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영남육괴 북동부 덕구온천지구 우백질 화강암의 희토류원소 분포도, Sm-Nd, Rb-Sr 연대 및 지구화학적 의의 (Rare Earth Element, Sm-Nd and Rb-Sr Age and its Geochemical Implication of Leucogranite in the Deokgu Hot Spring Area, Yeongnam Massif, Korea)

  • 이승구;김통권;이태종
    • 암석학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.207-217
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    • 2011
  • 이 논문에서는 영남육괴 북동부에 위치한 덕구온천지역 주변 우백질 화강암의 주성분조성, 희토류원소를 포함한 미량원소의 함량 그리고 Sm-Nd과 Rb-Sr 동위원소비를 토대로 덕구지역 주변에 분포하는 우백질 화강암의 생성시기, 조구조 환경과 중국대륙과의 연관성에 대해 토의하였다. 희토류원소 분포도는 Eu의 이상과 분포도의 형태에 따라 3종류로 분류되며, $SiO_2$의 함량과도 연관성이 깊다. 이와 같은 특성은 동일기원 마그마내 장석의 분화과정에 의한 것임을 지시해주는 것이다. 영남육괴 북동부의 덕구지역 주변 우백질 화강암의 Rb-Sr 및 Sm-Nd의 등시선 연대는 각각 $1,735{\pm}260Ma$ ($^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치 = $0.702{\pm}0.046,\;2{\sigma}$), $1,785{\pm}180Ma$ ($^{143}Nd/^{144}Nd$ 초기치 = $0.51003{\pm}0.00016,\;2{\sigma}$; ${\varepsilon}_{Nd}(T)=-5.9$)로서, 초기 ${\varepsilon}_{Nd}$ 값은 우백질 화강암의 마그마가 지각 물질로부터 기원되었음을 지시해준다. 특히 초기 $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비를 토대로 한 한반도의 선캠브리아기 기반암과 중국내 북중국지괴 혹은 남중국지괴와의 비교에서는, 영남육괴의 선캠브리아기 기반암은 북중국 지과와 유사한 Nd 동위원소 지구화학적 특성을 갖는 기원물질로부터 유래되었음을 지시해준다.

한국남해(韓國南海)의 지질구조(地質構造)에 관(關)한 지구물리학적(地球物理學的) 연구(硏究) (Geophysical Studies on the Geological Structure in the Southern Sea of Korea)

  • 조규장;신병우
    • 자원환경지질
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    • 제14권2호
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    • pp.77-91
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    • 1981
  • An airborne magnetometer survey was carried out over an offshore area of about $200,000km^2$ from the southeastern, southern and western part of Korea. Detailed magnetic studies on the geological structure of the southern part of above area ($100,000km^2$) was accomplished. Residual aeromagnetic map was made in order to delineate magnetic provinces, magnetic lineaments and sedimentary basins by application of least square method using computer system. To determine the depth of the sedimentary basins pseudo-gravimetric method was applied. 1. The area studied is divided into four magnetic provinces for the purpose of interpretation on the basis of the magnetic maps. 2. Near shore area and its attached islands of southern part (fiirst and second magnetic province) can be regarded as being the extension from the land geology due to presentation of strong magnetic anomalies and shallow magnetic basements. 3. Magnetic lineament 1-1 is strong magnetic anomalous region which is presumably relevant to volcanic activities in Cretaceous. The depth of magnetic basement of the lineament was determined to 1,500 m. Negative magnetic anomalous zones B1-1 and B1-2 which represent Tertiary basins showed depth of magnetic basement 3 km and 4 km each. The latter can be interpreted as extension of the Taiwan basin which is consisted of Tertiary sediments. 4. Magnetic lineament 2-1 coincide with Rainan-Fukien massif running NE-SW direction. A lineament located in central part of magnetic lineament 2-1 is well connected with extension of Sobacksan anticlinal axis on land. Volcanic rocks in Gyongsang system concentrated along this lineament. 5. The characteristics of magnetic pattern in the southern Yellow sea basin of western part of Jeju island show weaker magnetic anomalies and deeper magnetic basements than first and second magnetic provinces indicating geological structure of this basin seems to be quite different from that of Jeju strait. 6. In southern part of Jeju island, smoother magnetic pattern develope southward. Maximum depth of magnetic basement in sedimentary basins BIV-1 and BIV-2 were determined down to 6,000 m increasing its thickness toward Taiwan up to 11,000 m in the shelf area off Taichung, Taiwan. Judging from the fact that hydrocarbon was founded in the Tertiary sediments of western coastal area of Taiwan, it can be expected that hydrocarbon will be existed in these sedimentary basins of southern part of Jeju island.

