Some REE ore deposits are located in the middle part the of Korean peninsula. Geotectonically, the REE ore deposits situated on the Kyemyeongsan Formation of northern margin of the Okcheon geosynclinal belt and in the transitional zone between Kyeonggi massif and the Okcheon belt, with a deep-seated fracture separating the two tectonic units. The Kyemyeongsan Formation are different in lithology and metamorphic grade from the Gyeonggi massif and the Okcheon super group. The sequence of Kyemyeongsan Formation is dominantly composed of acidic metavolcanic and volcaniclastic rocks associated with alkaline igneous rocks which are related to volcano-plutonism. The REE ore deposits contain mainly Ce-La, Ta-Nb, Y, Y-Nd and Nd-Th group minerals. More than 15 RE and REE minerals have been found in the deposits, such as allanite, fergusonite, thorite bestnaesite, euxenite, polyclase, monazite, columbite, (Nb)-rutile, okanoganite, sphene, zircon, illmenite and some other unknown minerals. According to the characteristics of the mineral association, the REE ore deposits may be divided into 4 ore types; Zircon-REE, allanite-REE, feldspar-REE and fluorite-REE type. The Sm-Nd isochron age of the REE ore is 330 Ma, and the Sm-Nd model age is 1.11 Ga with ${\varepsilon}_{Nd(t)}$ being - 2.9. This data suggest that the REE ore deposit was formed in the early Carboniferous, and the ore-forming material came from the mantle. The REE ores show distinct light REE enrichment with strong negative Eu anomaly. The REE patterns of schistose rocks from Kyemyeongsan Formation are similar to felsic volcanics from rifts or back arc basins in or near continental crust. The genesis of the REE ore deposit is quite complicated. Different geologic processes are displayed in the studied area; sedimentation, volcanic activity, metamorphism and hydrothermal replacement. Alkali granite has suffered extensive post-magmatic metasomatism of a high temperature to produce alkali metasomatites. Geochemical charateristics show that metasomatism of alkaline fluid was probably the dominant ore-forming process in Chungju district.
The igneous rocks in the Goseong area are composed of the volcanic rocks (andesitic lapilli tuff and rhyodacite), Bulgugsa granites (Hornblende-biotite granite and two pyroxene granite) and intrusive andesites. In the variation diagrams of the trace and rare earth element contents and elemental ratios as well as the REE patterns, the three igneous rock types show different variational trends and patterns. The geochemical features represent that the igneous rocks in the area were formed from three different magmatic pulses. Two independently carried out Rb-Sr isotope experiments for the Goseong granites show that the whole rock ages and Sr initial ratios of the granites are $66.4{\pm}6.2Ma$, $0.70517{\pm}22(2{\sigma})$ and $71.3{\pm}6.8Ma$, $0.70506{\pm}18(2{\sigma})$, respectively. These results suggest that the granites magma originated from the lower crustal materials of igneous origin intruded into the area during the late Cretaceous period. Masan hornblende-biotite granite emplaced at the vicinity of the Goseong area is very similar to the Goseong granite in its mineral compositions, major, trace and rare earth element contents and patterns. The intruding age (100 Ma) of the Masan granite is order than that of the Geseong granite, however. The similarity of the geochemical natures but the contrast of the intruding ages between the Masan and Goseong granites possibly indicate that the magma generation from the same source materials occurred at a temporal interval of ca. 30 Ma.
Sr-Nd-Pb isotopic results are reported for the Ogcheon amphibolites from the central part of the Ogcheon Belt. Rb-Sr and Pb-Pb whole rock isotope data plot greatly scattered in the isochron diagrams due to later alteration or metamorphism, whereas the Sm-Nd whole rock isotope data define a linear array with an age of $1270{\pm}220$ Ma ($1{\sigma}$). Considering several geochemical features of the amphibolites, the 1270 Ma linear array may be not a true but an apparent mixing isochron due to source heterogeneity.
