• 제목/요약/키워드: THERMOCALC

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THERMOCALC를 이용한 다변성작용 동안 성장한 십자석 반상변정과 가상의 해석 (Interpretations of Staurolite Porphyroblast and Pseudomorph Formed During Polymetamorphism Using THERMOCALC)

  • 김형수
    • 암석학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.10-24
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    • 2006
  • 북중부 메사추세츠 주에 위치하는 리틀톤 층에 분포하는 십자석대, 남정석대, 규선석대에서 산출되는 십자석은 아카디안 조산운동의 바로비안(Barrovian) 형태의 변성작용에 의해 생성된 것으로 알려져 있다. 그러나 세 변성대에서 십자석은 (1) 반상변정, (2) 조립질 백운모로 치환된 가상, (3) 가상 내부와 석류석 결정 외각부에서 재결정된 십자석 등으로 다양한 형태로 산출되기 때문에, 이들은 다변성작용에 의해 형성된 것임을 지시하고, 또한 십자석의 형성은 전암성분의 차이와 온도-압력 조건의 변화에 따라 녹니석 또는 경녹니석의 소멸에 의해 형성될 수 있다. THERMOCALC 프로그램을 이용하여 MnNCKFMASH 계에서 계산된 십자석 modal proportion은 십자석이 녹니석과 공존한다면, 온도-압력이 증가하면서 석류석과 같이 성장할 수 있다 그러나 녹니석이 소멸된 후, 흑운모와 공존하면, 십자석의 modal proportion은 온도-압력이 증가하면 감소한다. 따라서 기존의 아카디안 변성작용의 온도-압력시간 경로에 의하면. 십자석 반상변정은 석류석과 같이 약 400-370Ma 시기에 형성된 것으로 판단된다. 방향성이 없고 조립질 백운모에 의해 부분적으로 또는 완전히 치환된 십자석 가상은 온도의 상승에 의해 (즉, 남정석 또는 규선석의 형성) 형성될 수 있다. 따라서 연구지역의 십자석 가상화작용은 아카디안 변성작용을 중첩한 알레게니안 전단운동(약 320-300 Ma)에 의해 국부적으로 발생한 온도의 상승으로 인해 발생한 것으로 판단된다 규선석대에서만 관찰된 석류석 결정 외각부에서 재결정된 십자석과 십자석을 치환한 조립질 백운모 견정 사이에 재결정된 십자석은 알레게니안 최고 온도 조건(약 $700^{\circ}C$)후 온도-압력이 감소하는 동안(약 300-280 Ma)재결정된 것으로 판단된다.

호주 퀸즈랜드 주 캔닝턴 광상 모암의 아연-첨정석-규선석-석류석에 관한 연구 :변성작용과 아연-광화작용에 대해서 (Gahnite-Sillimanite-Garnet Mineral Assemblage from the Host Rocks of the Cannington Deposit, North Queensland, Australia: Relationship between Metamorphism and Zn-Mineralization)

  • 김형수
    • 한국광물학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.309-325
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    • 2004
  • 연구는 호주 퀸즈랜드 주 북서부에 위치하는 은-납-아연 캔닝턴 광상은 호상편마암, 미그마타이트, 규선석-석류석 편암 그리고 각섬암으로 구성된 모암 주변부에서 발달해 있다. 모암에서 산출되는 규선석의 세 가지 다른 결정형태, 규선석을 포획광물로 함유한 아연-첨정석과 석류석 반상변정은 모암의 변성작용과 아연과 관련된 광화작용에 대한 지질학적 지시자로 사용되었다. 변성작용과 아연 광화작용과의 관계는 프로그램 THERMOCALC를 이용하여 KFMASH (K$_2$O-FeO-MgO-A1$_2$O$_3$-SiO$_2$- $H_2O$), KFMASHTO (K$_2$O-FeO-MgO-A1$_2$O$_3$-SiO$_2$-$H_2O$-TiO$_2$-Fe$_2$O$_3$), NCKFMASH ($Na_2$O-CaO-K$_2$O-FeO-MgO-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$-$H_2O$) 그리고 MnNCKFMASH (MnO-$Na_2$O-CaO-K$_2$O-FeO-MgO-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$-$H_2O$) 화학계에서 이들 세 가지 광물의 공생관계와 규선석-석류석-부분용융의 상평형 관계를 이용하여 결정하였다. MnNCKFMASH와 NCKFMASH계에서 부분 용융은 KFMASH와 KFMASHTO계에서 보다 낮은 온도에서 일어나며, MnNCKFMASH 계에서 용융 온도는 암석 화학 성분의 Na+Ca+K)의 비가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보인다. 캔닝턴 광상의 모암은 MnNCKFMASH계의 경우 최고 온도와 압력 환경에서(634$\pm$62$^{\circ}C$, 4.8$\pm$1.3 kbar) 약 15% 용융되지만, KFMASHTO계하에서는 부분 용융이 일어나지 않는다. 규선석의 등변성도선과 모드 비의 변화를 근거로, 주상과 능면형의 규선석과 주상의 규선석을 포획하는 아연-첨정석 반상변정은 부분 용융을 포함하는 온도와 압력의 증가(약 550~$600^{\circ}C$, 2.0~3.0 kbar에서 700~75$0^{\circ}C$, 5.0~7.0 kbar)로 인한 것으로 생각된다. 또한 이와 같은 변성작용 동안의 최대 수축 변형 방향은 남-북 그 다음 동서 방향으로 주로 D$_1$과 D$_2$ 변형작용 동안에 형성되어졌다. 결론적으로 아연-첨정석의 성장과 관련된 아연 광화 작용은 D$_2$ 동안에 일어났고 그 후 부분 용융과 후기 변형/변성작용에 의해 재배치 또는 재농집 되어진 것으로 생각된다.