The Journal of the Petrological Society of Korea (암석학회지)

The Petrological Society of Korea (한국암석학회)
권호 표지

Petrology of the Cretaceous Volcanic Rocks in the Hampyeong Area

함평지역 백악기 화산암류에 대한 암석학적 연구

  • Cho, Dong-Hyun (Department of Earth Science, Pusan National University) ;
  • Yun, Sung-Hyo (Department of Earth Science, Pusan National University) ;
  • Koh, Jeong-Seon (Research Institute of Science Education, Pusan National University)
  • 조동현 (부산대학교 지구과학과) ;
  • 윤성효 (부산대학교 지구과학과) ;
  • 고정선 (부산대학교 과학교육연구소)
  • Published : 2009.06.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Lithological and petrochemical characteristics and tectonic setting of the Cretaceous volcanic rocks in Hampyeong area located in the southwestern part of Okchon Zone, were studied by field survey and petrochemistry of major, trace, and rare earth elements. The $SiO_2$contents of the volcanic rocks range from 50.8 to 77.2wt.%. With increasing $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3\;^T$, $TiO_2$, MnO, CaO and MgO contents decrease and $K_2O$content increase, but $Na_2O$content is scatter to the trend. According to TAS and AFM diagrams, the Cretaceous volcanic rocks are calc-alkaline series. On the discrimination diagram of $K_2O$versus $SiO_2$, the volcanic rocks belong to high-K rocks series. The trace element compositions and REE patterns of the volcanic rocks, characterized by a high LILE/HFSE ratio and enrichments in LREE, indicate that they are typical of continental margin arc calc-alkaline volcanic rocks associated with the subduction environment. The ratios of Ba/Ta and Ba/La indicate that they are associated with volcanic arc-related magmatism. The Cretaceous volcanic rocks in Hampyeong area might be located in the Eurasian continental margin, related to the Pacific type tectonic environment during the Cretaceous times.

옥천대 서남부에 위치한 함평 지역의 백악기 화산암류에 대하여 암석학적, 암석화학적 특성 및 조구적 위치에 대하여 야외지질조사와 주원소, 미량원소 및 희토류원소의 분석을 통하여 수행하였다. 화산암류의 $SiO_2$함량 범위는 50.8${\sim}$77.2 wt.%이며, $SiO_2$함량이 증가함에 따라 $Al_2O_3$, $Fe_2O_3\;^T$, $TiO_2$, MnO, CaO와 MgO 함량은 감소, $K_2O$함량은 증가하는 경향을 보이나, $Na_2O$함량은 경향에서 벗어나 다소 분산된다. TAS성분도와 AFM성분도에서, 함평 지역의 백악기 화산암류는 칼크-알칼리암계열에 속하며, $SiO_2$에 대한 $K_2O$의 성분도에서는 고-K 암석계열에 속한다. 특징적으로 높은 LILE/HFSE 비와 LREE 원소의 부화 현상을 보여주는 화산암류의 미량원소 함량과 희토류원소의 변화 경향은 섭입대 환경에 연관된 대륙연변호의 칼크-알칼리암의 전형적인 특성을 보여준다. Ba/Ta와 Ba/La의 비에서도 화산호 환경에서의 마그마 작용에 연관되어 있음을 지시한다. 함평지역의 백악기 화산암류는 백악기 동안 태평양형 지체구조 환경에 연관된 유라시아 대륙판의 경계부에 위치한다.