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충주지역 희유원소광상에서 산출되는 갈렴석의 지구화학적특성 (Geochemical Characteristics of Allanite from Rare Metal Deposits in the Chungju Area, Chungcheongbuk-Do (Province), Korea)

  • 박맹언;김근수;최인식
    • 자원환경지질
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    • 제29권5호
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    • pp.545-559
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    • 1996
  • Rare metal (Nb-Zr-REE) ore deposits are located in the Chungju area. Geotectonically, the rare metal ore deposits are situated in the transitional zone between Kyeonggi massif and Okcheon belt. The rare metal deposits are distributed in Kyemyeongsan Formation which consist of schist and alkaline igneous rocks. Alkali granite has suffered extensive post-magmatic metasomatism and hydrothermal processes. The ore contains mainly Ce-La, Ta-Nb, Y, Y-Nd, Nd-Th group minerals. More than 15 RE and REE minerals are found in the ore deposits. Allanite, one of the Ce-La rich REE minerals belonging to the epidote group, is the most common mineral in the studied area. The allanite- bearing rocks may be devided into seven types by features of occurrence and mineral associations; zircon type (ZT), allanite-vein type (AT), feldspar type (KT), fluorite type (FT), quartz-mica type (QT), iron-oxide type (MT), and amphibole type (HT). The allanite veins (AT) and zircon rich rocks (ZT) contain the highest total REE contents. Differences in REE abundance can be interpreted in terms of varying portions of magmatic hydrothermal fluid. Petrographical and chemical data are presented for allanites which were collected from different types. The allanites show wide variations in optical properties, due in part to differences in their chemical composition (depending on the types) and to the degree of crystallinity of the individual specimens. Allanite metamicts in biotite are generally surrounded by well developed pleochroic haloes. Usually, allanite is accompanied by zircon and other REE-bearing minerals. CaO and total REE contents $({\sum}RE_2O_3)$ range from 9.29 to 18.79% and 11.66 to 26.31%, respectively. Also, SiO, (28.87~32.61%), $Al_2O_3$ (8.30~16.88%), and $Fc_2O_3$ (16.74~24.38%) contents show varying contents from type to type. The ${\sum}RE_2O_3$ of allanite has positive relationships with $Fe_2O_3$ and negative relaton with CaO, $SiO_2$, and $Al_2O_3$ Backscattered electron microscope images (BEl) of allanite shows that the its mineral composition and texture is very complex. The allanite-bearing hosts show distinct light REE enrichment with strong negative Eu anomaly except for HI. The HT has an almost flat REE distribution pattern with a small negative Eu anomaly. The chemical variation of the allanites with occurrences and mineral association can be related to condition of temperature and oxidation states in precipitation environment.

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진원 연-아연 광상의 광석광물과 생성환경 (Ore Minerals and Geochemical Environments at the Jinwon Pb-Zn Deposit)

  • 조영기;이인경;최상훈
    • 한국광물학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.337-346
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    • 2006
  • 진원 연-아연 광상은 영남육괴의 북동부에 위치하며, 주변 지질은 선캠브리아기의 호산리층, 분천화강편마암, 흑운모화강편마암, 홍제사화강암, 우백질화강암과 이들을 관입한 백악기의 산성화산암류 및 시대미상의 암맥류로 구성되어 있다. 광상은 영남육괴의 고기 화강암류인 홍제사화강암 내의 열극을 충진하여 발달한 함 연-아연 열수 석영 맥상 광체들로 구성되어 있으며, 광화작용은 구조운동에 수반되어 총 2회에 걸쳐 진행되었다. 주 광화시기인 광화 I기는 광물들의 산출조직과 공생관계 등에 의하여 2개의 substage (Ia, Ib)로 구분되며, 석영맥 내에 주 광종인 섬아연석($13.1{\sim}19.0$ mole% FeS)과 방연석에 수반하여 환철석, 유비철석($28.4{\sim}30.3$ Atomic % As), 자류철석, 자철석, 황동석, 휘은석 등의 활화광물과 활염광물인 miargyrite가 광석광물로서 산출된다. 광화 II기는 광석광물을 수반하지 않은 석영맥의 발달 시기이다. 광석광물의 공생관계와 화학조성 특성 연구결과 등을 종합하여 확인된 광화작용 시의 지화학적 환경은 유활분압 $10^{-7}{\sim}10^{-16}atm$, 산소분압 $10^{-32.8}{\sim}10^{-38.5}atm$ 이산화탄소 분압 $<10^{-0.6}atm$이었다.

