SHRIMP V-Pb Zircon Ages of the Granite Gneisses from the Pyeonghae Area of the northeastern Yeongnam Massif (Sobaeksan Massif)

영남(소백산)육괴 북동부 평해지역 화강편마암류의 SHRIMP U-Pb 저콘 연대

We performed petrological, geochemical, and geochronological study for the Pyeonghae granite gneiss and the Hada leuco-granite gneiss intruding the Paleoproterozoic meta-sedimentary rocks (pyeonghae formation and Wonnam formation) of the Pyeonghae area located in northeastem part of the Yeongnam (Sobaeksan) massif. The Pyeonghae granite gneiss generally has higher abundance of mafic minerals (biotite etc.), and posesses higher ${Fe_2}{O_3}^t$, MgO, CaO, $TiO_2$, $P_{2}O_{5}$ contents but lower $SiO_2$ and $K_{2}O$ contents than the Hada leuco-granite gneiss which tends to have slightly high $Al_{2}O_{3}$ and $Na_{2}O$ contents and slightly high larger negative Eu anomalies. However both gneisses reveal very similar REE concentrations and chondrite-normalized patterns and apparently show differentiation trend affected by crystallization of biotite, plagioclase, apatite and sphene. Their peraluminous and calc-alkaline chemistry suggests tectonic environment of volcanic arc. SHRIMP Zircon U-Pb age determinations yield upper intercept ages of $1990{\pm}23\;Ma$ ($2{\sigma}$) and $1939{\pm}41\;Ma$ ($2{\sigma}$), and weighted mean $^{207}Pb/^{206}Pb$ ages of $1982{\pm}6.3\;Ma$ ($2{\sigma}$) and $1959{\pm}28\;Ma$ ($2{\sigma}$) for the Pyeonghae granite gneiss and the Hada leuco-granite gneiss respectively, showing overlapping ages within the error. Our study suggests that the Precambrian granitoids in this area intruded contemporaneously with the Buncheon granite gneissin volcanic arc environment.

영남(소백산)육괴 북동부의 고원생대 변성퇴적암류(평해층과 원남층)를 관입한 평해 화강편마암과 하다 우백질화강편마암에 대해 암석기재적, 지구화학적 및 지구연대학적 연구를 수행하였다. 평해 화강편마암은 하다 우백질화강편마암에 비해 대체로 흑운모 등 유색광물의 함량이 약간 높으며, 화학조성에서 $SiO_2$와 $K_2O$ 함량은 낮고 ${Fe_2}{O_3}^t$, MgO, CaO, $TiO_2$, $P_{2}O_{5}$ 등의 함량은 높다 하다 우백질화강편마암이 음(-)의 Eu 이상치가 다소 크지만 전체적인 희토류원소의 함량과 패턴은 평해 화강편마암과 매우 유사하다. 성분분화도에서 두 암체는 대체로 흑운모와 사장석, 인회석 또는 스핀의 정출에 의한 분화경향을 보인다. 두 화장편마암 모두 과알루미나질의 칼크-알칼리계열로 섭입대와 관련된 대륙화산호 조구조환경을 지시한다. 저어콘 U-Pb SHRIMP 연대측정의 결과를 보면 평해 화강편마암과 하다 우백질화강편마암의 상부교점연대는 각각 $1990{\pm}23\;Ma$ ($2{\sigma}$)와 $1939{\pm}41\;Ma$ ($2{\sigma}$)이고 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 가중평균연령은 각각 $1982{\pm}6.3\;Ma$ ($2{\sigma}$)와 $1959{\pm}28\;Ma$ ($2{\sigma}$)로 오차범위에서 서로 겹치는 연대를 보인다. 따라서 이 지역에서의 선캠브리아기 화강암류의 관입시기는 분천화강편마암의 관입과 동시대이며, 태백산지역에서의 화강암질마그마작용은 대부분 이 시기에 대륙화산호 환경에서 있었던 것으로 해석된다.