Mineralogical Study on Shales of the Sadong and Gobangsan Formation, Munkyung Area

문경지역 사동층, 고방산층 셰일에 대한 광물학적 연구

The metamorphic environments occrrred in the Sadong and the Gobangsan formations were studied through the investigation of chloritoid and white mica in shales at Munkyung area. Two types of white mica occurs in the shale of Sadong formation; muscovite-dominant ($Mu_{76.1}Pa_{18.1}Ma_{5.8}$) and margarite-dominant ($Ma_{52.9}Mu_{31.6}Pa_{15.5}$). It is inferred that the muscovite-dominant white mica is generated by the diagenesis of Na-rich illite whereas the margarite-dominant white mica is generated by reactions between calcite and pyrophyllite separated from illite. In shales of the Gobangsan formation, chloritoids are observed with muscovite, pyrophyllite and chlorite. The chloritoids of the Gobangsan formation are considered to be originated from the reaction between pyrophyllite and chlorite. The Sadong and Gobangsan formations would have experienced the low-temperature metamorphism (anchizone) considering that white mica in general forms above the temperature of $200^{\circ}C$ and the assemblage of chloritoid-pyrophyllite-chlorite is stabilized below $280^{\circ}C$.

경북 문경지역의 사동층과 고방산층 셰일에서 산출되는 클로리토이드와 white mica에 대한 연구를 수행하여, 사동층과 고방산층이 경험한 변성환경을 규명하였다. 사동층 셰일에서는 두 종류의 white mica가 산출되는데, 백운모 성분이 우세한 white mica ($Mu_{76.1}Pa_{18.1}Ma_{5.8}$)와 마가라이트가 우세한 white mica가 산출된다($Ma_{52.9}Mu_{31.6}Pa_{15.5}$). 이들 white mica는 각각 Na 성분이 풍부한 일라이트의 속성작용과 일라이트에서 분리된 파이로필라이트가 방해석과 반응하여 생성된 것으로 판단된다. 고방산층 셰일의 경우, 클로리토이드가 백운모, 파이로필라이트, 녹니석과 함께 산출되며, 클로리토이드는 파이로필라이트와 녹니석의 반응에 의해 생성된 것으로 보인다. White mica가 $200^{\circ}C$ 이상의 온도에서 생성되는 점과 클로리토이드-파이로필라이트-녹니석 조합이 $280^{\circ}C$ 이하에서 안정되는 점을 감안할 때, 문경지역 사동층과 고방산층은 저온의 변성작용(anchizone)을 경험한 것으로 판단된다.