Abstract
This article deal with petrotectonic setting and petrogenesis from petrography and chemical analyses of the Cretaceous volcanic and intrusive rocks in the Cheolwon basin. The volcanic rocks are composed of basalts in Gungpyeong Formation, Geumhaksan Andesite, and rhyolitic rocks (Dongmakgol Tuff, Rhyolite and Jijangbong Tuff), and intrusive rocks, Bojangsan Andesite, granite porphyry and dikes. According to petrochemistry, these rocks represent medium-K to high-K basalt, andesite and rhyolite series that belong to calc-alkaline series, and generally show linear compositional variations of major and trace elements with increase in $SiO_2$ contents, on many Harker diagrams. The incompatible and rare earth elements are characterized by high enrichments than MORB, and gradually high LREE/HREE fractionation and sharp Eu negative anomaly with late strata, on spider diagram and REE pattern. Some trace elements exhibit a continental arc of various volcanic arcs or orogenic suites among destructive plate margins on tectonic discriminant diagrams. These petrochemical data suggest that the basalts may have originated from basaltic calc-alkaline magma of continental arc that produced from a partial melt of upper mantle by supplying some aqueous fluids from a oceanic crust slab under the subduction environment. The andesites and rhyolites may have been evolved from the basaltic magma with fractional crystallization with contamination of some crustal materials. Each volcanic rock may have been respectively erupted from the chamber that differentiated magmas rose sequentially into shallower levels equivalenced at their densities.
철원분지 화산암류와 관입암류에 대해 암석기재와 화학분석을 하여 층서에 따른 조성변화, 이들의 조구적 위치와 암석성인을 고찰하였다. 화산암류는 궁평층 현무암, 금학산안산암, 유문암질 암층(동막골응회암, 유문암, 지장봉응회암) 순으로 놓이고, 관입암류는 보장산안산암, 화강반암과 산성암맥으로 구성된다. 이화산암류와 관입암류는 칼크알칼리 계열에 속하는 medium-K 내지 high-K 의 현무암, 안산암 및 유문암 계열을 나타낸다. 이들은 주원소와 미량원소가 하커도에서 $SiO_2$의 증가에 따라 대개 직선적인 조성변화를 보여준다. 거미도 패턴과 REE 패턴에서 불호정성원소와 희토류원소가 MORB보다 부화되며 후기층으로 가면서 LREE/HREE의 기울기가 커지고 Eu 부이상이 커지는 화산호의 화학적 특징을 보여준다. 조구조 판별도에서도 이들은 파괴성 판연변부의 조산대 즉 화산호 중에서 대륙호에 속한다. 이들에 의하면 최하부 현무암은 해양판이 대륙지각 아래의 맨틀 속으로 침강하는 섭입대에서 상부 맨틀이 함수유체를 공급받음으로써 부분용융되어 생성된 현무암질 칼크알칼리 마그마로부터 유래되었을 것으로 생각된다. 상부의 안산암과 유문암은 현무암질 마그마로부터 분별결정작용과 약간의 지각물질 혼염에 의해 안산암질 마그마를 거쳐 유문암질 마그마로 진화되었음을 암시한다. 각 화산암은 분화된 마그마가 밀도에 따라 천부 레벨로 순차적으로 상승한 챔버로부터 분출되었을 것이다.
