암석학회지 (The Journal of the Petrological Society of Korea)

한국암석학회 (The Petrological Society of Korea)
권호 표지

강화 석모도 화강암류와 온천수의 지구화학: 온천수의 기원규명을 위한 Sr 동위원소의 응용

Rb-Sr Isotope Geochemistry in Seokmodo Granitoids and Hot Spring, Gangwha: An Application of Sr Isotope for Clarifying the Source of Hot Spring

  • 이승구 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ;
  • 김통권 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ;
  • 이진수 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ;
  • 송윤호 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부)
  • Lee Seung-Gu (Groundwater and Geothermal Resources Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Kim Tong-Kwon (Groundwater and Geothermal Resources Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Lee Jin-Soo (Groundwater and Geothermal Resources Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Song Yoon-Ho (Groundwater and Geothermal Resources Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources)
  • 발행 : 2006.06.01
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초록

인천광역시 강화군의 석모도는 주로 흑운모 화강암과 각섬석 화강섬록암으로 구성되어 있으며, 각섬석 화강섬록암에 의해 흑운모 화강암은 남과 북으로 양분된다. 남쪽의 흑운모 화강암 지역에서는 수온이 $72^{\circ}C$에 달하는 Na-Cl형의 고온성 온천이 산출된다. 흑운모 화강암의 Rb-Sr 전암연대는 각섬석 화강섬록암을 기준으로 북쪽에 분포하는 흑운모 화강암은 $207{\pm}70Ma$이고 Sr 초기치는 0.7132이다. 그리고 주로 남쪽에 분포하는 흑운모 화강암은 $132{\pm}50Ma$이고 Sr 초기치는 0.7125로서 양 화강암체가 지각기원물질의 마그마로부터 생성되었음을 지시해준다. 남북의 흑운모 화강암과 각섬석 화강섬록암체는 칼크-알칼리계열의 마그마로부터 분화되어온 특징을 보여주며, Rb과 Y+Nb 그리고 Yb+Ta의 상관관계도는 충돌대환경에서 마그마가 형성되었음을 지시해준다. 2005년과 2006년의 3월에 채취된 온천수의 Sr 동위원소비는 0.714507와 0.714518로서 거의 변화가 없고, 이 값은 남쪽에 흑운모 화강암의 Sr 동위원소비의 현재값과 거의 일치한다. 이와 같은 온천수의 Sr 동위원소비는 석모도내 온천수가 흑운모 화강암과 밀접한 연관성이 있음을 지시해주는 것이다.

The Seokmodo consists mainly of biotite granite and granodiorite. The biotite granite is divided into the south and the north part by granodiorite. There occurs high temperature hot spring of which temperature is up to $72^{\circ}C$. The Rb-Sr isotopic data for the biotite granite define whole-rock isochron ages of $207{\pm}70$ Ma with initial Sr isotopic ratio of 0.7132 in north part and $132{\pm}50$ Ma with initial Sr isotopic ratio of 0.7125 in south part, suggesting that the magma be derived from the crustal source material. The geochemical characteristics of the biotite granite and hornblende granodiorite indicate that they were crystallized from calc-alkaline under syn-collisional tectonic environment. The samples of hot spring were collected at March 2005 and March 2006. The $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratios of hot spring are 0.714507 and 0.714518, respectively and correspond to those oi the granite being occurred at the south part. The similarity of $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratios between the granite and hot spring strongly suggests that the hot spring might be derived from the Seokmodo biotite granite.

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