• 자원환경지질
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• 제30권3호
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• pp.249-262
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• 1997

The Sr and Nd isotopic compositions of two foliated granitic plutons located in the Chonju and Sunchang area were determined in order to reconfirm the intrusion ages of granitoids and to study the sources of granitic magmas. The best defined Rb-Sr isochron for the whole rock samples of the Chonju foliated granite (CFGR) give an age of $284{\pm}12Ma$, suggesting early Permian intrusion age. In contrast, the whole rock Rb-Sr data of the Sunchang foliated granite (SFGR) scatter widely on the isochron diagram with very little variation in the $^{87}Rb/^{86}Sr$ ratios and, therefore, yield no reliable age information. Futhermore they show the concordance of mineral and whole rock Rb-Sr isochron and divide into two linear groups with roughly the same slopes and significantly different $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratios, indicating some kind of Rb-Sr distortion in whole rock scale and a difference in source material and/or magmatic evolution between two subsets. The reconstructed isochrons of 243 Ma, which was defined from the proposed data by the omission of one sample point with significantly higher $^{87}Rb/^{86}Sr$ ratio than the others, and 252 Ma, from the combined data of it and some of this study, strongly suggest the possibility that the SFGR was intruded appreciably earlier than had previously been proposed, although the reliability of these ages still questionable owing to high scatter of data points and, therefore, further study is necessary. All mineral isochrons for the investigated granites show the Jurassic to early Cretaceous thermal episode ranging from 160 Ma to 120 Ma Their corresponding initial $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratios correlate well with their whole rock data, indicating that the mineral Rb-Sr system of the investigated granites was redistributed by the postmagmatic thermal event during Jurassic to early Cretaceous. The initial ${\varepsilon}Sr$ values for the CFGR (64.27 to 94.81) tend to be significantly lower than those for the SFGR (125.43 to 167.09). Thus it is likely that there is a marked difference in the magma source characteristics between the CFGR and the SFGR, although the possibility of an isotopic resetting event giving rise to a high apparent initial ${\varepsilon}Sr$ in the SFGR can not be ruled out. In contrast to ${\varepsilon}Sr$, both batholiths show a highly resticted and negative values of initial ${\varepsilon}Nd$, which is -14.73 to -19.53 with an average $-16.13{\pm}1.47$ in the CFGR and -14.78 to -18.59 with an average $-17.17{\pm}1.01$ in the SFGR. The highly negative initial ${\varepsilon}Nd$ values in the investigated granitoids strongly suggest that large amounts of recycled old continental components have taken part in their evolution. Furthermore, this highly resticted variation in ${\varepsilon}Nd$ is significant because it requires that the old crustal source material, from which the granitoid-producing melts were generated, should have a reasonably uniform Nd isotopic composition and also quit similar age. Calculated T2DM model ages give an average of $1.83{\pm}0.25Ga$ for CFGR and $1.96{\pm}0.19Ga$ for SFGR, suggesting the importance of a mid-Proterozoic episode for the genesis of two foliated granites. Although it is not possible to determine precisely the source rock compositions for the investigated foliatic granites, the Sr-Nd isotopic evidences indicate that midcrustal or less probably, a lower crustal granulitic source could be the most likely candidate.

• 암석학회지
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• 제17권1호
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• pp.16-35
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• 2008

