The Journal of the Petrological Society of Korea (암석학회지)

The Petrological Society of Korea (한국암석학회)
권호 표지

Study on the Origin of Rapakivi Texture in Bangeojin Granite

방어진 화강암에 나타나는 라파키비 조직의 성인에 관한 연구

  • Published : 2002.03.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Phenocrysts with rapakivi texture are easily observed in Bangeojin granite. The rapakivi texture is composed of inner pinkish alkali feldspars and white-colored mantling plagioclase. The Bangeojin granite distinctively includes lots of mafic microgranular enclaves and can be divided into five rock facies: (1) enclave-poor granite (EPG); (2) enclave-rich granite (ERG); (3) mafic microgranular enclave (MME); (4) hybrid zone between mafic microgranular enclave and granite (HZ); (5) hybrid zone-like enclaves (HLE). The rapakivi textures are observed in these five rock facies with no difference in shape and size. Plagioclase mantle commonly shows dendritic texture that is an important indicator to know the rapakivi genesis. The mantling texture would indicate supercooling condition during magma solidification process. In addition, mafic microgranular enclaves would imply the magma mingling environment. The magma mixing process had possibly caused the mantling texture. An abundance of rapakivi phenocrysts in HZ and the influxing phenomenon of the phenocrysts into MME support that there were physical chemical exchanges during the mingling. And this model of the magma mixing/mingling explain well the heterogeneous distribution of the rapakivi phenocrysts in the five rock facies. Therefore the rapakivi textures in the Bangeojin granite would have been formed by magma mixing process.

울산시 동구에 위치하는 방어진 지역의 화강암에는 라파키비 조직의 장석반정이 산출된다. 라파키비 조직의 알칼리 장석 부분은 분흥색을 띠고 이를 둘러싸는 사장석 부분은 하얀색을 띠기 때문에 육안으로도 라파키비 조직을 쉽게 관찰할 수가 있다. 또한 방어진 화강암에는 특징적으로 염기성 미립 포획암이 많이 포함되어 있는데 이를 포함한 5가지의 암상, (1) 염기성 미립 포획암이 거의 없는 지역에서의 화강암(EPG), (2)염기성 미립 포획암이 풍부한 지역에서의 화강암(ERG), (3) 염기성 미립 포획암(MME), (4) 염기성 미립 포획암과 화강암사이의 혼성대(HZ), (5) 혼성대와 유사하지만 독립된 형태로 나타나는 포획암(HLE)이 관찰된다. 그리고 라파키비 조직은 이 5가지 암상 모두에서 나타나며 형태와 크기는 각 암상에서 차이가 없다. 조직에 있어서도 2mm 이내의 두께로 나타나는 사장석 맨틀이 덴드리틱 조직을 보이는 점이 5개의 암상에서 모두 관찰된다. 이는 라파키비의 형성환경에 대한 중요한 지시자로서 맨틀링이 일어나던 당시가 과냉각 환경이었음을 의미한다. 한편, 화강암 내에 염기성 미립 포획암이 나타나는 것은 마그마 혼합환경이었음을 지지하고 MME내에 라파키비와 유사한 다른 광물의 맨틀링 현상이 관찰되는 것은 마그마 혼합환경이 맨틀링을 일으키기 적절한 환경이었음을 나타낸다. 또한 혼성대(HZ)에서 라파키비 반정이 풍부하며 이 반정들이 MME로 유입되는 현상이 관찰되는 점은 혼합시 물질의 이동 및 성분의 이동이 있었음 지시한다. 이러한 마그마 혼합성인은 5개의 암상내에 불균질하게 분포하는 라파키비 반정의 분포를 잘 설명해 준다. 그러므로 방어진 지역 화강암 내의 라파키비 조직은 이 지역에 일어났던 마그마 불균질 혼합작용과 이 작용에 수반된 과냉각 및 물질의 이동에 의해 형성된 결과로 판단된다.