옥천대 서남부 영암과 영산포 석영편암-규암의 지질시대 (Geologic Age of Quartz Schist - Quartzite from Yeongam and Yeongsanpo Areas around Southwestern Part of Ogcheon Belt)

  • 최성자;김동연;송교영
    • 자원환경지질
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    • 제49권2호
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    • pp.155-165
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    • 2016
  • 옥천대 변성퇴적암 분포지역과 영남육괴와 옥천대 경계부에는 석영편암-규암층준이 협재되어 있다. 이들 석영편암-규암의 층서는 조사자에 따라 다르게 분대되어 왔으며, 지질시대 또한 시대 미상, 선캠브리아 혹은 고생대로 보아왔다. 옥천대 서남부의 영암과 영산포 도폭 역의 석영편암-규암 저어콘 연령결과를 고생대 것과 비교 분석하여 영암과 영산포 지역에 분포하는 석영편암-규암의 지질시대를 규명하였다. 연구지역의 석영편암-규암에서 저어콘 연대 분포범위는 $${\geq_-}1.8Ga$$ 이고, 집중연령대는 신시생대의 2.5 Ga 와 고원생대의 1.8 Ga로 중원생대 이후의 저어콘 연대가 결여되어 있으나, 고생대 규암은 원생대에서 고생대까지 광범위한 연령분포를 보이고 집중연령대도 고원생대, 신원생대, 고생대등 여러 곳에서 보인다. 이와 같은 통계적 분석 결과에 의하여 영암과 영산포의 석영편암 내지 규암은 고원생대 이후의 원생대지층으로 해석된다.

춘천 각섬암의 지구화학과 기원:(1) 주성분원소 (Geochemistry of the Chuncheon amphibolite and its origin: (1) major elements)

  • 권성택;조문섭;전은영;이승렬;이진한
    • 암석학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.20-30
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    • 1995
  • 이 연구는 경기육괴에 속하는 춘천 동부 지역의 구봉산층군내 각섬암(구본산 각섬암) 및 그 남동부의 상걸리 지역 용두리 편마암 복함체내에 산출되는 각섬암(상걸리 각섬암)에 대한 야외관계 및 주성분 원소의 특징을 보고하며, 그 기원을 토의 한다. 많은 경우에 주변 변성퇴적암과 조화적인 산출상태를 보이는 춘천 각섬암의 화학적 특징을 화성기원임을 나타낸다. $SiO_2$ 함량이 45~53 wt%인 이들 각섬암의 원암은 현무암질로 대부분 비알칼리 계열이 솔리아이트에 속한다. MgO 변화그림에서 $Na_2O$, $Fe_2O_3$, $Al_2O_3$ 는 전반적으로 분산되는 반면, CaO는 MgO와 정비례하고 $SiO_2$, $TiO_2$, $P-2O_5$, $K_2O$는 MgO와 반비례하는 경향을 보인다. 이들 주성분 원소의 변화는 현무암질 마그마의 감람석, 단사휘석, 사장석의 정출과 관련된 분화 결과로 GUTJR될 수 있다. 강걸리 각섬암은 구봉산 각섬암에 비해 낮은 MgO를 가져보다 분화된 암석임을 보이는데, 두 각섬암의 불호정원소의 비 $TiO_2/P_2O_5$의 차이는 모 마그마의 성인이 다름을 시사한다. 주성분 원소를 이용한 지구조 판별 그림에서 추천 각섬암을 그원암이 판내부환경에서 정치한 현무암질암임을 시사하여, 옥천대 각섬암의 그것과 유사하다.

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석포(石浦)-덕구간(德邱間)에 분포(分布)하는 소위(所謂) 홍제사화강암(洪濟寺花崗岩)의 지질연대(地質年代)와 생성과정(生成過程)에 대(對)한 硏究(연구) (Geochronology and Petrogenetic processes of the so-called Hongjesa granite in the Seogpo-Deogku Area)

