The Journal of the Petrological Society of Korea (암석학회지)

The Petrological Society of Korea (한국암석학회)
권호 표지

Occurrence and Deformation of Fe-Ti ores from the Proterozoic Hadong Anorthosites, Korea

원생대 하동회장암체 내 철-티탄 광체의 산상과 변형

  • Jung, Jae-Sung (Department of Geological Sciences, Pusan National University) ;
  • Kim, Jong-Sun (Department of Geological Sciences, Pusan National University) ;
  • Cho, Hyeong-Seong (Department of Geological Sciences, Pusan National University) ;
  • Song, Cheol-Woo (Department of Geological Sciences, Pusan National University) ;
  • Son, Moon (Department of Geological Sciences, Pusan National University) ;
  • Ryoo, Chung-Ryul (Mineral Resources Research Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Chi, Sei-Jeong (Mineral Resources Research Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Kim, In-Soo (Department of Geological Sciences, Pusan National University)
  • 정재성 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 김종선 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 조형성 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 송철우 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 손문 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 류충렬 (한국지질자원연구원) ;
  • 지세정 (한국지질자원연구원) ;
  • 김인수 (부산대학교 지구환경시스템학부)
  • Received : 2010.01.18
  • Accepted : 2010.02.26
  • Published : 2010.03.31
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Abstract

Nearly NS-trending Fe-Ti ore bodies intermittently occur in the Hadong anorthosites, south Korea, irrespective of the rock types of the anorthosites. In order to determine their occurrence mode and deformation history, we collected the features of occurrence and geological structures in the field, petrographic features using thin sections of the principal constituent rocks, and geochemical data of ilmenites in the ore body using electron probe microanalysis. Fe-Ti ore bodies examined in this study are divided into two types: dike- and lamina-types. It is steadily supported that the dike-type has intruded into the anorthositic rocks after their emplacement and solidification. And the laminar-type is probably a result of the mylonitization and transposition of the dike-type ore bodies parallel to the shear planes, due to later strong dextral ductile shearing. In the meantime, the Fe-Ti ore bodies have experienced the stronger dextral shearing in the more northern part of the study area, i.e. Cheongryong-ri, Wolhoeng-ri, Jonghwa-ri, and Jayangri and Baekun-ri in ascending order of its strength, together with the less content of $TiO_2$. All ilmenites of the ore bodies have very similar chemical composition, as pure ilmenite of 52~55 wt.% in $TiO_2$ content, irrespective of the occurrence mode and degree of later ductile shearing of the ore bodies. And they didn't experience to exsolve into magnetite. The structural data indicate that the Hadong anorthosites have deformed by NNE-trending folding, intrusion of the Fe-Ti ore bodies, NNW~NNE-trending dextral ductile shearing, NW~NNW-trending sinistral semi-brittle shearing, and intrusion of NNE~NE-trending mafic dykes in descending order of chronology after the formation of foliation of the anorthositic rocks. The foliation is interpreted as a result of the accumulation of crystals that settle out from the magma by the action of gravity.

한반도 남부 원생대 하동회장암체 내에는 주변 회장암의 암상과 무관하게 대략 남북방향으로 단속적으로 철-티탄 광체들이 출현한다. 이들 광체의 야외산상과 변형사를 밝히기 위하여 야외기재학적 특징과 주변 지질구조 분석 그리고 주요 암석과 광체 내 티탄철석에 대한 박편관찰과 전자현미분석을 실시하였다. 이번 연구의 대상 광체는 맥상과 층상 광체로 구분된다. 맥상 광체는 회장암체가 정치 고화된 이후에 관입하였음이 확실시되며, 층상 광체는 후기의 강력한 우수향 연성 전단작용에 의해 상대적으로 규모가 큰 맥상 광체가 압쇄암화 되고 전단엽리와 평행하게 전위된 결과로 해석된다. 철-티탄 광체는 청룡리, 월횡리, 종화리, 자양리와 백운리의 순서로 남에서 북으로 갈수록 후기 우수향 연성 전단변형을 많이 받았으며, 광체 내 티탄철석의 함량은 감소하는 특징을 보인다. 광체 내 티탄철석은 야외산상과 후기 전단변형의 정도와 무관하게 유사한 화학조성을 가지며, $TiO_2$ 함량이 52~55 wt.% 내외로 자철석으로 용리되지 않은 순수한 티탄철석의 화학조성을 보여준다. 야외 지질구조 자료들을 분석하면, 하동회장암체는 마그마의 분화작용으로 만들어진 누적 엽리의 생성 이후에 북북동-남남서 습곡, 철-티탄 광체의 관입, 북북서~북북동 우수향 연성 전단작용, 북서~북북서 좌수향 아취성 전단작용, 그리고 북북동~북동 방향의 염기성 마그마의 관입의 순서로 변형된 것으로 판단된다.

Keywords

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