Keywords

References

  1. 김민석, 2007, 영남육괴내 무주 설천응회암의 암석학적 연구. 부산대학교 대학원 석사학위논문, 50p
  2. 김상욱, 이영길, 1981, 유천분지 북동부 백악기 화산암류의 화산암석학 및 지질구조. 광산지질, 14, 35-49
  3. 김영라, 2004, 영남육괴 남서부에 분포하는 백악기 화산암류에 대한 암석학적 연구. 부산대학교 대학원 이학박사 학위논문, 164p
  4. 김향수, 고정선, 윤성효, 2003, 부산 백양산 지역의 백악기화산-심성암류에 대한 암석학적 연구. 암석학회지, 12, 32-52
  5. 박준범, 이대성, 1988, 전북 고창군 반암리주변에 분포하는 화산체의 층서 및 암석학적 연구. 지질학회지, 24, 41-56
  6. 백광호, 윤건신, 김의홍, Freeland M.H., 1979, 광주단층 일대의 지질과 지연대. 지질학회지, 15, 201-209
  7. 원종관, 이문원, 김광호, 홍영국, 우준기, 이재만, 1990, 순창함몰대에서의 백악기 화산활동에 관한 연구: 경상분지 및 서남 일본내대와의 비교. 지질학회지, 26, 165-184
  8. 원종관, 이문원, 이재만, 1991, 법성포지역의 백악기 화산활동에 관한 연구. 지질학회지, 27, 416-433
  9. 원종관, 이문원, 노진환, 이해경, 1994, 통리분지에서의 백악기 화산활동. 지질학회지, 30, 543-562
  10. 유환수, Kenrick P, 고영구, 윤석태, 김주용, 김해경, 정철환, 류상옥, 2000, 한반도 남서부 중생대 백악기 함평퇴적분지의 고퇴적환경연구. 한국지구과학회지, 21, 683-694
  11. 윤성효, 1988, 화산 환상화성암복합체의 발달사 및 콜드론구조. 지질학회지, 24, 267-288
  12. 윤성효, 황인호, 1988, 전남 고흥반도에 분포하는 화산암류의 화산층서 및 암석학적 연구. 광산지질, 21, 335-348
  13. 윤성효, 1993, 의성분지 중앙부 금성산 화산암복합체의 화산활동과 콜드론 구조. 지질학회지, 29, 309-323
  14. 윤성효, 상기남, 1994, 경상분지 남부의 백악기 화산암복합체의 콜드론구조 및 지질년대. 한국지구과학회지, 15, 376-391
  15. 윤성효, 장현정, 고정선, 1996a, 전라남도 순천시 득량면 첨산 화산함몰체에 대한 암석학적 연구. 한국지구과학회지, 17, 93-108
  16. 윤성효, 고정선, 김영라, 1996b, 부산 남부일원의 안산암질 화산암류에 대한 암석학적 연구 -송도-다대포지역을 중심으로-. 한국지구과학회지, 17, 472-488
  17. 윤성효, 이준동, 이상원, 고정선, 서윤지, 1997, 거제도 화산암의 암석학적 연구. 암석학회지, 6, 1-18
  18. 윤성효, 1998, 한국 남동부 유천화산암분포지에 위치하는 백악기 화산암복합체의 암석학 및 화산활동사. 한국지구과학회지, 19, 408-424
  19. 윤성효, 고정선, 김영라, 김현숙, 2000a, 유천화산암분포지 동남부 대운산 화산함몰체의 화산-심성암류에 대한 암석학적 연구. 지질학회지, 36, 295-312
  20. 윤성효, 이문원, 고정선, 김영라, 한미경, 2000b, 경상분지동북부 보경사화산암체의 암석학적 연구. 한국지구과학회지, 21, 595-610
  21. 이대성, 오민수, 1972, 운장산지대 화산암체의 암석학적 연구. 지질학회지, 8, 129-155
  22. 이대성, 유기주, 김광호, 1983, 추가령지구대의 지구조적 해석. 지질학회지, 19, 19-38
  23. 이문원, 원종관, 김광호, 1992, 경기 육괴 내에서의 백악기 화산활동과 암석학적 연구: 갑천, 음성 및 공주 분지를 중심으로. 지질학회지, 28, 314-333
  24. 이윤수, 1983, 소위 추가령지구대의 구조와 화산암류에 대한 고지자기학적 연구. 연세대학교 대학원, 석사학위논문, 35p
  25. 차문성, 윤성효, 신국성, 1986, 한반도 서남부 영동-광주 함몰대내의 화산함몰체, (I) 운장산함몰체. 부산대학교, 자연과학논문집, 42, 305-315
  26. 차문성, 윤성효, 1988, 한반도의 화산함몰체 및 환상복합체에 관한 연구. 지질학회지, 24, 67-86
  27. 최위찬, 황상구, 김영범, 1986, 영광도폭 지질보고서 (1:50,000). 한국동력자원연구소, 31p
  28. 홍승호, 최범영, 1990, 나주도폭 지질보고서(1:50,000). 한국동력자원연구소, 23p
  29. 홍준표, 석동우, 도성재, 2007, 부여분지와 함평분지에 분포하는 백악기 암석에 대한 자기특성 연구. 자원환경지질, 40, 191-207
  30. 황상구, 김상욱, 1994a, 밀양-양산지역 백악기 화산암류의 암석학적 연구 (I): 암석조구조적 위치. 지질학회지, 30, 229-241
  31. 황상구, 김상욱, 1994b, 밀양-양산지역 백악기 화산암류의 암석학적 연구 (II): 암석성인. 지질학회지, 30, 563-577
  32. 황재하, 김복철, 기원서, 송교영, 이승렬, 2002, 함평도폭 지질보고서(1:25,000). 한국지질자원연구원, 51p
  33. Brown, G.C., Thorpe, R.S. and Webb, P.C., 1984, The geochemical characteristic of granotoids in contrasting arc and comments on magma sources. Journal of Geological Society of London, 141, 413-426 https://doi.org/10.1144/gsjgs.141.3.0413
  34. DuPuy, C., Dostal, J., Capredi, S. and Lefevre, C., 1976, Pertogenetic implications of uranium abundances in volcanic rocks from southern Peru. Bulletin of Volcanology, 39, 363-370 https://doi.org/10.1007/BF02597261
