Equilibrium Growth of Allanite and Zircon during Amphibolite-facies Metamorphism

The U-Pb isotopic and rare earth element compositions of zircon were measured using a SHRIMP from a tonalitic gneiss sample DE43 in Daeijak Island, central Korea. Zircon crystals, up to ${\sim}300{\mu}m$ in diameter, rarely contain thin overgrowth rims. In contrast to Paleoproterozoic cores, the $^{206}Pb/^{238}U$ ages of $256{\pm}23Ma(1{\sigma})$, and $221{\pm}7Ma(1{\sigma})$ were yielded from two spot analyses on the overgrowth rims of zircon. The rims are geochemically characterized by low Th/U ratios (<0.01) and strongly depleted light rare earth elements. The Permian-Triassic apparent ages of zircon are consistent with the $^{208}Pb/^{232}Th$ ages dated from allanite ($227{\pm}7Ma(t{\sigma})$) in the same sample within uncertainties, indicating an equilibrium growth of allanite and zircon at ~227 Ma. On the other hand, the younger $^{208}Pb/^{232}Th$ and $^{206}Pb/^{238}U$ ages ($213{\pm}4Ma(t{\sigma})$ and $186{\pm}9Ma(t{\sigma})$, respectively) of allanite may result from Pb loss due to the infiltration of alkali fluids from Late Triassic and Jurassic granitoids nearby.

각섬암상 변성작용 중 갈렴석과 저어콘의 평형 성장

한반도 중서부 서해 연안 대이작도에 산출하는 토날라이트질 편마암 시료(DE43)의 저어콘 결정에서 U-Pb 동위원소 및 희토류 원소 성분을 이차이온질량분석기를 이용하여 측정하였다. 최대 ${\sim}300{\mu}m$ 크기의 저어콘 결정들은 드물게 과성장 띠를 가진다. 고원생대 연령을 가지는 중심부와 달리 저어콘의 과성장 띠로부터 분석한 두 개의 점 분석에서 $256{\pm}23Ma(1{\sigma})$, and $221{\pm}7Ma(1{\sigma})$의 $^{206}Pb/^{238}U$ 연령을 구하였다. 이 과성장 띠들은 낮은 Th/U 비(<0.01)와 경희토류 원소가 강하게 결핍된 지화학적 특징을 보인다. 이 저어콘의 페름기-트라이아스기 겉보기 연령은 동일한 시료에서 분석한 갈렴석 $^{208}Pb/^{232}Th$ 연령($227{\pm}7Ma(t{\sigma})$)과 오차범위 내에서 일치하며, 갈렴석과 저어콘이 ~227 Ma때 평형 성장하였음을 지시한다. 한편, 동일한 시료에서 측정된 보다 더 젊은 갈렴석 $^{208}Pb/^{232}Th$ 연령과 $^{206}Pb/^{238}U$ 연령(각각 $213{\pm}4Ma(t{\sigma})$와 $186{\pm}9Ma(t{\sigma})$)은 주변에 산출하는 후기 트라이아스기 및 쥐라기 화강암의 관입에 수반된 알칼리성 유체 유입에 의한 Pb 손실에 기인한 것으로 보인다.