  • 김용준;이대성
    • 자원환경지질
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    • 제16권3호
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    • pp.163-221
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    • 1983
  • Main aspects of this study are to clarify geochronology and petrogenetic processes of the so-called Hongjesa granite, which is a member of various intrusive rocks exposed in the northeastern part of the Ryongnam Massif, one of the Precambrian basements of South Korea. In this study, the Hongjesa grainte is divided into four rock units based on the geologic age, mineralogical and chemical constituents, and texture: the Precambrian Hongjesa granite gneiss (Hongjesa granite Proper) and leucogranite gneiss, the Paleozoic gnessic two mica granite, and the Jurassic muscovite granite. The Hongjesa granite gneiss is identified by its grayish color, slight foliation, and porphyroblastic texture. The leucogranite gneiss is distinct by its light gray color, sand medium to coarse grained texture. The gneissic two mica granite is distinguished from others by its strong foliation, containing gray-colored feldspar phenocrysts with biotite and muscovite in varying amounts. The muscovite granite occurs as a small stock containing feldspar phenocrysts along margin of the stock. These granitic rocks vary widely in composition, reflecting the facts that they partly include highly metamorphosed xenolith and schlierens as relics of magmatic and anatectic processes. In particular, grayish porphyroblasts of microcline perthite is characteristic of the Hongjesa granite gneiss, whereas epidote and garnet occur in both the Hongjesa granite gneiss and leucogranite gneiss. These minerals are considered to be formed by potassic metasomatism and contamination of highly metamorphosed rocks deeply buried under the level of the Hongjesa granite emplacement. The individual synchronous granitic rocks plotted on Harker diagram show mostly similar trends to the Daly's values. The plots of the Hongjesa granite gneiss and gneissic two mica granite concentrate near the end part of the calc-alkalic rock series on the AMF diagrams, whereas those of the leucogranite gneiss and muscovite granite indicate the trend of the Skaergaard pluton. These granitic rocks plotted on a Q-Ab-Or diagram (petrogeny's residua system) fall well outside the trough of the system. This can be attributed to the potassic matasomatism of these rocks. On the ACF diagram, these rocks appear to be dominantly I-type prevailing over S-type. The K-Ar ages, obtained from a total of 7 samples of the leucogranite gneiss, gneissic two mica granite, muscovite granite, porphyritic alkali granite, and rhyolitic rock, in addition to the Rb/Sr ages of the Hongjesa granite gneiss by previous workers, permit the rock units to be arranged in the following chronological order: The middle Proterozoic Hongjesa granite gneiss (1714-1825 m.y.), the upper proterozoic leucogranite gneiss (875-880 m. y.), the middle Paleozoic gneissic two mica granite (384 m. y.) the upper Jurassic muscovite granite (147 m. y.), the Eocene alkali granite (52 m. y.), and the Eocene rhyolitic rock (45 m. y.). From the facts and data mentioned above, it is concluded that the so-called Hongjesa granite is not a single granitic mass but is further subdivided into the four rock units. The Hongjesa granite gneis, leucogranite gneiss, and gneissic two mica granite are postulated to be either magmatic or parautochtonous, intrusive, and the later muscovite granite is to be magmatic in origion.

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북부 소백산 육괴 지역에 부존하는 옥남 광산의 열수 금-은 광화작용 (Hydrothermal Au-Ag Mineralization of the Oknam Mine in the Northern Sobaegsan Massif)

  • 윤성택;지세정;소칠섭;허철호
    • 자원환경지질
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    • 제31권5호
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    • pp.389-398
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    • 1998
  • 옥남 금-은 광상은 소백산육괴 선캠브리아기 율리층의 흑운모편암 및 천매암 내에 발달하는 함금-은 능망간석맥으로 산출된다. 광맥의 상호 구조에 근거하여 5회의 광물 침전기 (stage)가 인지되며, 각 시기는 특징적인 광물 조합을 나타낸다. 함금-은 맥(광화 3기)에서의 정출 광물은 맥의 연변부로부터 내측으로 가면서 다음과 같이 변화한다: 유비철석+황철석 (암색 능망간석 밴드 내)$\Rightarrow$섬아연석+황동석+방연석+에렉트럼 (담색 능망간석 밴드 내)$\Rightarrow$ 방연석+함은 광물 (정동 부위). 유체포유물 자료에 의하면, 광화유체의 온도 및 염농도는 시간에 따라 전반적으로 다음과 같이 감소했음을 지시한다: 광화 I기 (석영맥 광화작용), $345^{\circ}{\sim}240^{\circ}C$, 3.4~7.8 wt.% NaCl 상당농도; 함망간 탄산염기 (II 및 III), 3130-2070C, 2.3-8.7 wt.% NaCl; 광화 4기 (석영맥 광화작용), $328^{\circ}{\sim}213^{\circ}C$, 3.6~5.4 wt.% NaCl. 광화유체는 냉각 희석 상태의 순환강우의 혼입과 주기적으로 반복된 버등을 통하여 진화한 것으로 사료되며, 유체포유물 자료와 지질 증거에 의하면 광화작용 중 양력은 90~340 bar이었다. 금은 함은량이 높은 에렉트럼 (21~29 atom.% Au)으로 산출되며 주로 $300^{\circ}{\sim}240^{\circ}C$ 사이의 온도에서 침전되었다. 열역학적 검토에 의하면, 금은 pH의 증가와 더불어 온도, 유황분압 및 산소분압의 감소에 의해 침전하였으리라 사료된다.