It is generally well known that Quaternary is characteristic geologically in terms of glacial and interglacial repeats and their associated unconformity formation. This paper deals with the first finding of the characteristic and significant meaningful unconformity between Holocene and late Pleistocene, which implies submergence and emergence of the tidal sedimentary basin along the western coastal zone of Korea during interglacial stage(IOS-5e) and glacial time(IOS-2). The stratigraphy of intertidal deposits in the Haenam Bay, western coast of Korea shows two depositional sequence units (Unit I of Holocene and Unit II of late Pleistocene) bounded by an erosional surface of disconformity. The disconformity is related to the latest Pleistocene sea-level lowstands (probably during the LGM). The Unit II is interpreted as intertidal deposit showing tidal sedimentary structures and crab burrow ichnology and has two parts (the upper part and the lower part) showing different lithology and character. The upper part of Unit II shows characteristic subaerial exposure features (emergence) and its related lithology. Such subaerially exposed upper part (more or less 4m to 5m in thickness) is characterized by yellow-brownish sediment color, cryoturbat-ed structure, crab burrow ichnofacies and high value of shear strength. Geochemical and clay mineral analyses of the upper part sediments also indicate subaerial exposure and weathering. In particular, very high value of magnetic susceptibility of the upper part in comparison to that of the lower part is interpreted as pedogenetic weathering during the subaerial exposure period.
The Mesozoic leucocratic granite in the northeastern margin of the Taebaeksan Basin was transformed to protomylonite and mylonite. Mylonitic foliations generally strike to NWWNW and dip to NE with the development of a sinistral strike-slip (top-to-the-northwest) shear sense. Grain-size reduction of feldspar in the mylonitized leucocratic granite occurred due to fracturing, myrmekite formation and neocrystallization of albitic plagioclase along the shear fractures of K-feldspar porphyroclasts. As the deformation proceeded, compositional layering consisting of feldspar-, quartz- and/or muscovite-rich layers developed in the mylonite. In the feldspar-rich layer, fine-grained albitic plagioclase and interstitial K-feldspar were deformed dominantly by granular flow. On the other hand, quartz-rich layers containing core-mantle and quartz ribbons structures were deformed by dislocation creep. Based on calculations from conventional two-feldspar and ternary feldspar geothermometers, mylonitization temperatures of the leucocratic granite range from 360 to $450^{\circ}C$. It thus indicates that the mylonitization has occurred under greenschist-facies conditions. Based on the geochemical features and previous chronological data, the leucocratic granite was emplaced during the Middle Jurassic at volcanic arc setting associated with crustal thickening. And then the mylonitization of the granite occurred during the late Middle to Late Jurassic (150-165 Ma). Therefore, the mylonitization of the Jurassic granitoids in the Taebaeksan Basin was closely related to the development of the Honam shear zone.
본논문은 다음과 같은 사실에 대하여 문헌적으로 검토해본 것이다. (1) 함동 반암계와 함몰리브덴 반암계의 상호관계 ; (2) 몰리브데나이트 침전의 열수환경 ; (3) 몰리브데나이트의 다형의 성인적 중요성 ; (4) 탐사지시자로서 유용한 몰리브데나이트 내의 미량원소의 양상. 함몰리브덴 반암계 (예 : Climax) 와 함동반암계 (예 : Blingham) 사이에는 지질학적인 유사성이 있으며, 두 유형의 광상탐사에도 비슷한 기술이 적용된다. 몇가지 특징은 중석과 주석도 반암계와 유사 한 시스템(즉, 저품위, 대량)으로 형성될 수 있음을 지시해 준다. 지구물리학적으로 뚜렷이 구별되는 저반지역에서의 일련의 반암계가 잘 설명되고 있으며, 이들은 예비탐사를 위한 중요한 목표지점이다. 지화학적 연구로 우라늄은 퇴적환경에서 뿐만 아니라 화성환경에서 종종 몰리브덴 광석과 밀접한 연관성을 가지고 산출된다는 것을 제시해 준다.
