Magma Differentiation and Mineral Accumulation of the Sangnae-ri Dolerite Sill in the Okchon Belt

옥천대내 상내리 조립현무암질 암상에서의 마그마 분화와 광물의 집적

Various sizes of dolerite sills occur in the Mungyong area, one of well-exposed areas in Okchon belt. All of previous geochemical studies concluded that chemical variations of basic rocks, so-called Sangnae-ri amphibolite, result from the fractional crystallization. The second sill, which is a well differentiated one in the Sangnae-ri area, displays systematic compositional variation associated with gradual change of grain size in vertical sections. In order to clarify the chemical variation in the sill, whether chemical composition of each part of the sill is appropriately derived from the original liquid (represented by the average composition) by addition or subtraction of initial phenocystic minerals are tested(Iwamori program, 1989). According to the calculation, it is shown that major vertical chemical variation of the sill resulted from the accumulation of phenocrysts(olivine, clinopyrxoene, plagioclase, titanomagnetite) which already existed at the time of emplacement or formed just after the emplacement.

옥천대에는 다양한 종류의 화산암이 산출하며, 특히 문경지역을 중심으로 다양한 두께의 조립현무암질 암상이 다수 관찰된다. 이런 암류에 대한 과거의 지구화학적 연구에서는 전암성분의 계통적인 변화를 마그마의 분별정출작용에 의한 것으로 해석하였다. 상내리지역에 분포한 조립현무암질 암상중 가장 잘 분화된 두번째 암상은 수직적으로 광물입자의 발달이 현저하게 변화하며, 그에 따라 전암성분도 계통적으로 변화한다. 이러한 성분변화가 마그마의 분별정출작용에 의한 것인지를 확인하기위하여 광물의 입출에 대한 최소자승법을 이용하였으며, Iwamori (1989)의 컴퓨터프로그램을 사용하였다. 계산 결과는 암상에서 보여준 선암성분의 변화는 분별정출작용에 의한 것이 아니라, 마그마의 관입전이나 관입직후에 만들어 졌을것으로 보여지는 반정들(감람석, 사장석, 단사휘석, 자철석)의 차별적 집적에 의한 것으로 나타났다. 또한 분화의 최종산물인 Patch 형태의 백색산성암은 분별작용의 결과임이 분명하다.