We report field relationship, petrography and major and trace element chemistry for the central part of the Seoul granitic bathlith of Jurassic age occurring in the Kyonggi massif. The batholith consists mainly of biotite granite (BG) and garnet biotite granite (GBG) with minor tonalite-quartz diorite and biotite granodiorite with or without hornblende. The mode data, along with the those reported by Hong (1984) for the biotite granite (south-BG) in the southern part of the batholith, indicate that the many of BGs and majority of GBG and south-BG are leucocratic. Major element data indicate that these predominant rocks of the batholith are peraluminous. Variation trends in Harker diagrams for the major and trace elements suggest that the BG and GBG are not related by a simple crystal fractionation process. The same is true between the central (BG and GBG) and the southern (south-BG) parts of the batholith, suggesting that the central and southern parts of the Seoul batholith may consist of three separate intrusions. Tectonic discriminations using major and trace element data and the age of emplacement suggest that the batholith represents Jurassic plutonism related to an orogeny, perhaps to a subduction-related continental magmatic arc.
중부 옥천대에 분포하는 대보 화강암질 저반의 주원소, 미량원소 조성으로부터 조구조환경과 기원물질의 특징을 연구하였다. 화강암류는 흑운모 화강암, 조립질 반상화강암 및 화강섬록암으로 나눌 수 있다. 화강암류의 불규칙적인 Na, K 함량변화는 분별정출작용만으로 설명될 수 없고 기원물질의 불균질성이나 다양한 기원물질의 불완전한 혼합을 반영하는 것으로 생각된다. 대보 화강암에서 나타나는 친석 원소(LIL element)의 부화와 낮은 Ta/Hf비는 정상적인 칼크 알칼리 계열의 대륙 연변부 호 화강암의 특징과 부합된다. 희토류원소 변화양상으로 보아 $SO_2$ 함량이 높은 흑운모 화강암을 보다 염기성인 화강섬록암의 후기 분화체로 보기는 어렵다. 대보 화강암의 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$값과 친석 원소의 함량은 서로 체계적인 변화를 보이지 않아 그들의 지화학적 특징이 초생적인 용융체와 지각 물질 사이의 혼합에 의해 규정되었을 가능성을 배제한다. 대보 화강암의 지구화학적 특징은 주로 기원물질의 고유한 불균질성을 반영한다고 보아진다.
Gold-silver deposits of Deogheun and Beopjeon mines are composed of veins emplaced in Jurassic granite batholith. Based on ore structure and ore mineralogy, four distinct stages of mineral deposition are recognized in these ore deposits. Gold and silver minerals in Deogheun and Beopjeon-A ore deposits are precipitated in stage III and stage II, respectively. Mineral constituents of ores from these deposits are pyrite, sphalerite, arsenopyrite, pyrrhotite, chalcopyrite, galena, tetrahedrite, electrum, quartz and rhodochrosite. Cubanite, argentite and pyrargyrite occur only in Deogheun ore deposits. Ag content of electrum range from 42 to 66 atomic % in both ore deposits. Filling temperature of fluid inclusion from both ore deposits are as follows; stage I, $211-289^{\circ}$ ; stage II, $205-290^{\circ}$ ; stage III, $190-260^{\circ}$ ; stage IV, $136-222^{\circ}$ in Deogheun ore deposits. In Beopjeon-A ore deposits, stage I, $255-305^{\circ}$ ; stage II, $135-222^{\circ}$ ; stage III, $148-256^{\circ}$ ; stage IV, $103-134^{\circ}$. Salinities of fluid inclusions range from 1.6-8.5 wt. % equivalent NaCl in both ore deposits. Sulfur fugacities through stage II and III in Deogheun ore deposits inferred from data of mineral assemblage and fluid inclusion range from $10^{-11.0}-10^{-16.1}$1bars. Fluid pressure estimated from fluid inclusions which reveal boiling evidence range from 30-190 bars during mineralization in Deogheun ore deposits.