A granite drilling core (-1200 m) obtained near the Majang cave in east part of the Cheju island. The rock is pinksh in color and has miarolitic cavities. It is coarse-grained rock and consists of quartz, plagioclase, alkali feldspar, biotite and magnetite. The rock shows characteristically micrographic texture. The alkali feldspar is subhedral to anhedral and generally interstitial grains and fonns micrographic texture. K/Ar age of alkali feldspar in the core specimen is $58.14{\pm}1.4Ma $ (early Tertiary). The age, rock features and whole rock chemistry of the rock has strong resemblance to micrographic granites, so called "masanite", in southeastern part of the Korean peninsular. The granitic fragments from drilling core (- 920 m) obtained in Jungmun area in south part of the Cheju island consist of quartz, plagioclase, alkali feldspar and biotite. The fragments in the Jungmun area are similar to granitic xenolith near the Cheju city for the absence of micrographic texture and different alkali feldspar.
모이산-은산 천열수 금-은광상을 배태하고 있는 황산 화산암들은 성산지구 전반에 널리 분포하며, 대규모 열수변질작용을 수반한다. 열수변질작용에 따른 지구화학적 변화특성을 파악하기 위해 모이산과 주변 화산암으로 구분하여 분석되었으며, 이들은 대체적으로 석영안산암질 내지 유문암질 조성을 갖는다. 천열수계에서 수반되는 열수변질작용은 모암으로부터 알카리원소들을 쉽게 유동시키기 때문에, 일정한 지구화학적 변화를 보인다. 이러한 특성은 열수변질작용의 정도를 정량화하는데 적용될 수 있다. 모이산 화산암들의 AI지수에 따른 $Na_2O$ 함량변화는 미약한 정도에서부터 상당히 강한 변질작용을 수반하는 단계로 정량화 될 수 있다. $K_2O$ 함량의 증가에 따른 $CaO+Na_2O$ 함량의 감소는 열수유체로부터 지속적인 $K^+$의 유입과 모암 내 장석류들의 $Ca^{2+}$와 $Na^{2+}$성분들이 제거되는 견운모화작용의 결과로 이해된다. 일부 모이산 화산암들의 선적인 변화는 강산 열수유체로부터 모든 알카리 성분들이 완전히 제거되는 강고령토변질작용의 결과로 이해될 수 있다. 또한 AI지수와 CCPI지수의 변화양상은 함금-은 석영맥을 형성시킨 광화유체의 유입으로 모이산 화산암들의 장석류가 일라이트로 교대되는 견운모변질작용과 Mg와 Fe의 활동도 증가에 따른 견운모+녹니석+황철석 변질작용에 해당하는 두 가지 변질양상을 갖는다. 미량원소 및 희토류원소들에서도 열수변질작용과 관련된 지구화학적 변화특성을 보인다. 친지각원소인 $Sr^{2+}$ 의 상당한 결핍은 열수변질작용동안 장석류들이 알루미나 규산염광물 혹은 충상규산염광물들로 변질되는 과정에서 $Ca^{2+}$가 제거되면서 이를 치환하고 있는 $Sr^{2+}$이 함께 제거된 것으로 보인다. 상대적으로 낮은 총 희토류함량(모이산: 119-182 ppm; 성산지구:111-209 ppm)과 완만한 부의 기울기는 열수변질작용동안 상당한 LREE원소들이 제거되었음을 지시된다.
