Implication for the emplacement depth of the granites in the Yeongnam Massif, using the aluminum-in-hernblende barometry

각섬석 지압계를 이용한 영남육괴 내 화강암의 정치심도와 그 의미

  • 홍세선 (한국지질자원연구원 지질연구부)
  • Published : 2001.03.01

Abstract

Hornblende geobarometry has been applied to estimate the emplacement depth of the Jurassic Yeongiu, Andong, and Gimcheon granites in the Yeongnam Massif. Geobarometry was determined from the twenty two samples of the Yeongiu granite, ten samples of the Andong granite and twelve samples of the Gimcheon granite, using the composition of hornblende rims coexisting with the mineral assemblage required for pressure determination. Amphibole compositions in the three granites vary from edenite to ferropargasite with the increase of pressure. According to the equation of Schmidt(1992), the pressures of emplacement of the Yeongiu, Andong, and Gimcheon granites are 5.6 to 7.9 kb, 5.5 to 7.5 kb, and 4.1 kb to 5.3 kb, respectively. The emplacement depth in the Yeongiu granites increase systematically from about 6 kb in the northwest to about 7.5 kb in the southeast. Andong granite shows no systematic change of the pressure estimates. The Gimcheon granite shows almost consistent pressure distribution. The pressure difference of about 1.5 kb across the Yeongiu granite may be explained by a model combining late postemplacement upsurge of a deeper part of the pluton in the south with tilting of the batholith by Yecheon shear zone.

각섬석지압계를 이용하여 영남육괴 내에 분포한 영주, 안동과 김천일대의 쥬라기 화강암체를 대상으로 정치심도를 측정하여 이의 지구조적 의미를 해석하였다. 영주화강암에서 22개, 안동화강암에서 10개, 김천화강암에서 12개의 시료를 선택하여 각섬석의 연변부 성분을 측정하였다. IMA(Leake et at., 1977)에 의한 각섬석 분류에서 이들은 에데나이트, 파가사이트와 페로파가사이트 성분영역에 속한다. Schmidt(1992)의 식에의해 계산된 정치압력은 영주화강암이 5.6~7.9 kb. 안동화강암이 5.5~7.5 kb, 김천화강암은 4.1~5.3 kb의 범위를 나타낸다. 특징적으로 영주화강암은 예천전단대 부근의 남동 경계부에서 북서 경계부로 가면서 정치심도가 7.5 kb에서 6 kb로 감소하는 경향을 보이며 5km의 정치심도 차이에 해당한다. 이를 경사각도로 적용하면 영주화강암은 대체로 북서방향으로 약 $10^{\circ}$정도 기울어져 있음을 보여준다. 즉, 정치이후 단층운동이나 전단운동 등과 같은 지구초적 환경에 의해 남쪽 부분이 더 상승한 이후 현재 지표면에 노출되었음을 의미한다. 또한 영주화강암은 북동-남서 방향으로 신장되어 있음에도 불구하고 장축방향으로의 압력 차이는 거의 보이지 않는다. 이러한 현상은 같은 영남육괴내에 관입한 김천지역 화강암에서도 동일한 양상을 보인다. 이러한 정치 심도의 분포 결과를 볼 때 적어도 영남육괴 내 일부 화강암은 비록 화강암체가 전단대와 접하더라도 북동-남서방향의 장축 방향으로 기울어짐(tilting)이 전연 일어나지 않았음을, 즉, 조구조운동에 의한 암체의 고결 후 동적 변화가 없었음을 지시한다.