  35. Gill, J.B., 1981, Orogenic andesites and plate tectonics. Springer, Berlin, 390p
  36. Henderson, P., 1984, Rare earth elements geochemistry. Elsevier, New York, 510p
  37. Irvine, T.N. and Baragar, W.R.A., 1971, A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks. Canadian Journal of Earth Science, 8, 523-548 https://doi.org/10.1139/e71-055
  38. Jin, M.S., Kim, S.Y. and Lee, J.S., 1989, K/Ar fission track dating of granites and volcanic rocks in the southeastern part of Korean Peninsula. Korea Institute of Energy and Resources, Research Report KR-88-6D, 51-84
  39. Kuno, H., 1968, Differentiation of basalt magmas. In: Hess H.H. and Poldervaart A. (eds.), Basalts: The Poldervaart treatise on rocks of basaltic composition. Vol. 2. Interscience, New York, 623-688
  40. Le Maitre, R.W., 1989, A propose by the IUGS subcomission on the systematics of igneous rocks for a chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali silica (TAS) diagram. Australian Journal of Earth Science, 31, 243-255
  41. Paik, K.S., Yoon, K.S., Kim, E.H. and Freeland, M.H., 1979, Geology and geochronology of Gwangju Fault area. Journal of Geological Society of Korea, 15, 201-208
  42. Pearce, J.A. and Cann, J.R., 1973, Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace elements analysis. Earth and Planetary Science Letters, 19, 290-300 https://doi.org/10.1016/0012-821X(73)90129-5
  43. Pearce, J.A., Harris, N.B.W. and Tindle, A.G., 1984, Trace element discrimination diagram for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology, 25, 956-983 https://doi.org/10.1093/petrology/25.4.956
  44. Sun, S.S. and McDonough, W.F., 1989, Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: Saunders, A.D. and Norry, M.J. (eds.), Magmatism in the Ocean Basin. Geological Society Special Publication, 42, 313-345 https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19
  45. Wilson, M., 1989, Igneous petrogenesis. Unwin Hyman, London, 466p
  46. Winchester, J.A. and Floyd, P.A., 1977, Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile element. Chemical Geology, 20, 325-343 https://doi.org/10.1016/0009-2541(77)90057-2
  47. Wood, D.A., Joron, J.L. and Treuil, M., 1979, A re appraisal of the use of trace elements to classify and discriminate between magma series erupted in different tectonic settings. Earth and Planetary Science Letters, 45, 326-336 https://doi.org/10.1016/0012-821X(79)90133-X
  48. Wood, D.A., 1980, The application of a Th-Hf-Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary volcanic province. Earth and Planetary Science Letters, 50, 11-30 https://doi.org/10.1016/0012-821X(80)90116-8
  49. Zentilli, M. and Dostal, J., 1977, Uranium in volcanic rocks from the Central Andes. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2, 251-258 https://doi.org/10.1016/0377-0273(77)90002-6