Ore deposits of Dadeok mine, the largest in the Bonghwa gold mining district, are composed of numerous gold and silver-bearing quartz veins emplaced in granite batholith. Mineralization of the Pungjeong vein, one of the representative vein in the mine was investigated. K-Ar age of sericite in the vein is $84{\pm}5$ Ma. Hypogene 6pen-space filling can be devided into four paragenetic stages; (1) fine grained quartz and carbonate; (2) quartz and carbonates with base metal sulfides, electrum, native silver, argentite, polybasite, freibergite, pyrargyrite, and Cu-Ag-Fe-S minerals; (3) quartz with base metal sulfides; (4) quartz and calcite with or without pyrite. Composition of electrum ranges from 44.17 to 56.50 atomic % Ag. Meanwhile FeS content of sphalerite coexisting with elctrum in stage II range from 0.01 to 1.67 mol. %. Homogenization temperatures for quartz and sphalerite of stage II ($239^{\circ}$ to $310^{\circ}C$), quartz of stage III ($206^{\circ}$ to $255^{\circ}C$) and quartz and calcite of stage IV ($232^{\circ}$ to $253^{\circ}C$) show little time-space variation during mineralization. Salinities of the fluid inclusions range from 5.5 to 12.8wt% NaCI in stage II, 7.3 to 12.3wt% in stage III and 4.5 to 8.0wt% in stage IV. Based on the homogenization temperatures, Fe content of sphalerite and Ag content of electrum, tempera ture and sulfur fugacity for stage II are estimated to be $208^{\circ}$ to $310^{\circ}C$ and $10^{-9.2}-10^{-12.8}$ bars, respectively.
관악산 암주는 지금까지 단순히 흑운모 화강암으로만 구성된 것으로 알려져 왔으나 실제로는 석영+K-장석+사장석+흑운모$\pm$석류석의 광물군으로 보인다. 모드자료와 $An_5$ 미만의 사장석 성분을 고려하면 이 암주는 알칼리 장석화강암으로 명명된다. 서브솔버스 장석, 비교적 초기의 흑운모 정출, Q-Ab-Or 그림에서 유출된 은 관입깊이 등은 관악산 암주를 만든 마그마가 물을 함유하고 있었음을 지시하는데, 이는 아래에 설명하는 무수의 A-형 화강암과 유사한 지화학 성분을 가지는 것과는 대조된다. 관악산 암주의 주성분과 미량성분원소는 서울 화강암질 저반의 것과 뚜렷이 구분되며 이는 두 암체간의 성인적 차이를 시사한다. 관악산 암주의 주성분 및 미량원소 함량은 우리나라의 대부분 중생대 화강암과는 달리 A-형 화강암 특징을 보인다. 즉, $SiO_2$(73~78 wt%), $Na_2O+K_2O$,Ga(27~47 ppm), Nb(22~40 ppm), Y(48~95 ppm) 함량과, Fe/Mg and Ga/Al 비는 높은 반면, CaO(<0.51 wt%), Ba(9~75 ppm)과 Sr(2~23 ppm) 함량은 낮다. 그러나 전형적인 A-형 화강암과 비교했을때, Zr과 LREE는 낮은 함양을 Rb(386~796 ppm)은 높은 함량을 갖는 차이점을 보인다. 이 연구에서는 기존의 연구에서 보고되었던 LREE가 결핍되고 큰 부의 Eu이상을 가지는 회토류 원소 패턴이 근원 마그마의 특성을 가지는 것으로 재해석하였다. 즉 부분용융동안의 잔류물질로 다량의 사장석이 남아야 하는 반면, 휘석, 각섬석, 석류석은 남을 수 없다. 관악산 암주와 A-형 화강암의 지구화학적 유사성은 이 암주의 기원이 A-형 화강암의 기원과 밀접한 관련이 있음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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