우리나라 상부암석권 맨틀 : 페리도타이트 포획암으로부터의 고찰 :페리도타이트 포획암으로부터의 고찰

최성희

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자료유형: 학술저널

저자정보: 최성희 (충남대학교)

저널정보: 한국암석학회 암석학회지 암석학회지 제21권 제2호 (통권 제68호)

발행연도: 2012.6

수록면: 235 - 247 (13page)

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2013

신생대후기 알칼리현무암류에 포획된 페리도타이트로부터 본 우리나라 암석권맨틀에서 대륙충돌대 발견가능성에 대한 고찰

최성희 대한지질학회 학술대회 2013.10 학술대회자료

2012

우리나라 상부암석권 맨틀 : 페리도타이트 포획암으로부터의 고찰

최성희 암석학회지 2012.06 학술저널

1995

제주도의 상부맨틀 포획암에 대한 예비적 연구

최성희 , 이민성 , 이한영 외 1명 대한지질학회 학술대회 1995.10 학술대회자료

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우리나라 백령도, 제주도, 보은, 아산, 평택, 간성일대에는 맨틀 페리도타이트들이 알칼리 현무암류에 포획되어 온 형태로 분포하고 있다. K-Ar 전암연대측정 자료에 의하면 이들 화산암류는 약 0.1-18.9Ma에 분출하였다. 페리도타이트의 광물조합은 감람석-사방휘석-단사휘석-첨정석이며, 함수광물이나 석류석이 보고된 바는 없다. 암석의 종류는 레어조라이트에서 하즈버가이트에 걸쳐있다. 감람석은 Fo<SUB>88.4-92.0</SUB>이고, 단사휘석은 투휘석, 사방휘석은 엔스터타이트가 풍부하며, 첨정석은 Cr이 풍부하다(Cr# = 7.8-53.6). 주성분 원소함량에 의하면 이들 페리도타이트는 부화된 중앙해령현무암 근원 맨틀로부터 대략 26%까지의 부분용융을 겪은 후에 남은 잔류물로 추정된다. 그러나 맨틀에서의 이차적인 변성교대작용의 흔적이 미량원소의 함량에 기록되어 있는 경우도 있다. 양휘석 지온계에 의하면 우리나라 페리도타이트 포획암의 평형온도는 대략 850-1050℃ 범위이다. Sr-Nd 동위원소비는 결핍된 중앙해령현무암의 근원맨틀 성분(DMM)에서부터 지구전암(BSE) 성분 값까지 넓은 범위에 걸쳐있어, 오랜 시간의 성장과 진화의 역사를 대변하고 있다. Sr-Nd-Pb 동위원소비에 의하면 우리나라 암석권 맨틀은 대개 맨틀 단성분 중 DMM과 EM2의 혼합으로 설명되며, 상부 대륙지각과 연계될 수 있는 남북 내지는 동서방향으로의 지역성을 기록하고 있지는 않다. 이는 동아시아의 신생대후기 판내부기원 현무암류들이 기록하고 있는 남북간의 이분성과는 매우 대조적인 것으로, 동아시아 연약권 맨틀의 지역성을 시사하고 있다. Os 모델연대에 기초하면 우리나라 암석권 맨틀이 연약권으로부터 분리된 시기는 약 1.8-1.9 Ga로 추정된다.

Peridotite xenoliths hosted by alkali basalts from South Korea occur in Baengnyeong Island, Jeju Island, Boeun, Asan, Pyeongtaek and Ganseong areas. K-Ar whole-rock ages of the basaltic rocks range from 0.1 to 18.9 Ma. The peridotites are dominantly lherzolites and magnesian harzburgites, and the constituent minerals are Fo-rich olivine (Fo<SUB>88.4-92.0</SUB>), En-rich orthopyroxene, Di-rich clinopyroxene, and Crrich spinel (Cr# = 7.8-53.6). Hydrous minerals, such as pargasite and phlogopite, or garnet have not been reported yet. The Korean peridotites are residues after variable degree of partial melting (up to 26%) and melt extraction from fertile MORB mantle. However, some samples (usually refractory harzburgites) exhibit metasomatic enrichment of the highly incompatible elements, such as LREE. Equilibration temperatures estimated using two-pyroxene geothermometry range from ca. 850 to 1050℃. Sr and Nd isotopic compositions in clinopyroxene separates from the Korean peridotites show trends between depleted MORB-like mantle (DMM) and bulk silicate earth (BSE), which can be explained by secondary metasomatic overprinting of a precursor time-integrated depleted mantle. The Korean peridotite clinopyroxenes define mixing trends between DMM and EM2 end members on Sr-Pb and Nd-Pb isotopic correlation diagrams, without any corresponding changes in the basement. This is contrary to what weobserve in late Cenozoic intraplate volcanism in East Asia which shows two distinct mantle sources such as a DMM-EM1 array for NE China including Baengnyeong Island and a DMM-EM2 array for Southeast Asia including Jeju Island. This observation suggests the existence of large-scale two distinct mantle domains in the shallow asthenosphere beneath East Asia. The Re-Os model ages on Korean peridotites indicate that they have been isolated from convecting mantle between ca. 1.8 and 1.9 Ga.

#암석권 맨틀 #페리도타이트 #Sr-Nd-Pb-Os 동위원소 #Peridotite xenolith #Lithospheric mantle #Sr-Nd-Pb-Os isotope #Korean peninsula

참고문헌 (3)

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김윤규, 이대성, 송윤구, 김선억. Petrology of Ultramafic Nodules in Jogok-ri Basalt, Boun Area. 지질학회지. 1988

신홍자, 길영우, 진명식, 이석훈. Petrological study on upper mantle xenoliths from Asan and Pyeongtaek area. 지질학회지. 2006

유재은, 김선웅, 양경희. 제주도 맨틀포획암내의 실리카 부화작용 : 모달 교대작용의 증거. 암석학회지. 2011

이 논문의 저자 정보

최성희

소속기관 Chungnam National University

주요연구분야 자연과학 > 지구과학 > 지질학

논문수 46 이용수 1,715

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