Keywords

References

  1. 부산대학교 석사 학위논문 경남 언양일대의 언양화강암체에 관한 암석학적 연구 김재영
  2. 지질학회지 v.34 거제도 화강암질암의 마그마 불규질 혼합 증거: 1. 그 기재적 특성 김종선;이준동;윤성효
  3. 지질학회지 v.36 울산 방어진일대 화강암내에 산출되는 포획암의 암석학적 연구 김종선;이준동;김인수;백인성;최보심
  4. 부산대학교 석사 학위논문 경남 양산군 배태고개-석계 일대에 분포하는 화강암류에 관한 연구 김창호
  5. 한국지질도(1:50,000), 울산도폭 및 설명서 박양대;윤형대
  6. 한국지질도(1:50,000), 방어진도폭 및 설명서 박양대;윤형대
  7. 자원환경지질학회지 v.27 울산군 강동면 제3기 정자분지의 지질구조와 분지발달 손문;김인수
  8. 자원환경지질학회지 v.29 남한 제3기 분지지역에 대한 고자기 연구: 3. 정자-울산분지와 그 일원 손문;강희철;김인수
  9. 부산대학교 석사학위논문 경남 남해군 일원에 분포하는 화강암질암에 관한 암석학적 연구 이미려
  10. 지구과학회지 v.18 경상분지 중동부 울산-경주 지역의 화강암체에 대한 K-Ar 연대 측정 이종익;이미정;두경택;이민성;Keisuke Nagao
  11. 암석학회지 v.9 의성분지 보현산 일대 화강암류와 포획암에 대한 암석학적 연구 좌용주;김건기
  12. 암석학회지 v.9 양산시 원효산 화강암에 산출되는 포획암에 대한 암석학적 연구 진미정;김종선;이준동;김인수;백인성
  13. Geol. J. v.25 The rapakivi texture of feldspars in a plutonic mixing environment: a dissolution-recrystallization process? Bussy, F https://doi.org/10.1002/gj.3350250314
  14. Mineral. Petro. v.71 Plagioclase morphologies in assimilation experiments. Implications for disequilibrium melting in the generation of granododiorite rocks Castro, A. https://doi.org/10.1007/s007100170044
  15. Contib. Miner. Petrol. v.107 Textural evolution of the rapakivi granites, south Greenland-Sr, O and H isotopic investigations. Dempster, T.J.;Hutton, D.H.W.;Harrison, T.N.;Brown, P.E.;Jenkin, G.R.T. https://doi.org/10.1007/BF00310680
  16. J. Petrol. v.35 The origin of rapakivi texture Dempster, T.J.;Jenkin, G.R.T.;Rogers, G. https://doi.org/10.1093/petrology/35.4.963
  17. Nature v.228 Vesiculation of mafic magma during replenishment of silicic magma resevoirs. Eichelberger, J.C.
  18. Precambrian Res. v.95 The orgin of rapakivi texture by sub-isothermal decompression Eklund, O.;Shebanov, A.D. https://doi.org/10.1016/S0301-9268(98)00130-2
  19. J. Geol. v.76 Mantled feldspars from the granites of Wisconsin. Elders, W.A. https://doi.org/10.1086/627307
  20. Earth Science Review v.22 Rapakivi texture: An indication of the crystallization of hydrosilicates, Ⅱ Elliston, J.N. https://doi.org/10.1016/0012-8252(85)90039-X
  21. Precambrian Res. v.51 Granitoids of rapakivi granite anorthosites and related associations Emslie, R.F. https://doi.org/10.1016/0301-9268(91)90100-O
  22. Geol. Soc. Am. Mem. v.52 Petrogenetic significance of perthite Gate, R.M. https://doi.org/10.1130/MEM52-p55
  23. Precambrian Res. v.95 Rapakivi granites and related rocks: an introduction Haapala, I.;Ramo, O.T. https://doi.org/10.1016/S0301-9268(98)00124-7
  24. Ussher Soc. Proc. v.1 Rapakivi texture in the Dartmoor granite Hawkes, J.
  25. Geol. Soc. Am. Abstr. Progr. v.11 Synneusis stacking of plagioclase and the mantling of alkali feldspar Hibbard, MJ.
  26. Contrib. Mineral. Petrol. v.76 The magma mixing origin of mantled feldspars Hibbard, M.J. https://doi.org/10.1007/BF00371956
  27. Petrogaphy and Petrogenesis Hibbard, M.J.
  28. Am. J. Sci. v.274 An experimental study of plagioclase crystal morphology: isothermal crystallization Lofgren, G. https://doi.org/10.2475/ajs.274.3.243
  29. physics of Magmatic Processes Experimental studies on the dynamic crystallization of silicate melts Lofgren, G.:R.B. Hargraves(ed.)
