Petrology of the Chaeyaksan basaltic rocks and application of hornblende geobarometer

채약산 현무암질암류의 암석학적인 특징 및 각섬석 지질압력계의 적용

The Cretaceous Chaeyaksan basaltic rocks consist mainly of basaltic tuffs intercalating three layers of basalt. Stratigraphically, the rocks are located between the upper Songnaedong Formation and the lower Geoncheonri Formation and contain plagioclase, augite, hornblende, and a few olivine phenocrysts. Geochemically, they show calc-alkaline characteristics in some immobile element content, but show the alkaline suite feature in the mobile major element composition. The basalts are widely spilitized but some of them is altered to shoshonitic rocks with more calcic plagioclase, calcite, and chlorite, and adularia veinlets are common in the rocks. It is supposed that the post-eruption alteration of the rocks is done through alkali-replacement by hydrothermal solution or vapor rather than by low grade regional metamorphism. It is considered that A1 in hornblende will be available for estimating the pressure of the pre-eruption magma in the reservoir although the plagioclase of the rocks are highly albitized. The crystallization pressure was calculated as 5.7Kb by the equation of Johnson and Rutherford(l989) incorporating of the effect of overestimate of .41T in hornblende in the case of quartz-free rocks. Application of the estimated temperature, pressure and the constituent of phenocrysts of the rocks to the experimental P-T phase diagram for basalts established by Green(1982) indicates the crystallization course and succession of growth of the phenocrysts during of rising and cooling of the magma reservoir; augite + augite and olivine + augite, olivine, and hornblende -+ augite and hornblende+ augite, hornblende, and plagioclase. Such evolution course of the magma may include crystal fractionation by the phenocrysts crystallization and contamination by country rock in lower crust.

채약산 현무암질암류는 응회ㅇ마류가 크게 우세하고 3매의 협재된 현무암으로 구성되는데 상위의 건천리층과 하위의 송내동층과는 정합적인 관계를 가진다. 본 현무암은 사장석, 휘석, 각섬석 및 약간의 감람석을 반정으로 함유하는데 주성분상으로는 알카리계열의 특성을 보여주고 유동성이 적은 미량원소의 거동은 칼크알카리계열의 특징을 보존하고 있어서 본암이 칼크알카리계열의 현무암으로 형성된 후 2차적으로 알카리 원소의 부화가 일어났음을 시사한다. 본암은 전박적으로 심하게 스필라이트화하였으나 부분적으로는 그 정도가 미약하거나 쇼쇼나이트질암으로 변질된 부분도 관찰된다. 반정으로 산출되는 각섬석의 Aldldhs이 심하게 스필라이트화된 본역에서도 지질압력계로서 활용될 수 있는지 신중히 검토되어 그 활용이 가능한 것으로 판단되며 압력의 추정은 Johnson and Rutherford(1989)의 압력-AlT 관계식에 적용, 산출하는 것이 가장 타당한 것으로 판단되며 그 결과는 5.7kb로 산축되었는데 이는 본 압층 최하부의 시료에서 얻은 것이므로 본암잉 분출되기 직전의 압력을 대표하는 것으로 해석될 수 있겠으나 온도보정이 불가능한 상황에서 얻은 값이므로 그 신빙도는 다소 낮을 것으로 판단된다. 이 압력과 본암의 반정광물의 입도 및 구성에 관한 사항을 Green(1982)의 염기성 마그마계에 관한 상도에 적용하여 마그마저장고의 형성 후 반정광물의 정출과정을 통한 기원마그마의 진화경로는 마그마저장고가 서서히 상승, 냉각되는 동안에 휘석 $\longrightarrow$ 휘석 및 감람석 $\longrightarrow$ 희석, 감람석 및 각섬석 $\longrightarrow$ 휘석 및 각섬석 $\longrightarrow$ 휘석, 각섬석 및 사장석등의 일연의 결정분화작용과 모암에 의한 혼염작용을 거치면서 진화되었음이 추정된다.