삼척 원덕읍에 분포하는 영남육괴 변성퇴적암류에 대한 변성작용을 판단하고 이에 따른 우백질 화강암의 기원과 진화과정을 규명하였다. 변성퇴적암류는 광물 조합에 따라 크게 석류석대와 규선석대로 나눌 수 있다. 규산질 퇴적암의 특징을 나타내는 변성퇴적암류는 암석성인격자를 바탕으로 석류석대는 $4.8{\sim}5.8\;kbar$, $740{\sim}800^{\circ}C$, 규선석대는 2.5-4.5 kbar, $640-760^{\circ}C$의 변성작용을 받았다. 이 지역에 분포하는 우백질 화강편마암류(임원 우백질화강암)는 A/CNK=1.31-1.93이고 DF(discriminant factor)>0인 과알루미늄질 화강암이다. 따라서 이는 S-type의 화강암류에 속하며 이의 기원은 주변의 변성퇴적암류이다. 주원소 및 미량원소 성분들은 우백질 화강암이 충돌대 또는 화산호 화강암 같은 대륙의 충돌 환경과 관련성을 나타낸다 우백질 화강암의 Rb/Sr의 비율(1.8-22.9)은 Sr/Ba 비율(0.21-0.79)에 비해 크기 때문에 백운모의 탈수 용융작용으로 우백질 마그마가 형성되었다. 우백질 화강암의 REE 함량은 전반적으로 변성퇴적암류보다 낮은 LREE 함량과 비슷한 HREE 함량을 갖는다. 이러한 형성 과정을 확인하기 위해 일부 변성퇴적암 및 우백질화강암 시료의 광물 함량비율과 기존 연구의 유문암 및 미그마타이트에 들어 있는 광물의 REE 함량을 이용하여 모델링을 수행했다. 이에 따르면 일부 우백질 화강암의 HREE를 저어콘이 조절했을 가능성도 보여주나, 대부분의 우백질 화강암의 LREE 조절자는 모나자이트이고 HREE 조절자는 석류석으로 판단된다 변성퇴적암에서 부수광물들 모나자이트 및 저어콘 같은 부수광물들은 주로 흑운모의 포유물로 확인되기 때문에 변성퇴적암으로부터 형성된 우백질 마그마는 주로 백운모의 붕괴 작용으로 형성된 것이다. 콘드라이트로 표준화한 REE 패턴에서 우백질 화강암은 음의 Eu 이상치를 갖는 것(Type I)과 양의 이상치를 갖는 것(Type II)로 구분할 수 있다. 우백질 화강암은 변성퇴적암류에 비해 낮은 Eu 함량을 갖으며 REE 형태와 관계없이 비슷한 Eu 함량을 갖는다. 이는 REE 모델링에서 변성퇴적암과 우백질 화강암의 장석 성분과 관련이 깊은 것으로 나타난다. 또한 주원소 ($K_2O$ and $Na_2O$) 및 미량원소(Eu, Rb, Sr, Ba) 역시 강한 알칼리 장석의 분화작용을 지시한다. 결론적으로 본 연구지역에 분포하는 우백질 화강암은 대륙충돌 환경에서 변성퇴적암류가 고온변성작용 중에 발생한 백운모 탈수 용융작용으로 발생된 용융체가 이후 분화과정을 겪어 산출된 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.259-270
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• 2002

경상남도 일광지역의 각력파이프형 구리(Cu)광상은 화강암질암 성분의 암주내에 배태되어 있으며, 모암인 화강암질암은 변질되어 있다. 암흑색의 전기석은 각력파이프를 중심으로 교대 후광을 형성하면서, 석영, 황동석, 유비철석, 자류철석, 방연석, 반동석등과 함께 각력파이프내의 모암인 화강암질암 각력들사이의 기질부를 충전하면서 광맥을 형성하거나, 모암인 장석, 흑운모를 치환교대하면서 산출된다. 각력내(광맥)에서 형성된 전기석은 조립에서 세립질의 자형으로, 침상 내지 깃털 모양으로 산출되며, 다색성 체계는 대체로 짙은 청색과 녹색을 나타낸다. 변질된 모암에서 산출되는 전기석은 타형이며, 등립질의 이차 (secondary) 석영과 함께 방사상의 연정을 이루는 것이 특징적으로 관찰된다. 전기석은 Fe성분이 풍부한, 흑색의 스코올(schorl)(80mol% schorl relative)이며, 비교적 단순한 화학조성을 갖는다. 전기석의 누대구조에 따른 조성 변화는 전기석결정 후기단계에 Fe와 Ca 성분이 증가했음을 나타낸다. 이러한 화학성분의 변화는 Ca에 의한 Na치환, Fe$^{3+}$ 에 의해 Al이 치환되어진 우바이트(uvite)치환(Ca(Fe,Mg)NaAl$_{-1}$)과 페리스코올(ferrischorl)치환 (Fe$^{3+}$ Al$_{-1}$)에 의한 것으로 해석된다. 페리스코올치환이 있었다는 것은 전기석을 침전시킨 열수의 산화상태(oxidation state)가 높아진 것을 반영한다. 이러한 높아진 산화환경은 열수의 비등에 의해 H$_2$ 성분이 열수에서 제거되어져 형성되어졌다. 또한 열수의 비등에 의한 산성(acidic) 휘발성성분 제거는 열수의 pH를 높여 경제성 있는 황화광물의 형성을 용이하게 했다 일광전기석의 산출상태와 지구화학적 특성은 이곳의 전기석은 마그마에서 용리되어진 열수가 각력파이프를 통해 대규모로 이동되어 형성된 생산물이며, 마그마에서 산성성분의 유체가 용리되어 산성열수체계를 형성하고 난 후, 전기석의 침전이 시작되었음을 보여준다 광화대와 변질대를 형성한 일광의 열수체계는 마그마(orthomagmatic), 심부(hypogene) 기원의 열수에 의해 형성되어졌음을 나타낸다.

