Abstract
The migmatitic gneiss in the Odesan Gneiss Complex has small amount of quartzite, amphibolite and marble and the Kuryong Group which contact with migmatitic gneiss unconformitly, also contains some amphibolite. Preview studies of this area had regarded that the amphibolites contact with marble had been produced by metasomatism from the pelitic and calcareous sediments mixtures, but the amphibolite is reinterpreted as igneous origin. $SiO_2$ content of the amphibolite is 45.9~52.7 wt%, which corresponds to basaltic composition. MgO content has narrow range (4.6~6.87 wt%) and major and trace element are plotted against MgO,$TiO_2, P_2O_5$, Hf, Zr are reduced and Cr and Ni are increased their content with increasing MgO. This phenomenon indicates that the basaltic magma as the protolith of the amphibolite had frationated with the crystallization of the pyroxene and/or olivine. REE pattern has smoothly decrease from LREE to HREE. Eu/Eu(0.83~1.19) show the flat Eu anomaly, which indicate small fractional crystallization of plagioclase. HREE is enriched in the garnet-bearing amphibolites. Several discrimination diagram for the basaltic magma show that the amphibolite of the study area is originated tholeiitic basaltic magma indicating continental rift environment. Due to determine the metamorphic condition garnet-hornblende geothermometry and hornblende-plagioclase geobarometry are used. Peak metamorphic temperature range of the amphibolite $788~870^{\circ}C$ and is deduced toward the northeastern part. The calculated temperature from the amphibolite has slightly higher than the temperature of the metapelites but the trend of metamorphic grade which decrease from western to eastern part progradly is similar to each other. The metamorphic pressure calculated by garnet- hornblede-plagioclase geobarometry is 4~5kb. But ilmenite-plagioclase pair enclosed in garnet show 8 kb at $700^{\circ}C$ by garnet-ilmenite-rutile-plagioclase geobarometery. The zonal profile of garnet in sample 84 shows the bell-shape profile, which grossular content decreases whereas pyrope content increases progressively. This means that the amphibolite has undergone the clockwise P-T-t path which is shown in the migmatitic gneiss of the Odesan Gneiss Complex.
오대산편마암복합제의 미그미타이트질편마암내에는 규암, 앰피볼라이트, 대리암들이 협재되어 있으며 미그마타이트질편마암과 부정합적인 관계를 보이는 구룡층군 내에도 앰피볼라이트들이 나타난다. 기존 연구자들은 대리암과 접하고 있는 앰피볼라이트를 이질-탄산염질 기원물의 변성교대작용의 결과로 인식하고 있었으나 본 연구에서는 모두 화성기원으로 해석하였다. 앰피볼라이트의 $SiO_2$ 함량은 45.9~52.7 wt%로 현무암질에 해당한다. MgO의 함량은 비교적 좁은 범위(4.6~6.87 wt%)를 보이며 이를 이용한 분화정도를 살펴보면 MgO의 감소에 따라 $TiO_2, P_2O_5$, Hf, Zr은 감소하고 Cr과 Ni은 증가한다. 이러한 현상은 근원암인 현무암질 마그마에서 감람석 또는 휘석을 정출하는 분별정출작용의 결과이다. 희통류 성분은 LREE과 HREE 간의 변화폭이 작고 완만하다. $Eu/Eu^*$는 0.83~1.19로 Eu 이상치가 적어 사장석의 분별정출작용의 영향이 적었음을 지시하며 석류석을 함유하고 있는 앰피볼라이트는 HREE가 부화되는 경향을 보인다. 염기성마그마의 지구조 환경을 판별하는 여러 판별그림에 적용한 결과, 연구지역의 앰피볼라이트는 대륙판 열곡환경으리 지시하는 솔리아이트계열의 현무암질 마그마에서 유래되었음을 보여준다. 앰피볼라이트를 형성하는 변성작용을 알아보기 위해 석류석-각섬석 지온계와 석류석-각섬석-사장석 지온계를 이용하여 변성온도를 측정하였다. 앰피볼라이트의 최대 변성온도는 $788~870^{\circ}C$에 해당하며 북동쪽으로 가면서 변성온도가 감소한다. 이들 온도는 변성이질암에서 보고된 온도에 비하여 다소 높은 온도이나 변성정도가 서측에서 동측으로 가면서 감소하는 경향은 일치한다. 변성압력은 석류석-각섬석-사장석 지압계를 이용하여 측정한 결과 4~5 kb의 압력을 가진다. 그러나 석류석내에 포획되어 있는 사장석-티탄철석을 이용한 지압은 $700^{\circ}C$의 온도에 대해 8 kb 이상의 압력환경을 거쳤음을 지시한다. 시료 84의 석류석은 중심부에 균질한 조성을 거친후 점진적으로 그로슐라 함량은 감소하고 파이로프 함량은 증가하는 온도의 증가와 압력의 감소를 지시하는 벨형태의 누대구조를 보이고 있다. 이는 앰피볼라이트도 변성이질암과 마찬가지로 시계방향의 압력-온도-시간 경로를 거쳤음을 지시한다.