Petrological Study of Cretaceous Granitic Recks in the Waryongsan Area, Southwestern Gyeongsang Basin: Compositional Change of Granitic Rocks by Magma Mingling

Cretaceous granitic rocks in the Waryongsan area occur as a stock and show compositional changes with altitude. They include mafic microgranular enclaves (MME) with various sizes and types. The MMEs present clear evidence of magma mingling such as supercooling zone, mantling texture and back veining. The granitic rocks are divided into porphyritic granite, porphyritic granodiorite and fined-grained granite by their petrographic characteristics and modal compositions. The MMEs are discriminated to quartzdioritie, quartzmonzodiorite and tonalite. They have varying areal proportions in each granitic rock-type: 10∼l5% in the porphyritic granite, about 50% in the porphyritic granodiorite, and about 20% in the fined-grained granite. SiO₂ contents shows compositional change of 61.2∼72.0wt.%. Mean SiO₂ contents have 61.7wt.% in the porphyritic granodiorite, 68.6wt.% in the porphyritic granite. and 71.9wt.% in the fined-grained granite, respectively. Major oxide contents of the granitic rocks linearly vary with SiO₂ contents from the porphyiritic granodiorite to the fine-grained granite on Harker diagrams. Linear compositional variations seem to have been caused by differential degrees of mingling between mafic magma and host granite. Where larger amount of mafic magma was injected into the host granitic magma, the two magmas reached to thermal equilibrium more quickly and eventually chemical mixing occurred to produce the composition of the porphyritic granodiorite. On the other hand. less amount of injected mafic magma would have been responsible for mechanical mixing to produce the compositions of the porphyritic granite and the fined-grained granite. Therefore, it is considered that the granitic rocks in the Waryongsan area experienced magmas mingling resulting from the injection of more mafic magma into differentiating granitic magma, and that the compositional changes of the granitic rocks were ascribed to the degree of mingling between the two magmas.

경상분지 남서부 와룡산 일대에 분포하는 백악기 화강암류에 관한 암석학적 연구: 마그마 불균질 혼합에 의한 화강암류의 조성변화

와룡산 일대에 암주상으로 분포하는 백악기 화강암류는 고도에 따른 수직적인 조성변화를 보인다. 이들 화강암류 내에는 다양한 크기와 형태의 염기성 미립 포유암들이 산출되며, 과냉각대, 망토조직, 그리고 벡베이닝 등과 같은 마그마 혼합의 뚜렷한 증거들이 나타난다. 화강암류는 암석기재적 특징과 모드분석결과로부터 반상화강암, 반상화강섬록암, 그리고 세립질화강암으로 세분되며, 염기성 미립 포유암은 석영섬록암, 석영몬조섬록암, 그리고 토날라이트 조성을 가진다. 화강암류 내에 염기성 미립 포유암의 분포 면적비는 반상화강암이 10∼15%, 세립질화강암이 약 20%, 그리고 반상화강섬록암이 약 50% 정도로 반상화강섬록암에 집중되어 분포한다. 화강암류 주성분 원소 분석결과를 하커변화도에 도시해 보면 반상화강섬록암에서 세립질화강암으로 가면서 선적인 변화경향을 보이며, SiO₂ 함량은 61.2∼72.0wt.%의 조성변화를 보이며, 반상화강섬록암은 평균 61.7wt.%, 반상화강암은 평균 68.6wt.%, 그리고 세립질화강암은 71.9wt.%의 조성을 가진다. 이와 같은 조성의 변화는 마그마 불균질 혼합에 의한 것으로 매픽 마그마의 양적인 비율에 따른 혼합 정도의 차이에 기인하는 것으로 생각된다. 매픽 마그마의 양이 많은 부분에서는 열적 평형에 빨리 도달하여 화학적 혼합에 의한 반상화강섬록암의 조성이 우세하고, 매픽 마그마의 양이 적은 부분은 기계적인 혼합에 의한 반상화강암과 세립질화강암의 조성이 우세한 것으로 고찰할 수 있다. 따라서 와룡산 일대 화강암류는 화강암질 마그마가 어느 정도 결정분화된 단계에서 보다 매픽한 마그마의 주입으로 인해 마그마 불균질 혼합이 발생하게 되었으며, 혼합된 두 마그마의 양적인 비율에 의해 화강암류의 조성이 변화된 것으로 판단된다.