• 암석학회지
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• 제17권4호
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• pp.222-230
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• 2008

우리나라 중생대 쥬라기(${\sim}$트라이아스기) 화강암의 관입 연대는 화강암이 분포하는 지체구조에 따라 $210{\sim}170\;Ma$와 $180{\sim}160\;Ma$의 두 시기로 재설정 될 수 있다. 경기육괴의 쥬라기 화강암의 관입 시기는 주로 $180{\sim}160\;Ma$에 속하여 쥬라기 중기의 화성활동으로 규정된다. 한편, 영남육괴의 쥬라기 화강암의 경우 $210{\sim}170\;Ma$의 관입 연대를 보여 트라이아스기 말기에서 쥬라기 중기에 걸친 화성활동으로 정의될 수 있다. 우리나라 중생대 쥬라기 화강암에 대한 스위트/슈퍼스위트 구분에서 경기육괴의 북동-남서방향의 커다란 쥬라기 저반은 '경기 슈퍼스위트'로 설정될 수 있다. 이 슈퍼스위트는 화성기원의 지각성분에 좀 더 부화된 지각 성분이 포함된 근원물질에서 유래하며, 충돌환경으로부터 약 50Ma후에 일어난 후조산환경(post-orogenic)에서 형성되었을 것으로 판단된다. 영남육괴의 쥬라기 화강암은 하나의 슈퍼스위트와 두 개의 스위트로 구분된다. 북동-남서 방향의 저반형 화강암체들로부터 '영남 슈퍼스위트'가 설정될 수 있다. 이 슈퍼스위트는 화성기원의 지각성분에 좀 더 부화된 지각성분이 포함된 근원물질에서 유래한다. 영남육괴의 안동김천 사이의 화강암체들은 '안동 스위트'로 설정될 수 있는데, 이 스위트는 결핍된 맨틀 성분에 화성기원 지각성분이 혼합된 근원물질에서 유래하며, 화산전면대에 비교적 가까운 지역에서 형성되었을 것으로 생각된다. 영남육괴의 대강화강암과 함창 화강암은 '대강 스위트'로 설정될 수 있다. 대강 스위트는 영남육괴에서 일어난 대부분의 쥬라기 화성활동과는 지체구조적 환경이 다른, 즉 인장력이 우세하던 환경에서 마그마가 형성된 비조산성 화성활동으로 특징지어진다.

• 암석학회지
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• 제1권1호
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• pp.49-57
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• 1992

