지, 7, 77-97
  26. 정창식, 길영우, 김정민, 정연주, 임창복, 2004, 영남육괴 북 동부 죽변 지역 선캠브리아 기반암류의 지구화학적 특징. 지질학회지, 40, 481-499
  27. 좌용주, 1998, 경상분지 고성지역의 화성암류에 대한 암석 학적 연구 II. 미량원소 지구화학과 Rb-Sr 방사성 연대. 자원환경지질, 31, 473-483
  28. 좌용주, 김종선, 김건기, 2005, 우리나라 트라이아스기 화 강암의 스위트/슈퍼스위트 분류. 암석학회지, 14, 226- 236
  29. 주승환, 1986, 영남육괴의 Rb-Sr 연대측정연구(III), 예천-단양, 무주-거창지역 화강암질편마암류 및 화강암류의 Rb- Sr 연대측정. 한국동력자원연구소, KR-86-2-17, 1-18
  30. 주승환, 김성재, 1985, Rb-Sr 법에 의한 영남육괴연대측정 연구(I), 평해, 분천화강편마암류 및 화강암류. 국토기본 지질조사연구, 연구보고서 85-24, 1-7
  31. 진명식, 장보안, 1999, 소백산육괴 동북부 영주-춘양지역의 트라이아시기말-쥬라기초 화강암체의 열사 및 그 지구조 적 의의. 지질학회지, 35, 189-200
  32. Cheong, C.-S., Kwon, S.-T. and Sagong, H., 2002, Geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic investigation of Triassic granitoids and basement rocks in the northern Gyeongsang Basin, Korea: implications for the young basement in the East Asian continental margin. The Island Arc, 11, 25-44 https://doi.org/10.1046/j.1440-1738.2002.00356.x
  33. Jeong, J.-G., Kim, W.-S. and Seo, B.-M., 1991, Differentiation of the plutonic rocks in Sancheong-gun: trace element modelling for the magamtic differentiation. J. Miner. Soc. Korea, 4, 69-89
  34. Kim, C.-B. and Turek, A., 1996, Advances in U-Pb zircon geochronology of Mesozoic plutonism in the southwestern part of Ryeongnam massif, Korea: Geochemical Journal, 30, p. 323-338 https://doi.org/10.2343/geochemj.30.323
  35. Kim, C.-B., Chang, H.-W., and Turek, A., 2003, U-Pb zircon ages and Sr-Nd-Pb isotopic compositions for Permian- Jurassic plutons in the Ogcheon belt and Ryeongnam massif, Korea: Tectonic implications and correlation with the China Qinling-Dabie belt and the Japan Hida belt. The Island Arc, 12, 366-382 https://doi.org/10.1046/j.1440-1738.2003.00404.x
  36. Kwon, S.T. and Jeong, J.G., 1990, Preliminary Sr-Nd isotope study of the Hadong-Sanchung anorthositic rocks in Korea: implication for their origin and for the Precambrian tectonics. J. Gol. Soc. Korea, 26, 341-349
  37. Kwon, S.T. and Tilton, G.R., 1992, Nd-Sr isotope study of Phanerozoic granitoids in South Korea: implications for basement structure and tectonics of East Asia. IGC 29th, Kyoto 3(1), 109
  38. Kwon, S.-T., Lan, C.-Y. and Lee, T., 1999, Rb-Sr and Sm- Nd isotopic study of the Seoul granitic batholith in middle Korea. Geosciences J., 3, 107-114 https://doi.org/10.1007/BF02914266
  39. Lee, J.I., Kagami, H. and Nagao, K., 1995, Rb-Sr and K-Ar age determinations of the granitic rocks in the southern part of the Kyeongsang basin, Korea: implications for cooling history and evolution of granitic magmatism during late Cretaceous. Geochemical J., 29, 363-376 https://doi.org/10.2343/geochemj.29.363
  40. Lee, S.R, Cho, M., Cheong, C.-S., Kim, H. and Wingate, M.T.D., 2003, Age, geochemistry, and tectonic significance of Neoproterozoic alkaline granitoids in the northwestern margin of the Gyeonggi massif, South Korea. Precam. Res., 122, 297-310 https://doi.org/10.1016/S0301-9268(02)00216-4
  41. Ludwig, K.R., 1994, ISOPLOT-A plotting regression program for radiogenic isotope data, version 2.71. USGS Open File Report, 91-445
  42. Ree, J.-H., Kwon, S.-H., Park, Y., Kwon, S.-T. and Park, S.- H., 2001, Pretectonic and posttectonic emplacements of the granitoids in the south central Okchon belt, South Korea: implications for the timing of strike-slip shearing and thrusting. Tectonics, 20, 850-867 https://doi.org/10.1029/2000TC001267
  43. Sagong, H., Kwon, S.-T., Cheong, C.-S. and Choi, S.H., 2001, Geochemical and isotopic studies of the Cretaceous igneous rocks in the Yeongdong Basin, Korea: Implications for the origin of magmatism in pull-apart basin. Geosciences J., 5, 191-201 https://doi.org/10.1007/BF02910303
  44. Sagong, H., Keon, S.-T. and Ree, J.-H., 2005, Mesozoic episodic magmatism in South Korea and its tectonic implication. Tectonics, 24, TC5002, doi:10.1029/ 2004TC001720
  45. Shin, S.-C. and Nishimura, S., 1993, Thermal and uplift histories of Mesozoic granites in southeast Korea: new fission track evidence. J. Petrol. Soc. Korea, 2, 104-121
  46. Turek, A. and Kim, C.-B., 1995, U-Pb zircon ages of Mesozoic plutons in the Damyang-Geochang area, Ryongnam massif, Korea: Geochemical Journal, 29, p. 243-258 https://doi.org/10.2343/geochemj.29.243
  47. Turek, A. and Kim, C.-B., 1996, U-Pb zircon ages for Precambrian rocks in southwestern Ryeongnam and southwestern Gyeonggi massifs, Korea. Geochem. J., 30, 231- 249 https://doi.org/10.2343/geochemj.30.231