• 광물과 암석
• /
• 제35권3호
• /
• pp.183-197
• /
• 2022

한반도의 판 내부 기원 신생대 후기 현무암류(백두산, 전곡, 백령도, 평택, 아산, 간성, 울릉도, 독도, 제주도 등)에 대해 그 동안에 보고된 Sr-Nd-Pb-Mg-Zn 동위원소를 포함한 지구화학 자료를 종합정리하고, 그 근원 맨틀 속에 포함된 암상을 파악한 후 필요한 맨틀 단성분의 종류와 그 성인에 대해서 고찰하였다. Sr-Nd 동위원소 상관도에서 제주도는 EM2형 해양도 현무암의 영역에 도시되는 반면 다른 지역 현무암류는 EM1형 해양도 현무암의 영역에 도시된다. Pb-Pb 동위원소 상관도에서 제주도는 인도양 중앙해령 현무암과 EM2 단성분 간의 혼합 배열을 보이는 반면, 다른 지역 현무암류는 인도양 중앙해령 현무암과 EM1 단성분 간의 혼합 배열을 보인다. 한반도 현무암류는 석류석 러어조라이트와 함께 과거에 섭입하여 맨틀 전이대에 정치하고 있는 해양판 물질(에클로자이트/휘석암, 원양 퇴적물, 탄산염)이 혼합된 맨틀에서 유래되었다. EM1형 단성분의 역할을 하는 물질은 오래전(~2.0 Ga)에 섭입되어 중성 부력으로 맨틀 전이대에 정치되어 있는 (함)K-Hollandite 원양 퇴적물로 추정된다. EM2 단성분은 맨틀 속에 섭입된 후 빠른 시간 안에 재활성된 상대적으로 젊은(아마도 태평양판의) 원양 점토 퇴적물일 가능성이 높다. 에클로자이트와 탄산염은 EM 구성요소는 아니나 한반도 현무암의 근원 맨틀 속에 공통 인자로 포함되어 있다.

• 암석학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.361-371
• /
• 2017

울릉도의 하부에 분포하는 도동현무암질암류에 대해 지구화학적 특징을 고찰하였다. 이 현무암질암류는 알칼리 현무암-조면현무암의 암질 범위를 가지며 알칼리 계열의 Na 계열과 K 계열에 거의 대등하게 도시된다. 미량원소(Zr, Nb, Y)를 이용한 현무암류의 생성 조구조환경 판별도에서, 이들은 판내 알칼리 현무암의 범주에 도시되고 해양도 현무암의 영역에 속한다. 지구화학적으로 울릉도는 동해생성 후에 동반된 암석권 맨틀의 신장 및 연약권 용승이 열원이 되어 부화된 암석권 맨틀의 부분용융을 초래하여 도동현무암질 마그마가 생성된 것으로 추론된다. 한편 맨틀 플륨이 암석권 맨틀 용융의 열원이 되었다는 것도 배제할 수 없다.

• 암석학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.201-213
• /
• 2004

경기육괴 중부지역에 속하는 경기도 양수리 일대의 변성복합체 내에 분포하는 선캄브리아 각섬암과 옥천대의 동남변에 위치하는 경북 문경군 상내리 일대에 분포하는 각섬암에 대하여 주성분 원소, 미량 원소 분석을 통하여 이들 지역의 각섬암류의 성인을 규명하고 화성활동에 대한 지구조적 환경을 해석 및 비교하였다. 분석 결과 두 지역에 분포하는 각섬암은 화성기원으로 사료된다. 원암의 분류에서는 두 지역 모두 소레아이트, 아알칼리, 알칼리질 현무암을 나타내었으며 주로 소레아이트 영역에 해당되었다. Ti-Zr-Y 및 Zr-Nb-Y 자료를 도시하면 일반적으로 경기육괴의 각섬암은 중앙해령내지 화산호 현무암과 같은 해양성 현무암이고, 동남부 옥천대의 각섬암은 판내부 현무암으로 분류되어 두 지역의 생성환경차이가 뚜렷하게 나타난다. 옥천대의 경우 같은 지역의 기존의 연구 결과와 잘 일치하며, 양수리 각섬암의 경우는 경기육괴 서부 지역의 연구결과와 유사하여 경기 육괴 서부에 분포하는 각섬암과 비슷한 기원 마그마로부터 유래된 것으로 사료된다. 희토류원소의 분석치는 두 지역 모두 LREE가 HREE 보다 높으며 음의 Eu 이상치가 확연하게 나타나지 않아 사장석의 분별정출이 마그마의 기원에 별다른 영향을 주지 않았음을 알 수 있다.

