The Journal of the Petrological Society of Korea (암석학회지)

The Petrological Society of Korea (한국암석학회)
권호 표지

Mineral chemistry and major element geochemistry of the granitic rocks in the Cheongsan area

청산 일대에 분포하는 화강암류의 광물조성과 주성분원소 지구화학

  • 사공희 (연세대학교 이과대학 지구시스템과학과) ;
  • 좌용주 (경상대학교 자연과학대학 지구환경과학과)
  • Published : 1997.12.01
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Abstract

Granitic rocks in the Cheongsan area cosist of three plutons-Baegrog granodiorite, Cheongsan porphyritic granite, and two mica granite. Amphilboles from the Baegrog granodiorite belong to the calcic amphilbole group and show compositional variations from magnesio-hornblende in the core to actinolitic hornblende in the rim. Biotites from the three granites represent intermediate compositions between phlogopite and annite. Muscovites from the two mica granite are considered to be primary muscovite in terms of the occurrence and mineral chemistry. Each granitic rock reveals systematic variation of major oxide contents with $SiO_2$. Major oxide variation trends of the Baegrog granodiorite are fairly different from those of Cheongsan porphyritic granite and two mica granite. The latter two granitic rocks are also different with each other in variation trends for some oxides. Thus three granitic rocks in the Cheongsan area were solidifield from the independent magmas of chemically different, heterogeneous origin. The granitic rocks in the area show calc-alkaline nature. The whole rock geochemistry shows that the Baegrog granodiorite and Cheongsan porphyritic granite belong to metaluminous, I-type granite, whereas the two mica granite to peraluminous, I/S-type granite. The opaque mineral contents and magnetic susceptibility represent that the granitic rocks in the area are ilmenite-series granite, indicating that each magma was solidified under relatively reducing environment. The tectonic environment of the granitic activity in the area seems to have been active continental margin. Alkali feldspar megacryst in the Cheongsan porphyritic granite is considered to be magmatic, judging from the crystal size, shape, arrangement, and distribution pattern of inclusions. The petro-graphical characteristics of the Cheongsan porphyritic granite can be explained by two stage crystallization. Under the smaller degree of undercooling the alkali feldspar megacrysts rapidly grew owing to slow rate of nucleation and fast growth rate. At the larger degree of undercooling the nucleation rate and density drastically increased and the small crystals of the matrix were formed.

청산지역의 화강암류는 기재적인 특징으로부터 백록 화강섬록암, 청산 반상 화강암 및 청산복운모 화강암으로 분류할 수 있다. 백록 화강섬록암의 각섬석은 외각섬석군에 속하고, 중심부의 Mg- 보통각섬석에서 주변부의 양기석질 보통각섬석으로 조성적 변화를 보인다. 청산 지역 화강암류의 흑운모는 금운모와 애나이트의 중간 조성을 나타낸다. 복운모 화강암에서 산출되는 백운모는 그 산출상태와 조성으로부터 마그마 정출의 1차적인 백운모로 판단된다. 주성분 산화물의 변화 경향에서 각각의 화강암류는 체계적인 변화를 나타낸다. 백록 화강섬록암은 청산 반상 화강암 및 복운모 화강암과는 주성분의 변화 경향에서 매우 뚜렷한 차이를 보인다. 반상 화강암과 복운모 화강암의 경우 일부 성분에서는 연속성이 관찰되지만, 몇몇 원소에서는 뚜렷한 차이를 보인다. 따라서 청산 지역의 세 화강암류는 각각 이질적 성인의 다른 조성의 마그마로부터 형성된 것으로 판단된다. 화강암류의 전암 화학조성으로부터 청산 지역 화강암류는 칼크-알칼리질임을 알 수 있다. 한편, 백록 화강섬록암과 청산 반상 화강암은 그 전암 조성이 I-타입과 메타알루미나질임에 비해, 청산 복운모 화강암은 I-/S-타입 양쪽과 과알루미나질을 나타낸다. 불투명광물의 함량과 전암 대자율값으로부터 청산지역 화강암륜느 모도 티탄철석계열에 속해 비교적 환원적인 환경에서 관입·고결되었음을 알 수 있다. 또한 세 화강암류는 활동성 대륙연변부에서 일어난 화성활동의 결과로 형성되었음이 추정된다. 청산 반상 화강암에 나타나는 알칼리장석의 거정은 그 결정의 크기, 형태, 배열 및 포유물의 분포 양상 등으로부터 마그마 기원임을 추정할 수 있다. 반상 화강암의 조직적 특징은 2단계 정출작용으로 설명된다. 즉, 알칼리장석 거정의 크기와 형태는 과냉각 정도가 적은 상태에서 결정의 느린 핵형성과 빠른 성장속도로 말미암아 형성된 반면, 석기는 과냉각 정도가 큰 상태에서 핵형성 밀도와 속도가 증가하여 형성된 것으로 판단된다.

Keywords

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