• 암석학회지
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• 제8권3호
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• pp.183-202
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• 1999

풍기일대 솝개산편마암복합체는 미그마타이트질 편마암, 반상변정질 편마암, 석류석 화강암질 편마암 그리고 흑운모 화강암질 편마암이 주를 이룬다. 변성염기성암들이 부우딘 또는 포획암으로 존재하며 석류석-사방휘석 백립암이 소규모로 나타난다. 이 지역은 앰피볼라이트상의 변성작용을 받은 북서에서 백립암상의 변성작용을 받은 남동으로 갈수록 변성도가 점진적으로 증가한다. 앰피볼라이트상의 대표 광물조합은 흑운모-백운모-K장성-사장석$\pm$석류석$\pm$녹염석이며 앰피볼라이트-백립암상 전이대는 침상 또는 섬유상을 보이는 규선석의 생성이 특징적이다. 백립암상의 변성작용을 받은 지역에서 석류석-사방휘석 백립암은 석류석-사방휘석-흑운모-사장석의 광물조합을, 변성염기성암은 단사휘석-사장석$\pm$각섬석$\pm$사방휘석$\pm$석류석의 광물조합을, 미그마타이트질 편마암은 석류석-흑운모-규선석-근청석$\pm$스피넬의 광물조합을 각각 보인다. 백립암상 변성작용이후 후퇴변성작용에 의해 미그마타이트질 편마암은 스피넬, 강옥, 홍주석 등을 생성하며 변성염기성암은 단사휘석과 사장석의 접합부에서 얇은 띠상의 석류석을 생성한다. TWEEQU에 의해 계산된 최대 변성온도-압력은 미그마타이트질 편마암에서 $916^{\circ}C$/6.6kb이며 석류석-사방휘석 백립암에서 $826^{\circ}C$/6.3kb이다. 백립암상의 전진변성과정을 지시하는 석류석 반상변정내에 포획된 사장석과 흑운모를 사용하여 구한 온도-압력은 $866^{\circ}C$/7.5kb이며 석류석의 가장자리와 그에 접하는 흑운모를 사용하여 구한 온도-압력은 $726^{\circ}C$/4.8kb로 온도와 압력이 감소하는 시계방향 압력-온도경로를 보인다. 미그마타이트질 편마암과 석류석 화강암질 편마암에서 석류석과 흑운모의 가장자리 조성을 사용하여 구한 온도들은 $556-741^{\circ}C$로 넓은 범위를 보여 백립암상의 변성작용이후 수회변성정도가 차이가 있었음을 지시한다. 흑운모 화강암질 편마암은 석류석의 산출이 적고 석류석의 스페서틴 함량이 높아 정확한 변성환경을 규명하기 힘들다. 단사휘석과 사장석사이에 띠상으로 나타나는 석류석을 함유하는 변성염기성암의 변성온도-압력은 $635-707^{\circ}C$/4.1-4.3kb이다. 이러한 구조는 퇴변성작용의 진화과정이 등압하 온도감소(IBC, isobaric cooling)환경을 거쳤음을 지시한다. 이상의 결과들은 풍기지역이 시계방향의 압력-온도 경로를 가지는 백립암상의 변성작용후에 IBC를 겪었음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제24권1호
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• pp.25-54
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• 2015

섬장암은 대륙지각의 주요 구성 성분인 화강암질 암석과는 달리 그 산출에 있어서 희귀성이 인정된다. 이 연구의 목적은 산청 일원의 섬장암에 대한 산상과 기재적 특성을 밝히고 지화학적 연구를 통해 섬장암질 마그마의 성인을 알아보는 것이다. 산청섬장암의 주구성 광물은 알칼리장석(정장석, 미사장석), 사장석, 각섬석, 흑운모, 석영 등이다. 각섬석과 흑운모는 장석과 석영 사이를 채우는 타형의 결정이 관찰되는데, 이는 함수광물이 후기에 정출되었음을 보여주며, 마그마에서 결정화작용 시 초기에는 물이 부족하였음을 나타낸다. 광물성분 분석에 의하면 섬장암의 각섬석은 대부분 페로 에데나이트에 해당하며, 각섬석 지압계를 이용하여 계산한 각섬석의 생성 압력은 3.3~4.9 kb로, 11.9~17.3 km 범위의 정치심도를 나타낸다. 흑운모는 애나이트가 풍부한 영역에 도시되고, 휘석은 헤덴버자이트의 영역에 도시된다. 섬장암은 알칼리계열, 중알루미나형, I-type에 해당한다. 섬장암에 대한 희토류원소와 거미도표에서 관찰되는 패턴은 섬록암 및 화강암과는 차이를 보인다. 연구지역의 섬장암은 하커 변화도에서 공간적으로 인접하고 있는 반려암-섬록암 및 화강암과 다른 변화 경향을 보여준다. 이는 각 암상이 다른 근원 마그마로부터 생성되었을 가능성을 시사한다. 실험적 자료를 근거로 (1) 압력이 높거나 물이 불포화된 조건에서의 부분용융에 의해, (2) 상승하는 마그마에서 잔류멜트의 분리 이동으로 초기정출광물이 잔류할 때, (3) 마그마의 기원물질 또는 기원 장소에서 플루오린(F) 성분이 풍부할 때 섬장암질 마그마를 형성할 수 있다. 이들 중 암석기재적 특징에 근거하여 물이 불포화된 조건에서 부분용융에 의해 산청 섬장암질 마그마를 형성하였을 가능성이 가장 높다고 판단된다.