제천습곡대의 제천화강암에 대하여 Rb-Sr, K-Ar 그러고 휫션트랙 등 세 가지 방법으로 다음과 같은 열역사를 규명하였다. 3개의 전암시료와 7개의 광물시료의 Rb과 Sr의 동위원소를 측정하여 얻은 등시선연령은 202.7$\pm$1.9Ma이고, Sr 초생치는 0.7140였다. 12개의 광물시료를 K-Ar 및 휫션트랙법으로 연령측정한 결과 각각의 연령보존온도에 거의 상응하는 광물연령을 얻었다. 연령측정자료로 이 암석의 성인과 암체의 열역사를 해석한 결과는 다음과 같다. 제천화강암은 쥬라기초(약 203 Ma)에 지각물질이 부분용융을 받아서 만들어진 'S-형'의 마그마가, 또는 맨틀기원의 'I-型'마그마와 지각물질의 심한 혼화작용에 의해 만들어진 마그마가 지각 심부 (mesozone 또는 katazone; 약 7~9km)에 관입하였으며, 관입체와 주변암석괴의 온도차 때문에 30$0^{\circ}C$까지는 매우 빨리 냉각되었다. 쥬라기말까지는 주위 암석들과 열적인 평형을 유지하므로써 냉각이 거의 중지되었다가, 백악기초부터 말까지 (140~70 Ma)는 화성활동을 수반한 심한 지구조운동과 활발한 풍화작용 때문에 평균 약 40~60 m/Ma의 상승률과 약 1.4$^{\circ}C$/Ma의 냉각률로 3~7 km 상승하였다. 백악기말부터 삼기초(70~50 Ma)까지는 펀균 약 100~120m/Ma의 상승률과 5$^{\circ}C$/Ma의 냉각률을, 그리고 삼기초 (50 Ma)부터 현재까지는 평균 약 50~60m/Ma의 상승률과 2$^{\circ}C$/Ma의 냉각률을 가지고 각각 상승 및 냉각된 것으로 해석된다.

• 암석학회지
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• 제19권3호
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• pp.167-180
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• 2010

본 연구는 거창일대에 분포하는 섬록암류, 흑운모 화강암, 각섬석 화강암을 대상으로 하였다. 모드조성 분석 결과 섬록암류는 석영섬록암, 석영 몬조섬록암, 토날라이트 영역에 속하며 흑운모 화강암은 화강섬록암와 화강암 영역에 해당된다. 그리고 각섬석 화강암은 화강암, 석영몬조니암, 석영섬장암 영역에 해당하여 기존의 연구와 어느 정도 일치함을 보였다. 본 연구지역 암체는 모두 비알칼리 계열의 칼크-알칼리 계열에 속하며 평균 Al 포화지수(molar A/CNK)는 각각 1.00, 1.06, 1.05로 모두 I-type이며 저알루미나질과 과알루미나질의 특징을 가진다. 평균 MORB에 표준화시킨 미량원소의 거미도표에서 비교적 유동성이 큰 Rb, Ba, Th, Nd는 부화되어 있고 유동성이 작은 Nb, Hf, Zr, Y는 상대적으로 결핍되어 있다. 특히 Nb와 Zr-Hf에서 부(-) 이상이 잘 나타나며 이러한 양상은 섭입대와 관련되어 생성된 칼크 - 알칼리 계열 암석의 특징을 잘 나타내는 것이다. 콘드라이트에 표준화시킨 희토류 원소 변화도에서 세 암체 모두 경희토류 원소가 중희토류 원소에 비해 부화되어 있으며 Eu의 부(-) 이상이 약하게 나타난다. 이는 남한에 분포하는 쥬라기 화강암류의 패턴과 유사하다. Culler & Graf(1984)에 의하면 총 희토류 원소의 합($\sum$REE)이 60~499 ppm이고 $(La/Lu)_{CN}$의 값이 8.9~66 ppm에 해당하는 암체들은 대륙이나 그 주변부의 구조적 환경에서 형성된 화 강암류임을 제시하였다. 본 연구지역의 흑운모 화강암의 REE값은 한 시료(39.69 ppm)만 제외하고는 76.21 ~137.05ppm의 값을 가지며, 각섬석 화강암의 $\sum$REE값은 73.84~483.21 ppm의 값을 가진다. 또한 흑운모 화강암의 $(La/Lu)_{CN}$의 값은 9.61~36.47 ppm, 각섬석 화강암의 $(La/Lu)_{CN}$의 값은 7.17~21.85 ppm이다. 따라서 연구지역의 암체를 형성시킨 마그마의 생성환경이 대륙 또는 대륙 연변부임을 알 수 있다.

