Metamorphism of the amphibolites in the Hwanggangri area, the northeastern region of Ogcheon metamorphic belt, Korea

옥천변성대 북동부 황강리 지역내 앰피볼라이트의 변성작용

  • 유영복 (고려대학교 이과대학 지구환경과학과) ;
  • 김형식 (고려대학교 이과대학 지구환경과학과) ;
  • 권용완 (고려대학교 이과대학 지구환경과학과) ;
  • 박종길 (고려대학교 이과대학 지구환경과학과)
  • Published : 2001.08.01

Abstract

In the amphibolites of the Hwanggangri area, three metamorphic zones are established like hornblende-actinolite zone (H-AZ), hornblende zone (HZ) and diopside zone (DZ) by the main mineral assemblages. Hornblende zone and hornblende-actinolite zone develope away from the diopside zone that experienced the highest thermal effect. Thus, this pattern identifies the decreasing metamorphic grade of the contact metamorphism with increasing distance from the granitic pluton. The mineral assemblages of this rock are classified into six representative groups such as $\circled1$ actinolite+plagioclase+chlorite, $\circled2$ actinolite+hornblende+plagioclase+chlorite$\pm$epidote$\pm$biotite, $\circled3$ actinolite+hornblende+plagioclass$\pm$biotite$\pm$epidote, $\circled4$ hornblende+plagioclase$\pm$biotite$\pm$chlorite, $\circled5$ hornblende+plagioclase+diopside+actinolite$\pm$epidote$\pm$chlorite, $\circled6$hornblende+plagioclase+diopside$\pm$biotite$\pm$epidote. Two metamorphic events m recognized in the amphibolites of the study area that the first metamorphism is the regional metamorphism dominantly occurred in the whole Ogcheon metamorphic belt and it gave rise to the growth of actinolite at the core or center of the amphibole grains of coarse and medium size. Its metamorphic grade ranges from the greenschist facies to epidote-amphibolite facies. The second metamorphism overlapped is the contact metamorphism caused by the adjacent granitic pluton, and its metamorphic grade is thought to reach to the low pressure part of upper amphibolite facies. According to the calculation by TWEEQU thermobarometry and amphibole-plagioclase thermometry, the metamorphic temperature of initial regional metamorphism is $439-537^{\circ}C$ under pressure of 4.6-7.3 kb and its peak temperature and pressure are considered to reach to the range of 492-537 and 5.2-7.3 kb. And the temperature range of contact metamorphism occurred by intrusion of cretaceous granitic body, is $588-739^{\circ}C$ under pressure of 2.6-5.2 kb and its peak temperature and pressure are estimated as having the range of $697-739^{\circ}C$ and 3.8-5.2 kb that this amphibolites are estimated to pass through the metamorphic evolution of both the rise of temperature and the drop of pressure.

황강리 지역내 앰피볼라이트에 대해 주요 광물군으로 변성분대를 설정해 보면 각섬석-양기석대(H-AZ), 각섬석대(HZ), 투휘석대(DZ)등 세 개의 변성분대가 인지된다. 그 특성을 보면 열적 영향을 가장 많이 받은 투휘석대에서 각섬석대 그리고 각섬석-양기석대가 발달하고 있어 화강암체로부터 거리가 멀어지면서 접촉변성작용의 변성도가 감소하고 있음을 알 수 있다. 본암의 광물군들을 종합 분류해 보면 (1) 양기석+사장석+녹니석, (2) 양기석+각섬석+사장석+녹니석$\pm$녹염석$\pm$흑운모, (3) 양기석+각섬석+사장석$\pm$혹운모$\pm$녹염석, (4) 각섬석+사장석$\pm$흑운모$\pm$녹니석, (5) 각섬석+사장석+투휘석+양기석$\pm$녹염석$\pm$녹니석, (6) 각섬석+사장석$\pm$투휘석$\pm$흑운모$\pm$녹염석 등 크게 여섯 가지 그룹으로 나뉘어 진다. 이 지역의 앰피볼라이트는 두 번의 변성작용을 받은 것으로 인지되고 있는데 첫 번째 변성작용은 옥천변성대에 우세하게 작용한 중압형의 광역변성작용으로 본암에서 조립질에서 중립질의 각섬석류 입자의 중앙부의 양기석을 성장시켰으며 변성도는 녹색편암상에서 녹염석-앰퍼볼라이트상에 이르렀다. 이에 중침된 두 번째 변성작용은 주변의 화강암체에 의한 접촉변성 작용으로 변성도는 최대 상부 앰피볼라이트상의 저압부에 이른 것으로 사료된다. TWEEQU지은지압계와 각섬석-사장석 지온계에 의한 계산에 따르면 초기 광역변성작용의 변성조건은 4.6-7.3kb의 압럭하에 온도가 $439-537^{\circ}C$의 범위를 가지며 최고 온도, 압력범위는 $492-537^{\circ}C$, 5.2-7.3kb의 값에 이르는 것으로 나타났다. 또한 백악기 화강암의 관입으로 인한 접촉변성작용의 변성조건은 2.6-5.2kb의 압력하에서 온도가 $588-739^{\circ}C$의 범위를 가지며 최고 온도, 압력범위는 $697-739^{\circ}C$, 3.8-5.2kb내에 분포하고 있으며 온도상승과 압력강하의 변성진화과정을 겪은 것으로 추정되고 있다.

Keywords

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