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경남 합천 지역의 섬장암에 관한 암석학적 연구 (Petrology of the Syenites in Hapcheon, Korea)

  • 옥은영;김종선;이상원
    • 암석학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.13-43
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    • 2017
  • 합천지역에서 섬장암과 함께 사방휘석을 포함하는 몬조니암(맨거라이트)이 인지된다. 합천섬장암의 주구성 광물은 알칼리장석, 사장석, 각섬석, 흑운모, 석영 등이다. 각섬석과 흑운모는 장석과 석영 사이를 채우는 타형의 결정으로 관찰되는데, 이는 함수광물이 후기에 정출되었음을 보여준다. 섬장암은 알칼리계열, 중알루미나형, I-형에 해당한다. 맨거라이트와 섬장암의 희토류원소와 거미도표에서 관찰되는 패턴은 HFSE의 결핍과 경희토류원소에 대한 LILE의 상대적 부화와 Nb, P, Ti 부(-)이상을 보이는 섭입대 화성암의 특징을 보인다. 실험적 자료와 암석기재적 특징에 근거하여 판단하면 물이 불포화된 조건에서의 부분용융에 의해 합천섬장암질 마그마가 형성된 것으로 판단된다. SHRIMP 저콘 연대 측정결과 맨거라이트에서 $227.4{\pm}1.4Ma$, 섬장암에서 $215.3{\pm}1.2Ma$, 조립질섬장암에서 $217.9{\pm}2.6Ma$로 트라이아스기의 연령을 보인다. 맨거라이트의 연령은 홍성(226~233 Ma), 양평(227~231 Ma), 오대산(231~234 Ma) 지역의 대륙충돌후 화성암들의 연령과 유사하다. 섬장암들은 이들보다 약 10 Ma 이후에 관입하였다. 합천지역 맨거라이트와 섬장암에서 보이는 특징들은, 충돌후기 섭입하는 슬랩의 결렬 모델과 암석권맨틀의 신장 및 연약권 용승 등의 모델로 설명이 가능하다.

지리산 : 지각 깊은 곳을 들여다보는 창문 (Jiri Mountain, Korea : A Window into the Deep Crust)

  • 송용선;박계헌
    • 암석학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.385-398
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    • 2017
  • 지리산은 한반도 선캠브리아 기반 육괴 중의 하나인 영남육괴의 남서부에 위치하며, 주로 고도변성의 변성암류로 구성되어 있다. 이 지역 지질은 산상과 암석기재적 특성에 의해 구분된 퇴적기원 미그마타이트질 편마암류, 화강암질 편마암, 반상변정질 편마암, 규장질 편마암으로 구분되는 화강암질 편마암류, 차노카이트 및 회장암 등의 고원생대 암석들로 주로 구성되어 있다. 이들 암석들에서 얻어진 연대는, 저어콘의 상속핵들은 조금 더 오래된 연대(>2,020 Ma)를 보이지만, 대체로 약 1,876에서 1,856 Ma 사이이다. 주 변성작용의 시기도 약 1850-1840 Ma이며 광물군과 지질온도압력계로부터 얻어진 변성조건은 4-6 kb, $700-750^{\circ}C$에 이른다. 이러한 결과는 이 지역이 고원생대의 조산운동기에 지각 깊은 곳에서 일어난 강렬한 화강암질 마그마작용과 변성작용을 받았음을 지시한다. 연대가 약간 젊은 차노카이트(1,856-1,865 Ma)와 회장암(ca. 1,861-1,862 Ma)의 연대는 아마도 조산운동기 직후에 판내부에서 시작된 열개로 규장질 및 고철질 마그마작용이 일어났음을 지시하는 것으로 보인다. 결론적으로, 지리산의 암석들은 중 내지 하부지각에서 생성된 것들로 우리가 지각의 내부를 들여다 볼 수 있게 해주는 창문이다.