• 암석학회지
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• 제11권1호
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• pp.1-16
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• 2002

1/5만 포천-기산리도폭에 넓게 분포하는 쥬라기의 대보화강암류는 선캠브리아기의 편마암 복합체를 관입한다. 이들은 모우드 분석결과 거의가 몬조화강암에 해당하며, 구성광물특성상 흑운모화강암(Gb), 석류석흑운모화강암(Ggb) 그리고 복운모화강암(Gtm)으로 구분된다. 주변지역의 야외조사와 K-Ar 운모류 연령해석에 의하면 Ggb가 Gb를 관입하였으며 Gtm은 가장 후기로 해석된다. 연구대상인 Gb와 Ggb는 서브알카린과 캘크알칼린 계열의 산성암류이다. $SiO_2$ 증가에 따라 주 원소의 대부분이 완만한 부의 경향을 뚜렷히 가지나, $TiO_2$, MgO 및 CaO등은 두 개의 다소 다른 선상분포를 이룬다. 이와 더불어 선상의 분포경향을 이룬 AMF, Sr대 Ba 그리고 Rb-Ba-Sr 관계 등으로 미루어, 이들은 동일마그마에서 기원되었으며 Ggb가 Gb보다 분화후기의 산물로 해석된다. Sr 대 CaO와 Sr 대 $K_2O$는 모두 정의 관계를 이루나, Sr이 알칼리장석보다 사장석의 분별결정작용에 보다 더 관여한 경향을 이룬다. 콘드라이트 값으로 표준화한 변화도에서 이들은 LREE에서 HREE로 갈수록 점진적으로 뚜렷이 결핍된다. 그러나 Ggb의 한 개 시료는 HREE가 점이적 증가경향을 이루며, 이는 석류석의 수반에 의한 것으로 해석된다. Eu 부의 이상으로 미루어 Gb에 비해 Ggb에서 사장석의 분별결정작용이 매우 강하게 일어난 것으로 보인다. (Qz+Af) 대 Op의 모우드 상관도에서 Gb는 거의가 자철석 계열에, Ggb는 모두 티탄철석 계열에 속한다. 모우드 분석과 대자율 역산에서 Gb와 Ggb의 대자율은 각각 339.3 ${\mu}SI$와 2.3 ${\mu}SI$로써 뚜렷이 구분되며, 이는 각각 자철석과 흑운모가 주도하는 것으로 분석된다 Gb와 Ggb의 $SiO_2$는 각각 높은 함량과 좁은 범위값을, $K_2O/Na_2O$는 각각 1.29와 1.27을, 그리고 A/CNK 몰비는 거의가 1.05 이상의 값을 가진다. 그 밖에 ACF도와 대자율값에서도 모두 S-형에 속하는 암석성인적 특성을 보인다.

• 암석학회지
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• 제15권4호
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• pp.167-179
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• 2006

갈말-영북일대의 화강암류은 암상에 의하여 회색 각섬석흑운모화강암(JHBG), 흑운모화강암(JBG)과 홍색 각섬석흑운모화강암(CHBG)으로 분대될 수 있다. 전자는 북부에 소규모로 분포하는 중립질암으로서 미립질 스펜을 함유하며, JBG는 북부-동부일대에 주로 분포하는 담회색-회색의 중립질암이다. 주연구대상인 후자는 대부분 북부-남동부일대에 넓게 발달하는 중-조립질암으로 뚜렷한 홍색을 띠며, 국부적으로 미세 공동구조와 정동구조의 포켓상 페그마타이트질부가 발달된다. 광물연령(K-Ar 법)으로 미루어 JHBG와 JBG는 시기를 달리하는 쥬라기 대보조산운동기의, CHBG는 백악기 불국사변동기의 화성활동산물이다. 이는 야외산상 및 지질 선후관계 해석과도 잘 일치한다. CHBG는 석영, 사장석, 알칼리장석, 흑운모, 각섬석, 갈렴석, 인회석, 져어콘, 일부 방해석과 불투명광물 등으로 구성된다. 이 중에서 알칼리장석은 대부분 퍼다이트질 정장석이며, 드물게 수반되는 방해석은 미세공동의 이차적 충전광물로 보인다. 모우드 분석 및 QAP 삼각도에서 모두 화강암영역에 속하며, 대부분 섬장화강암과 몬조화강암의 경계부에 도시된다. 주원소 변화경향, A/CNK 몰비, $SiO_{2}$ 대 $K_{2}O$ 그리고 AMF 관계 등으로 미루어, 이 암은 단일한 화강암질 마그마에서 생성된 산성암, 고-칼륨의 캘크-알카린계열 그리고 과알루미나암질의 분화말기 산물이다. Ba 대 Sr 관계에서도 분화경향을 뚜렷이 이루며, CaO 대 Sr 그리고 $K_{2}O $ 대 Sr 관계로 미루어 Sr이 알칼리장석보다 사장석의 분별결정작용에 더 관여하였다. 희토류원소 표준화도에서 경희토류원소에서 중희토류원소로 갈수록 점진적으로 뚜렷이 결핍되는 양상을 이룬다. 그리고 Eu의 부 이상과 표준화값 등으로 미루어 사장석의 분별결정작용이 이 화강암 전체에 걸쳐 미약하게 일어난 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제46권2호
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• pp.179-198
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• 2013

