The Journal of the Petrological Society of Korea (암석학회지)

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3D Reconstruction of Internal Zonation in Zircon

저어콘의 내부 누대구조의 3차원적 복원기법

  • Kim, Sook Ju (Division of Earth and Environmental Science, Korea Basic Science Institute) ;
  • Yi, Keewook (Division of Earth and Environmental Science, Korea Basic Science Institute)
  • 김숙주 (한국기초과학지원연구원 환경과학연구부) ;
  • 이기욱 (한국기초과학지원연구원 환경과학연구부)
  • Received : 2014.04.17
  • Accepted : 2014.05.14
  • Published : 2014.06.30
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Abstract

A series of the planar cathodoluminescence (CL) and backscattered-electron (BSE) images of magmatic zircon from the Paleozoic Yeongdeok pluton in the southeastern Korean Peninsula were taken using a scanning electron microscope for a 3D reconstruction of internal zonation of zircon. Seven zircon crystals mounted in epoxy were serially polished with average $3{\mu}m$ thickness to their disappearance. Their 3D reconstruction of zonation was performed using the Volume Viewer function in the ImageJ software. The 3D oscillatory zoning pattern of zircon was apparently shown in all the analyzed crystals. This method can further be applied to zircon crystals of multiple growth histories as well as other geological materials.

저어콘 음극선발광영상의 입체적 연구를 위해, 단계적 연마를 사용한 연쇄단층촬영과 영상 후처리작업으로 저어콘 내부 누대구조의 3차원 복원을 최초로 시도하였다. 연구에 사용된 시료는 경상분지 북동부 영덕화강암체에서 분리한 고생대말 시기의 저어콘으로 평면 음극선발광영상에서는 전형적인 진동누대구조가 관찰된다. 시료의 연쇄단층촬영을 위해 에폭시마운트 제작 후 $3{\mu}m$과 $1{\mu}m$ 연마액을 이용한 연마와 후방산란전자영상과 음극선발광영상 촬영을 시료가 소진될 때까지 반복하였다. 단계별 두께의 차이는 약 $3{\mu}m$이며, 약 80여개의 저어콘 중 7개를 선정하여 같은 면적 영상파일로 저장한 후 영상편집 소프트웨어인 Image J와 Volume Viewer를 이용하여 3차원 내부구조를 복원하여, 저어콘의 진동누대 및 덧성장구조를 입체적으로 재현하는데 성공하였다. 3차원적 내부구조 영상은 2차원적으로 관찰하는 단면영상의 내부구조와 달리 특정방향에 따른 단면관찰이 가능하고 다양한 변화양상을 재현할 수 있다. 이 방법은 고분해능 이차이온질량분석기 연대결과가 복잡하게 나오는 저어콘이나 미세구조 파악이 필요한 다른 지질시료의 입체적인 성장 및 재결정작용의 내부 구조연구에 응용될 수 있다.

Keywords

References

  1. Carlson W.D., 2006, Three-dimensional imaging of earth and planetary materials. Earth and Planetary Science Letters, 249, 133-147. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2006.06.020
  2. Cawood, P.A., Hawkesworth, C.J. and Dhuime, B., 2012, Detrital zircon record and tectonic setting. Geology, 40, 875-878. https://doi.org/10.1130/G32945.1
  3. Corfu, F., Hanchar, J.M., Hos kin, P.W.O. and Kinny, P., 2003, Atlas of Zircon Textures. REVIEWS in MINERALOGY & GEOCHEMISTRY, 52, 469-500.
  4. Gehrels, G., 2012, Detrital zircon U-Pb geochronology: current methods and new opportunities. In: Busby, C., Asor, A. (Eds.), Recent Advances in Tectonics of Sedimentary Basins. Willy-Blackwell, 47-62.
  5. Jung, W.-S., Ree, J.-H., and Park, Y., 1999, Non-rotation of garnet porphyroblasts and 3-D inclusion trail data: an example from the Imjingang belt, South Korea. Tectonophysics, 307, 381-395. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(99)00105-5
  6. Rasband, W.S., 1997-2014, ImageJ, U. S. National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA, http://imagej.nih.gov/ij/.
  7. Schmitz, M.D. and Euiper, K.F., 2013, High-Precision Geochronology. Elements, 9, 25-30. https://doi.org/10.2113/gselements.9.1.25
  8. Spear, F.S. and Pyle, J.M., 2002, Apatite, monazite, and xenotime in metamorphic rocks. In: Kohn, M.L., Rakovan, J. and Hughes, J.M. (Eds.), Phosphates: Geochemical, Geobiological, and Materials Importance: Reviews in Mineralogy and Geochemistry, Mineralogical Society of America, 48, 293-335.
  9. Yi, K., Cheong, C.-S., Kim, J., Kim, N., Jeong, Y.-J. and Cho, M., 2012, Late Paleozoic to Early Mesozoic arcrelated magmatism in southeastern Korea: SHRIMP zircon geochronology and geochemistry. Lithos, 153, 129-141. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2012.02.007