Keywords

References

  1. 지질학회지 v.33 호남전단대의 운동시기에 관한 소고 권성택;이진한
  2. 암석학회지 v.5 장군봉 일대 선캠브리아대-고생대 변성퇴적암류의 다변성작용-북부 소백산육괴의 중앙부 지역의 지각진화와 환경지질- 김기영;김형식;오창환;박찬수;강지훈;류영복
  3. 지질학회지 v.26 한국 쥬라기의 고지자기 김광호;남기상;이정후
  4. 안동도폭 지질보고서 김봉균;이하영;김수진;정지곤
  5. 김천 도폭 (1/5만) 김상욱;양승녕;이윤종
  6. 광산지질 v.4 한국의 신기 화강암류의 관입시기와 지각변동 김옥준
  7. 광산지질 v.26 장군광산 주변의 변성이질암에서의 누진변성반응 계열 안건상;정현희;이현구
  8. 암석학회지 v.4 춘양 화강암체 주변 두음리층에 산출하는 십자석-흑운모-홍주석-석류석 광물조합 양판석;조문섭
  9. 1998년도 공동학술발표회 발표논문 요약집 김천남부에 분포하는 화강섬록암류의 지구화학적 특성 윤현수
  10. 지질학회지 v.30 남한의 중생대 화강암에 대한 각섬석 지압계와 지각 두께의 변화 조등룡;권성택
  11. 동위원소지질연구 연구보고서 KR 87-27 영남육괴 Rb/Sr 연대 측정 연구 (Ⅳ) 주승환
  12. 지질학회지 v.35 소백산육괴 동북부 영주-춘양지역의 트라이아스기말-쥬라기초 화강암체의 열사 및 그 지구조적 의의 진명식;장보안
  13. 98기관고유 연차보고서 한반도 지각변형연구 황재하;최위찬;이병주;박기화;최영섭;조등룡;송교영;진명식;이봉주;조진동;이상규;황세호;황학수;박인화;이호영
  14. Nature v.360 Tilt and northward offset of Cordilleran batholiths resolved using igneous barometry Ague, J.J.;Brandon, M.T.
  15. Geology v.25 Thermodynamic calculation of emplacement pressures for batholithic rocks, California: Implications for the aluminum-in-hornblende barometer Ague, J.J.
  16. Geol. Soc. Am. Bull. v.108 Regional tilt of the Mount Stuart batholith, Washington, determinated using aluminum-in-hornblende barometry: Implications for northward translation of Baja British Columbia Ague, J.J.;Brandon, M.T.
  17. Am. Min. v.80 The effects of temperature and oxygen fugacity on the Al-in-hornblende barometer Anderson, J.L.;Smith, D.R.
  18. Royal Soc. Edin. Trans. v.87 Status of thermobarometry in granitic batholiths Anderson, J.L.
  19. Contrib. Mineral. Petrol. v.104 Calcic amphibole equilibria and a new amphibole-plagioclase geothermometer Blundy, J.D.;Holland, T.Jr.
  20. Korean Inst. Mining Geol. Relative timing of shear zone formation and pluton emplacement in the Yechon shear zone, Korea Chang, T.W.
  21. Jour. Geol. Soc. Korea v.27 On the microstructure of mylonitic rocks - with special reference to Yechon shear zone, Korea - Chang, T.W.
  22. Tectonophysics v.194 Indosinian dextral ductile fault system and synkinematic plutonism in the southwest of the Ogcheon belt (South Korea) Cluzel, D.;Lee, B.J.;Cadet, J.P.
  23. Can. Jour. Earth Sci. v.28 Hornblende geobarometry of the Nelson batholith, southeastern British Columbia: tectonic implications Ghent, E.D.;Nicholls, J.;Simony, P.S.;Sevigny, J.H.;Stout, M.Z.
  24. Am. Min. v.71 Aluminum in hornblende: An empirical igneous geobarometer Hammarstrom, J.M.;Zen, E-an
  25. Contrib. Mineral Petrol. v.116 Non-ideal interactions in calcic amphiboles and their bearing on amphibole-plagio-clase thermometry Holland, T.;Blundy, J.
  26. Am. Min. v.72 Confirmation of the empirical correlation of Al in hornblende with pressure of solidification of calc-alkaline plutons Hollister, L.S.;Grissom, G.C.;Peters, E.K.;Stowell, H.H.;Sisson, V.B.
  27. Mining Geol. v.31 Mesozoic granitic rocks of southern Korea reviewed from major constituents and petrography Iiyama, J.T.;Fonteille, M.
  28. Ph.D. dissertation, Seoul National University Petrology and geochemistry of the Cretaceous granitic rocks in southern Korea Jin, M.S.
  29. Geology v.17 Experimental calibration of the aluminum-in-hornblende geobarometer with application at Long Valley caldera (California) volcanic rocks Johnson, M.C.;Rutherford, M.J.
  30. Ph.D. dissertation, University of Tokyo Petrology, Geochemistry and geochronology of the granitic rocks in the Inje-Hongcheon district, South Korea Jwa, Y.J.
  31. Jour. Petrol. Soc. Korea v.2 Constrasting TiO₂/MgO ratios in the Namwon granitic complex Kwon, S.T.;Hong, S.S.
  32. Can. Min. v.35 Nomenclature of amphiboles: report of the subcommittee on amphiboles of the International Mineralogical Association, commission on new minerals and mineral names Leake, B.E.;Woolley, A.R.;Arps, C.E.S.;Birch, W.D.;Gilbert, M.C.;Grice, J.D.;Hawthorne, F.C.;Kato, A.;Kisch, H.J.;Krivovichev, V.G.;Linthout, K.;Laird, J.;Mandarino, J.A.;Maresch, W.V.;Nickel, E.H.;Rock, N.M.S.;Schumacher, J.C.;Smith, D.C.;Stephenson, N.C.N.;Ungaretti, L.;Whittaker, E.J.W.;Youzhi, G.
  33. Jour. Geol. Soc. Korea v.7 Study of the igneous activity in the middle Ogcheon geosynclinal zone, Korea Lee, D.S.
  34. Jour. Geol. Soc. Korea v.27 Mineralogy and petrology on the granitic rocks in the Youngju area, Kyoungsang bukdo, Korea Lee, J.I.;Lee, M.S.
  35. Econ. Environ. Geol. Abstract with programs v.30 New radiometric ages of the granitic rocks in the Yeongnam Massif(abstract) Lee, J.I.;Jwa, Y.J.;Kagami, H.;Uchiumi, S.
  36. Geosci. Jour. v.2 Petrology and geochemistry of the Youngju and Andong granites in the northeastern Yeongnam Massif. Korea Lee, J.I.;Jwa, Y.J.;Park, C.H.;Lee, M.J.;Moutte, J.
  37. Contrib. Mineral. Petrol. v.110 Amphibole composition in tonalites as a function of pressure: an experimental calibration of the Al-in-hornblende barometer Schmidt, M.W.
  38. Am. Jour. Sci. v.281 An experimental study of hornblende stability and compositional variability in amphibolite Spear, F.S.
  39. Mining Geol. v.31 Jurassic and Cretaceous rocks in South Korea Tsusue, A.;Mizuta, T.;Watanabe, M.;Min, K.W.
  40. Geology v.18 Constraints on Alleghanian vertical displacements in the southern Appalachian Piedmont, based aluminum-in-hornblende barometry Vyhnal, C.R.;McSween, Jr. H.Y.
  41. Am. Min. v.76 Hornblende chemistry in southern Appalachian granitoids: implications for aluminum hornblende thermobarometry and magma epidote stability Vyhnal, C.R.;McSween, Jr. H.Y.
  42. Scient. Pap. College Arts Sci. v.35 The Honam shear zone (South Korea): deformation and tectonic implication in the Far East Yanai, S.;Park, B.S.;Otoh, S.
  43. Am. Jour. Sci. v.289 Plumbing the depths of batholiths Zen, E-an