신장 위구르 자치구 바이청현 보즈구얼 지역의 A형 화강암체는 타림지대의 북쪽 끝과 동서쪽 방향의 알칼리 관입암대에 접하여 위치해 있다. 이 화강암체는 추휘석(aegrine)이나 아페소나이트(arfvedsonite)-석영-알칼리장석 섬장암, 또는 아페소나이트-알칼리장석 화강암, 흑운모-알칼리장석 섬장암으로 구성되며, 주요광물로는 알바이트(albite), K-장석, 석영, 아페소나이트(arfvedsonite), 추휘석, 시데로필라이트(siderophyllite) 등이 있으며 부성분 광물로는 지르콘(zircon), 파이로클로르(pyrochlore), 토라이트(thorite), 형석, 모나자이트(monazite), 바스네사이트(bastnaesite), 제노타임(xenotime), 아스트로필라이트(astrophyllite) 등이 있다. 이 알칼리 화강암체는 67.32%의 평균값을 갖는 $SiO_2$를 포함하고 평균 11.14%의 높은 $Na_2O+K_2O$(9.85~11.87%) 조성을 보이며 이 중 $K_2O$는 평균 4.73%의 조성을 보인다. $K_2O/Na_2O$의 비는 0.31~0.96 사이이며 $Al_2O_3$는12.58%부터 15.44%사이로 포함되고 총 $FeO^T$함량은 2.35~5.65%이내이다. CaO, MgO, MnO, $TiO_2$의 함량은 낮은 것으로 관찰된다. 희토류원소의 총량은 평균 $77{\times}10^{-6}$으로 비교적 높게 나타나고 경희토원소는 농축되어 있지만 중희토원소는 Eu원소의 부(-)의 이상과 함께 상대적으로 결핍되는 특징을 가진다. 또한 알칼리 화강암체의 chondrite-normalized 희토류원소의 패턴은 오른쪽으로 기울어진 갈매기형태를 보인다. Zr는 평균 $594{\times}10^{-6}$의 함량을 보이며 Zr+Nb+Ce+Y는 평균 $1362{\times}10^{-6}$의 함량을 나타낸다. 또한 이 알칼리 화강암체는 높은 HFSE(Ga, Nb, Ta, Zr, Hf)함량과 낮은 LILE(Ba, K, Sr)함량을 보인다. Nb/Ta의 비는 평균 16.5이며 Zr/Hf의 비는 평균 36.80이다. 지르콘은 경희토원소에서 결핍되고 중희토원소에서 농축되어있다. 지르콘의 chondrite-normalized 희토류원소는 Eu원소의 강한 부(-)의 이상과 함께 왼쪽으로 기울어진 갈매기형태를 보인다. 보즈구얼지역의 A타입 화강암체는 A1타입의 화강암과 유사한 특징을 나타낸다. 화강암질 마그마의 평균온도는 $832{\sim}839^{\circ}C$이며 보즈구얼 지역의 A타입 화강암체는 지각과 맨틀의 혼합양상을 보이며 고온, 무수, 낮은 산소의 퓨개시티(fugacity) 환경을 가진 판 내부의 비조산대에서 생성되었을 가능성이 있다.