The tectonic evolution of South Korea and Northeast Asia from Paleoproterozoic to Triassic

원생대 이후 트라이아스기까지의 남한과 동북아시아의 지구조 진화

Recent studies reveal that eclogite formed in the Hongseong area and post collision igneous rocks occurred throughout the Gyeonggi Massif during the Triassic Songrim Orogeny. These new findings derive the tectonic model in which the Triassic Qinling-Dabie-Sulu collision belt between the North and South China blocks extends into the Hongseong-Yangpyeong-Odesan collision belt in Korea. The belt may be further extended into the late Paleozoic subduction complex in the Yanji belt in North Korea through the Paleozoic subduction complex in the inner part of SW Japan. The collision belt divides the Gyeonggi Massif into two parts; the northern and southern parts can be correlated to the North and South China blocks, respectively. The collision had started from Korea at ca. 250 Ma and propagated to China. The collision completed during late Triassic. The metamorphic conditions systematically change along the collision belt:. ultrahigh temperature metamorphism occurred in the Odesan area at 245-230Ma, high-pressure metamorphism in the Hongseong area at 230 Ma and ultra high-pressure metamorphism in the Dabie and Sulu belts. This systematic change may be due to the increase in the depth of slab break-off towards west, which might be related to the increase of the amounts of subducted ocecnic slab towards west. The wide distribution of Permo-Triassic arc-related granitoids in the Yeongnam Massif and in the southern part of the South China block indicate the Permo-Triassic subduction along the southern boundary of the South China block which may be caused by the Permo-Triassic collision between the North and South China blocks. These studies suggest that the Songrim orogeny constructed the Korean Peninsula by continent collision and caused the subduction along the southern margin of the Yeongnam Massif. Both the northern and southern Gyeonggi Massifs had undergone 1870-1840 Ma igneous and metamorphic activities due to continent collision and subduction related to the amalgamation of Colombia Supercontinent. The Okcheon metamorphic belt can be correlated to the Nanhua rift formed at 760 Ma within the South China blocks. In that case, the southern Gyeonggi Massif and Yeongnam Massif can be correlated to the Yangtz and Cathaysia blocks in the South China block, respectively. Recently possible Devonian or late Paleozoic sediments are recognized within the Gyeonggi Massif by finding of Silurian and Devonian detrital zircons. Together with the Devonian metamorphism in the Hongseong and Kwangcheon areas, the possible middle Paleozoic sediments indicate an active tectonic activity within the Gyeonggi Massif during middle Paleozoic before the Permo-Triassic collision.

최근 송림 조산운동시기인 트라이아스기에 홍성 지역의 에클로자이트와 경기육괴 내에 광범위하게 나타나는 충돌 후 화성암이 형성되었음이 확인되었다. 이러한 새로운 발견에 의해 1980년대 말에 확인된 남중국판과 북중국판의 충돌대인 트라이아스기 친링-다비-수루 충돌대가 한반도의 홍성 지역으로 연결된 후 양평 지역을 거쳐 오대산 지역으로 연결되는 모델이 제시되었다. 그 이후 충돌대는 일본 서남부의 고생대 섭입 복합체와 북한의 고생대 섭입 복합체인 연변대로 연결될 가능성이 높다. 이럴 경우 경기육괴는 홍성-양평-오대산 충돌대를 경계로 나뉘어져야하며 충돌대 북부는 북중국판에 남부는 남중국판에 대비될 것이다. 남중국판과 북중국판의 충돌은 페름기에 한반도로부터 시작하여 중국 쪽으로 진행되었으며 트라이아스기 말에 충돌이 완료되었다. 다비-수루-홍성-양평-오대산 충돌대를 따라 동측에서 서측으로 변성조건이 체계적으로 변화한다. 가장 동측에 해당하는 오대산 지역에서는 245-230 Ma 초고온 변성작용이 한반도의 서측에 해당하는 홍성지역에서는 230Ma 고압변성작용이 그리고 중국의 수루, 다비 지역에서는 220Ma의 초고압 변성작용이 일어났다. 충돌대를 따라 나타나는 체계적인 변성조건의 변화는 충돌 전 섭입된 해양지각의 양이 동측에서 서측으로 증가하여 섭입하던 대륙판과 해양판의 분리되는 깊이가 동측에서 서측으로 점차 증가하였기 때문인 것으로 생각된다. 한반도 남부 영남육괴와 남중국판 남부에 광범위하게 나타나는 페름기-트라이아스기 섭입관련 화성암은 북중국판과 남중국판의 페름기-트라이아스기 충돌이 남중국판 남쪽 경계부에서의 섭입작용을 시작시켰을 가능성이 있음을 지시한다. 즉 한반도의 송림 조산운동 시기에는 경기육괴지역에서 대륙충돌이 일어나 한반도가 형성되었으며 동시에 대륙충돌에 의해 영남육괴 남측에 섭입대를 형성되었을 것으로 예상된다. 홍성-양평-오대산 충돌대를 경계로 하여 경기육괴 북부와 남부는 모두 콜롬비아 초대륙 형성 후기인 1870-1840 Ma에 대륙충돌이나 섭입 작용에 의해 화성 및 변성작용을 강하게 받았다. 옥천 변성대는 중국 남중국판 내에 나타나는 760Ma 경에 형성된 난후아 열곡대에 대비될 수 있으며 그럴 경우 경기육괴 남부와 영남육괴는 각각 남중국판의 북부 양쯔판과 남부 커테시아판에 대비된다. 최근 경기육괴 변성퇴적암, 옥천변성대 등에서 광역적으로 발견되는 실루리아기-데본기의 쇄설성 저어콘은 경기육괴 내에 데본기 혹은 그 이후 고생대 시기의 퇴적암이 존재할 가능성을 제시하고 있으며 홍성과 광천 지역에서 확인된 데본기의 변성작용과 함께 페름기-트라이아스기의 대륙충돌 이전인 고생대 중기에도 경기육괴에 활발한 지구조 운동이 일어났음을 지시한다.