영남육괴 북동부에 분포하는 쥐라기 심성암체들은 유라시아대륙의 동북부지역 아래로 고태평양판의 섭입에 의해서 야기된 활발했던 화성활동의 산물이다. 지화학적 연구를 통하여 이 지역에 분포하는 화강암류의 성인과 지구조환경을 유추하여 보았다. 영남육괴 북동부에 위치하는 울진화강암류는 비알칼리(subalkaline)영역에 속하는 칼크-알칼리(calc-alkaline)계열로, 분화에 따른 주성분원소의 변화 경향은 전반적으로 다른 지역의 쥐라기 화강암류의 분화 경향과 유사하게 나타나지만, 각 암체의 분화경향이나 화학조성을 살펴볼 때 각 암체의 마그마 근원물질은 서로 다른 것으로 사료된다. 울진화강암류는 연구지역 주변에 분포하는 다른 화강암류와 비교하여 $Al_2O_3$의 함량 및 Cr, Co, Ni, Sr, Y, Nb 등 미량원소의 함량에서 뚜렷한 차이를 보인다. 울진화강암류의 지화학적 특징은 높은 $Al_2O_3$, Sr 함량과 높은 Sr/Y, La/Yb비를 가지며, 낮은 Y과 Yb함량과 같은 슬랩용융(slab-melting)으로 생성된 아다카이트에서 흔히 관찰되는 지화학적 특성을 나타낸다. 울진화강암류의 주성분원소($SiO_2$, $Al_2O_3$, MgO) 및 미량원소(Sr, Y, La, Yb) 함량 범위는 아다카이트질 화강암의 범주에 포함되며, 지화학적 특성, 지구조환경 및 관입시기가 일본의 북서부 Hida belt에 위치한 Yatsuo심성암체와 유사하다. 연구지역의 암석의 희토류원소 패턴은 경희토류가 중희토류에 비해 부화($(La/Yb)_{CN}=10.6-103.4$)되어 나타나며, Eu의 부(-)이상을 보이지 않는다. ANK vs. A/CNK과 지구조판별도에서 화강암류의 모마그마는 I-type의 화산호 화강암의 특성을 나타내며, 이자나기(Izanagi)판의 섭입에 의한 압축장 응력이 작용하는 대륙연변부에서 생성된 것으로 해석된다.
주성분원소, 미량원소 및 희토류원소에 대한 지화학적 연구를 통하여 진동화강암의 성인과 마그마 근원물질의 지화학적특징 및 지구조적 환경을 살펴보았다. 진동화강암은 비알칼리암 중에서 칼크-알칼리계열의 화강암류이며, 마그마의 특성이 metaluminous에서 분화가 진행됨에 따라 peraluminous한 쪽으로 진행됨을 알 수 있다. 이들의 주성분 및 미량원소의 변화경향은 체계적인 연속성을 나타내며, 콘드라이트에 표준화한 희토류원소의 패턴은 일반적으로 경희토류원소가 부화되어 나타나며((La/Yb)c=4.2-12.8), Eu의 이상이 거의 나타나지 않는다. 진동화강암체의 Rb-Sr전암연대는 $114.6{\pm}9.1\;Ma$이며 $^{87}Sr/^{86}Sr$의 초생값은 0.70457로 나타났다. 낮은 $^{87}Sr/^{86}Sr$의 초생값은 경상분지 남부의 마산, 김해, 부산지역에 분포하는 백악기 화강암류들($^{87}Sr/^{86}Sr=0.7049-0.707$)과 유사하다. 이는 진동화강암체의 관입시기가 경상분지내에 분포하는 백악기 화강암류 중에서 가장 오래된 백악기 초기였으며 근원물질이 상부맨틀과 관련이 있음을 지시한다. 진동화강암체는 경상분지내의 다른 백악기 화강암류에 비해 상대적으로 높은 $Al_{2}O_{3},\;Na_{2}O$ 및 Sr과 낮은 $K_{2}O$와 Y의 함량을 보인다. 이들의 주성분원소($Al_{2}O_{3},\;K_{2}O,\;Na_{2}O,\;MgO$) 및 미량원소(Sr, Y, Rb) 함량범위는 adakite의 범주에 포함되며 남서부 일본의 큐슈(Kyushu)섬에서 나타나는 화강암체와 유사한 adakitic한 지화학적 특성을 나타낸다. 지구조 판별도 및 AUK vs. ACNK도에 점시해본 결과 I-type의 화강암으로 지구조적 환경은 화산호화 강암(VAG) 영역에 해당된다. 이 결과로 미루어 진동화강암류는 중생대 백악기 이자나기판의 섭입과 관련되어 관입한 대륙주변부 환경에서 생성되었음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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