Abstract
The Jurassic Kwanaksan stock, so far known to be composed of biotite granite only, has the mineral assemblage of quartz+K-feldspar+plagioclase+biotite${\pm}$gernet. The lithology of the stock is classified as alkali feldspar granite by their mode and plagioclase compositions (An<5). Subsolvus feldspars, rather early crystallization of biotite, and shallow emplacement depth estimated from Q-Ab-Or diagram suggest hydrous nature of the magma, which contrasts with anhydrous A-type like geochemistry described below. Major and trace element compositions of the Kwanaksan stock are distinct from those of the adjacent Seoul batholith, suggesting a genetic difference between the two, The Kwanaksan stock shows geochemical characteristics similar to A-type granite in contrast to most other Mesozoic granites in Korea, in that it has high $SiO_2$(73~78wt%), $Na_2O+K_2O$, Ga(27~47 ppm). Nb(22~40 ppm), Y(48~95 ppm), Fe/Mg and Ga/Al, and low CaO(<0.51 wt%). Ba (8~75 ppm) and Sr(2~23 ppm). However, it has lower Zr and LREE and higher Rb(384~796 ppm) than typical A-type granite. LREE-depleted rare earth element pattern with strong negative Eu anomaly of previous studies is reinterpreted as representing source magma characteristics. The residual material during partial melting is not compatible with pyroxenes, amphibole or garnet, while significant amount of plagioclase is required. Similarity of geochemistry of the Kwanaksan stock to A-type granite suggests the origin of the stock has a chose relationship with that of A-type granite. These observations lead us to propose that the Kwanaksan stock was formed by partial melting of felsic source rock.
관악산 암주는 지금까지 단순히 흑운모 화강암으로만 구성된 것으로 알려져 왔으나 실제로는 석영+K-장석+사장석+흑운모$\pm$석류석의 광물군으로 보인다. 모드자료와 $An_5$ 미만의 사장석 성분을 고려하면 이 암주는 알칼리 장석화강암으로 명명된다. 서브솔버스 장석, 비교적 초기의 흑운모 정출, Q-Ab-Or 그림에서 유출된 은 관입깊이 등은 관악산 암주를 만든 마그마가 물을 함유하고 있었음을 지시하는데, 이는 아래에 설명하는 무수의 A-형 화강암과 유사한 지화학 성분을 가지는 것과는 대조된다. 관악산 암주의 주성분과 미량성분원소는 서울 화강암질 저반의 것과 뚜렷이 구분되며 이는 두 암체간의 성인적 차이를 시사한다. 관악산 암주의 주성분 및 미량원소 함량은 우리나라의 대부분 중생대 화강암과는 달리 A-형 화강암 특징을 보인다. 즉, $SiO_2$(73~78 wt%), $Na_2O+K_2O$,Ga(27~47 ppm), Nb(22~40 ppm), Y(48~95 ppm) 함량과, Fe/Mg and Ga/Al 비는 높은 반면, CaO(<0.51 wt%), Ba(9~75 ppm)과 Sr(2~23 ppm) 함량은 낮다. 그러나 전형적인 A-형 화강암과 비교했을때, Zr과 LREE는 낮은 함양을 Rb(386~796 ppm)은 높은 함량을 갖는 차이점을 보인다. 이 연구에서는 기존의 연구에서 보고되었던 LREE가 결핍되고 큰 부의 Eu이상을 가지는 회토류 원소 패턴이 근원 마그마의 특성을 가지는 것으로 재해석하였다. 즉 부분용융동안의 잔류물질로 다량의 사장석이 남아야 하는 반면, 휘석, 각섬석, 석류석은 남을 수 없다. 관악산 암주와 A-형 화강암의 지구화학적 유사성은 이 암주의 기원이 A-형 화강암의 기원과 밀접한 관련이 있음을 시사한다.