The Journal of the Petrological Society of Korea (암석학회지)

The Petrological Society of Korea (한국암석학회)
권호 표지

Petrology of the Volcanic Rocks in Geoje Island, South Korea

거제도 화산암의 암석학적 연구

  • 윤성효 (부산대학교 사범대학 지구과학교육과) ;
  • 이준동 (부산대학교 자연과학대학 지질학과) ;
  • 이상원 (부산대학교 사범대학 지구과학교육과) ;
  • 고정선 (부산대학교 사범대학 지구과학교육과) ;
  • 서윤지 (부산대학교 사범대학 지구과학교육과)
  • Published : 1997.06.01
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Abstract

Andesitic pyroclastics and lava flows are deposited as a part of composite volcanoes by Cretaceous volcanic activity in Geojae Island, off the coast of Korea. The andesitic pyroclastics are composed of tuff breccia and lapilli tuff minor intercalated tuff. Lava flows are divided into dense and porphyritic andesite containing phenocrysts of plagioclase, pyroxene, and/or hornblende. The andesitic rocks represent charactersitcs of carc-alkaline BAR association with basalt, basaltic andesite, andesite, and dacite to rhyolite. Major element variations of the volcanic rocks show that $Al_2O_3$, total FeO, CaO, MgO and $TiO_2$ decrease with increasing $SiO_2$ but $K_2O$ and total alkalis increase, and represent differntiation trend of calc-alkaline rock series. In spider diagram, contents of Sr, K, Rb, Ba, and Th are relatively high, but contents of Nb, P, Ti and Cr are low. These petrochemcial characteristics are similar to those of rocks from island arc or continental margein related to plate subduction. Chondrite-normalized REE patterns of volcanic rocks are paralle to subparallel, with LREE enriched than HREE, and show gradual increase of negative Eu anomaly from basalt to dacite and rhyolite, suggesting comagmatic fractional crystallization with minor effects of assimilation and magma mixing. Andesitic rocks are assumed medium-K orogenic andesites that formed in the tectomagmatic environment of subduction zone under normal continental margin arc.

이 연구에서는 한반도 남해안 도서지역중 거제도 일대의 화산암류를 대상으로 암석 기재, 암석화학적 특성을 알아보고, 화산암류의 조구적 위치 및 성인에 대하여 고찰하고자 한다. 본 역의 화산암류는 백악기의 퇴적암층을 기반으로 피복하여 주로 안산암질 화성쇄설암과 용암류가 교호로 누적된 산상 즉, 최하부는 두터운 화산각력암, 응회각력암 및 라필리응회암 누층으로 구성되고, 상부로 감에 따라 상대적으로 안산암 용암류가 라필리응회암과 응회암을 협재하며 빈번하게 노출되고 최상부에는 데사이트-유문암질 용결회류응회암류가 분포한다. 본 역의 화산암류는 주성분 화학조성으로 볼 때, 현무암에서 현무암질안산암, 안산암, 데사이트 그리고 유문암에 이르는 넓은 성분 조성을 하며 전형적인 BAR조합을 나타낸다. 본 역의 화산암류는 칼크-알칼리암계열에 속하며, SiO2에 대한 K2O 성분에서 medium-K의 조성을 나타내고, La, Th 및 Nb 상관도에서 조산대안산암(orogenic andesite)의 영역에 도시된다. 미량원소 함량을 MORB값으로 표준화한 spider diagram에서 Sr, K, Rb, Ba, Th 등이 다른 원소에 비하여 상대적으로 높은 값을 가지는 반면, Nb, P, Ti, Cr의 함량이 낮은, 지판의 침강 섭입에 관련된 대륙연번부/도호의 조구적환경에 관련된 암석들에 나타나는 특징을 잘 나타낸다. 희토류원소를 chondrite로 표준화한 그림에서는 전체적으로 LREEs가 HREEs에 비하여 부화되어 있으며, 현무암에서 현무암질안산암, 안산암, 데사이트 및 유문암으로 감에따라 Eu의 '-'이상이 점진적으로 커지며, 변화패튼이 대체로 평행한 배영을 보여주므로 본 역의 암석들은 동원마그마에서 유래하였음을 알 수 있다. 지구조위치 판별도에서 본 역의 화산암류는 지판이 침강 섭입하는 지판경계부에서 생성된 마그마로부터 유래한 화산암의 조구적 위치 즉 정상적인 대륙연변호(normal continental margin arc)의 영역에 해당한다. 거제도지역의 화산암류는 약 10% 정도의 맨틀물질의 부분용융으로 형성된 현무암질 시원마그마가 생성되어 지각으로 상승하는 과정에서 분별되어 칼크-알칼리 안산암질 마그마가 형성되었으며, 이 마그마로부터 계속 분별결정작용, 동화작용 및 마그마 혼합 등의 과정을 거치면서 다양한 화산암류를 형성한 것으로 해석된다.

Keywords

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