The Journal of the Petrological Society of Korea (암석학회지)

The Petrological Society of Korea (한국암석학회)
권호 표지

Petrological Study on the Cretaceous Volcanic Rocks in the southwest Ryeongnam Massif: (1) the Mt. Moonyu volcanic mass, Seungju-gun

영남육괴 남서부에 분포하는 백악기 화산암류에 대한 암석학적 연구: (1) 승주군 문유산 화산암복합체

  • Kim, Young-La (Department of Earth Sciences, Pusan National University) ;
  • Koh, Jeong-Seon (Research Institute for Science Education, Pusan National University) ;
  • Lee, Jeong-Hyun (Department of Earth Sciences, Pusan National University) ;
  • Yun, Sung-Hyo (Department of Earth Sciences, Pusan National University)
  • 김영라 (부산대학교 지구과학과) ;
  • 고정선 (부산대학교 과학교육연구소) ;
  • 이정현 (부산대학교 지구과학과) ;
  • 윤성효 (부산대학교 지구과학과)
  • Published : 2008.06.30
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Abstract

The volcanic sequence of the late Cretaceous Moonyu volcanic mass which distributed in the southwestern part of Ryeongnam massif, can be divided into felsic pyroclastic rocks, andesite and andesitic pyroclastic rocks, rhyolite in ascending order. The earliest volcanic activity might commence with intermittent eruptions of felsic magma during deposition of volcaniclastic sediments. Explosive eruptions of felsic pyroclastic rocks began with ash-falls, to progressed through pumice-falls and transmitted with dacitic to rhyolitic ash-flows. Subsequent andesite and andesitic pyroclastic rocks were erupted and finally rhyolite was intruded as lava domes along the fractures near the center of volcanic mass. Petrochemical data show that these rocks are calc-alkaline series and have close petrotectonic affinities with subduction-related continental margin arc volcanic province. Major element compositions range from medium-K to high-K. Petrochemical variation within the volcanic sequence can be largely accounted for tractional crystallization processes with subordinate mixing. The most mafic rocks are basaltic andesite, but low MgO and Ni contents indicate they are fractionated by fractional crystallization from earlier primary mafic magma, which derived from less than 20% partial melting of ultramafic rocks in upper mantle wedge. Based on the stratigraphy, the early volcanic rocks are zoned from lower felsic to upper andesitic in composition. The compositional zonation of magma chamber from upper felsic to lower andesitic, is interpreted to have resulted from fractionation within the chamber and replenishment by an influx of new mafic magma from depth. Replenishment and mixing is based on observations of disequilibrium phenocrysts in volcanic rocks. REE patterns show slight enrichment of LREE with differentiation from andesite to rhyolite. Rhyolite in the final stage can be derived from calc-alkaline andesite magma by fractional crystallization, but it might have underwent crustal contamination during the fractional crystallization.

영남육괴의 남서부에 분포하는 백악기 말의 문유산 화산암복합체는 아래로부터 산성 화성쇄설암, 안산암과 안산암질 쇄설암, 유문암으로 구분할 수 있다. 가장 오래된 화산활동은 화산쇄설성 퇴적물이 퇴적되는 동안 산성 마그마의 간헐적인 분출로 시작되었다. 산성 화성쇄설암의 폭발적인 분출은 강하회에서 시작되어 부석강하로 발전되어 데사이트질${\sim}$유문암질 화산회류 분화로 변하였다. 그 이후에는 안산암과 안산암질 화성쇄설암의 분출이 일어났고, 최종적으로 화산암체의 중앙에 가까운 틈을 따라 용암돔의 형태로 유문암이 관입하였다. 암석화학적 데이터는 이러한 암석들이 칼크-알칼리암 계열이며, 섭입대와 관련된 대륙연변부 화산호와 지구조적으로 관련성이 있다는 것을 보여준다 주성분원소 조성은 medium-K에서 high-K의 범위를 가진다. 이 지역의 화산암류에서 암석화학적 변화는 부수적인 혼합과 더불어 분별결정작용으로 설명할 수 있다. 가장 매픽한 암석은 현무암질안산암이지만, 낮은 MgO와 Ni 함량은 이들이 상부 맨틀 웨지 내 초염기성암의 20%이내의 부분용융에서 유래된 초기의 초생 마그마로부터 분별결정작용에 의해 형성되었음을 지시한다. 층서상으로 초기의 화산암은 조성적으로 하부의 산성암과 상부의 안산암으로 분대되어 분포한다. 상부의 산성에서 하부의 안산암질로 조성적으로 누대구조를 보이는 마그마 챌버는 챔버 내에서의 분별작용과 깊은 곳에서의 새로운 염기성 마그마가 유입되어 보충된 결과로 사료된다. 마그마의 보충에 따른 혼합은 화산암 내의 비평형적인 반정의 관찰에 기초한다. REE 패턴은 안산암에서 유문암으로 분화되면서 LREE가 약간 부화되어 있음을 보여준다. 마지막 단계의 유문암은 분별결정작용에 의해 칼크-알칼리 안산암질 마그마로부터 유래되었으며, 이는 분별결정작용 동안 지각 동화작용을 겪은 것으로 보인다.

Keywords

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