  30. Geol. Soc. Am. Bull. v.76 Eruption of Lassen park, Cascade Range, Califonia, in 1915: Example of mixed magmas MacDonald, G.A;Katsura, T. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1965)76[475:EOLPCR]2.0.CO;2
  31. Geol. Soc. Am. Bull. v.89 Little Chief granite porphyry: feldspar crystallization history McDowell, S.D. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1978)89<33:LCGPFC>2.0.CO;2
  32. Am. Miner. v.63 Simultaneous crystallization of feldspar intergrowths from melt: a discussion Morse, S.A;Lofgren, G.E.
  33. Am. Mineral. v.76 Ascent of felsic magmas and formation of rapakivi Nekvasil, H.
  34. Miner. Petrol. v.52 One hundred years of rapakivi granite Ramo, O.T.;Haapala, I. https://doi.org/10.1007/BF01163243
  35. Tschermaks Mineral. Petrogr. Mitt. v.12 Uber die finnlandischen Rapakivigesteine Sederholm, J.J.
  36. M.S. Dissertation, Pusan National University Petrological study on the Yucheon granite in the Cheongdo-Miryang district: -with emphasis on felsic and mafic magma interactions- Shin, K.C.
  37. Feldspar minerals Smith, J.V.;Brown, W.L.
  38. Nature v.267 Magma mixing: a mechanism for explosive eruptions. Spark, S.R.J.;Sigurdsson, H.;Wilson, L. https://doi.org/10.1038/267315a0
  39. Maine. Internat. Geol. Cong. 20th Mexico Proc. v.11A Rapakivi granite from eastern Penobscot Bay Stewart, D.B.
  40. Geol. Soc. Am. Bull. v.104 Plagioclase mantles on sanidine in silicic lavas, Clear Lake, California: Implications for the origin of rapakivi texture. Stimac, J.A;Wark, D.A https://doi.org/10.1130/0016-7606(1992)104<0728:PMOSIS>2.3.CO;2
  41. Lithos v.11 Mantled feldspars from the Golden Horn batholith Stull, R.J. https://doi.org/10.1016/0024-4937(78)90024-5
  42. Am. Mineral v.64 Mantled feldspars and synneusis. Stull, R.J.
  43. Maine. Am. Mineral. v.25 The Rapakivi of Head Harbor Island Terzaghi, R.D.
  44. Geol. Soc. Am. Mem. v.74 Origin of granite the light of experimental studies in the system of $NaAlSi_3O_8-KAlSi_3O_8-SiO_2-H_2O$ Tuttle, O.F;Bowen, N.L https://doi.org/10.1130/MEM74-p1
  45. Contrib. Mineral. Petrol v.24 On synneusis Vance, J.A. https://doi.org/10.1007/BF00398750
  46. Geol. Rundsch. v.23 Das praekambrium Finnlands von Wolf F. https://doi.org/10.1007/BF01810533
  47. Isle of Skye. Philos, Trans. R. Soc. London ser. A. v.257 Marscoite and related rocks of the western Red Hills complex Wager, L.R.;Bailey, E.B.;Brown, C.M.;Bell, J.D. https://doi.org/10.1098/rsta.1965.0006
  48. Fennia v.45 Die Gesteine des Wiborger Rapakivigebietes. Wahl, W.
  49. Contrib. Miner. Petrol. v.111 Origin of mantled (rapakivi) feldspar: experimental evidence of a dissolution- and diffusion-controlled mechanism Wark, D.A;Stimac, J.A https://doi.org/10.1007/BF00311196
  50. J. Geol. v.83 The effects of pressure, temperature, and XH₂O on phase assemblage in four synthetic rock compositions. Whitney, J.A. https://doi.org/10.1086/628042
  51. Geol. Soc. Am. Bull. v.55 Rhyolite-basalt complex on Gardiner River, Yellowstone Park, Wyoming Wilcox, R.E. https://doi.org/10.1130/GSAB-55-1047
  52. Geol. Foren. Forth. v.23 Rapakivistroktur och granitetruktur Holmquist, PJ.
  53. Am. Mineral. v.50 Antiperthite and mantled feldspar textures in chamockite (enderbite) from SW Nigeria Hubbard, F.H.