• 광물과 암석
• /
• 제33권4호
• /
• pp.307-324
• /
• 2020

백두산 북동쪽으로 약 25 km 떨어져있는 지역의 마이오세 현무암(황송푸 현무암, 20 Ma)에 대한 주성분원소와 미량원소, Sr-Nd 동위원소 조성에 대한 연구가 수행되었다. 황송푸 현무암은 비현정질 암석으로 Na2O+K2O=3.5~4.7 wt.%, MgO=9.9~11.1 wt.%을 보인다. Mg 성분이 풍부한 감람석(Mg#=75~86)과 단사휘석(Mg#=72~85), Ca성분이 풍부한 사장석 미반정을 함유하고 있다. 이 현무암은 경희토류원소 부화가 나타나는 해양도현무암과 유사한 미량원소 패턴을 보이고, 높은 Cr(394~479 ppm)과 Ni(389~519 ppm) 성분, Nb-Ta 부화 이상치, Rb과 Ba을 포함하는 LILE가 부화되어 있는 특징을 보인다. 이러한 조직과 주성분원소/미량원소조성 데이터는 황송푸 현무암이 알칼리 마그마 계열에 속하는 원시적인 마그마임을 나타낸다. 황송푸 마그마는 상승하는 도중에 분별결정작용, 지각오염, 마그마혼합과 같은 분화작용을 거의 경험하지 않은 액상선 환경에서 고화된 암석으로 이는 황송푸 현무암이 부분용융이 일어났던 맨틀에서의 특성을 지니고 있음을 반영한다. 황송푸 현무암의 높은 (Gd/Yb)sample/(Gd/Yb)PM 비율(2.8~3.5)은 황송푸 현무암이 판내부 환경에서 형성된 마그마로써 석류석이 존재하는 맨틀에서 페리도타이트의 낮은 부분용융(3~5%)으로 형성되었다. BSE보다 모두 높은 143Nd/144Nd와 87Sr/86Sr 성분을 보이는 황송푸 현무암은 이 지역 아래 부화된 맨틀영역이 존재한다는 것을 의미한다. 황송포 현무암은 과거(ancient)의 태평양판 섭입대에 의해 공급되어 재활용된 해양지각 혹은 대륙지각으로 교대작용을 경험한 맨틀에서 부분용융에 의해 형성되었다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.78-92
• /
• 2005

강원도 고성군 일대에서 산출되는 제3기 후기 마이오세 현무암에 대한 암상 구분과 산출 상태를 파악, 박편 관찰과 주요 구성광물에 대한 화학성분 분석, 현무암의 전암 주성분$\cdot$미량성분$\cdot$희토류 원소의 조성 연구를 통하여 기원 마그마의 성인과 지체구조적 위치를 규명하였다. 고성지역에는 7개의 낮은 산봉우리에 프러그 돔형으로 알칼리현무암이 분포하며, 주상절리가 발달하며 단사휘석-반상조직이 우세하다. 현무암에는 기반암인 흑운모화강암과 하부지각 기원의 반려암과 상부맨틀기원의 레졸라이트 포획체를 함유한다. 현무암류는 모두 알칼리 계열로 분류되며, 대부분이 알칼리현무암의 성분 영역에 도시되고 일부 조면현무암과 피크로현무암 영역에 도시된다. 본역의 현무암류는 $K_2O/Na_2O$의 따라 정상계열에 도시된다. 이 지역 현무암을 형성한 마그마는 희토류원소의 변화 패턴과 미량원소의 거미그림 특징으로부터, 상부 맨틀 물질인 석류석 페리도타이트의 부분용융에 의하여 형성된 것으로 사료되며, 현무암질 화산활동은 태평양판의 침강 섭입과는 무관한 지판내부현무암에 해당하는 조구적 위치에서 열점과 관련하여 형성되었다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제11권1호
• /
• pp.41-51
• /
• 2008

해양성 현무암층에 대해 현장에서의 속도와 공극률의 관계를 알기 위해서 Juan do Fuca 해저산맥의 동쪽 측면으로부터 채취한 현무암 시료들에 대해 최고 40MPa 구속압력(confining pressure)하에서 균열 특성을 고려하며 P파와 S파 속도를 측정하였다. 구속압력에 따른 속도의 변화는 미세균열의 닫힘(microcrack closure)에 기인한다고 가정하고, Kuster-$Toks{\ddot{o}}z$ 이론을 이용하여 미세균열의 개구비 스펙트라(micro-crack aspect ratio spectra)를 측정하였다. 그 결과 서로 다른 시료들의 정규화된 개구비 스펙트라들이 유사한 특성을 갖는다는 것을 보여주었다. 그리고 나서 정규화된 개구비 스펙트럼(spectrum)으로부터, 각 공극률에 대한 개구비 스펙트럼을 계산함으로써 이론적인 속도와 공극률의 관계를 만들었다. 또한 구속압력에 따른 미세균열 닫힘을 고려하여 구속압력의 함수로서의 속도-공극률 관계를 얻을 수 있었다. 개구비 스펙트라를 고려한 이론적인 관계는 대기압하에서 측정된 100개가 넘는 시료들에 대해 관찰된 관계와 잘 일치하고, 넓은 범의의 공극률에 대해 일반적으로 관찰되는 압력 의존적인 관계와도 잘 일치된다. 실험에서 유도된 자료들과 이론적으로 계산된 값들의 일치를 통해 Juan de Fuca 해저산맥의 동쪽 측면으로부터 얻어진 현무암 시료의 속도와 공극률의 관계는 균열의 특성(즉, 정규화된 개구비 스펙트라)과 균열 담힘에 의해 설명되어질 수 있음을 알 수 있다.

• 암석학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.323-335
• /
• 2015

달전현무암은 포항분지의 발달사 해석에 중요한 의미를 가지나 야외 산상, 층서적 위치, 동위원소 연대 등에서 연구자들 간에 많은 논란이 있다. 본 연구는 이러한 논란을 해결하기 위해 상세한 야외조사를 통해 이 암석의 분포와 연일층군과의 접촉관계를 밝히고 지화학 자료를 분석하였으며, $^{40}Ar/^{39}Ar$ 동위연소 연대를 측정하였다. 달전저수지 주변에는 연일층군과 관입접촉 관계를 가지는 3매의 현무암체와 10여 개의 소규모 암맥과 암상이 분포하고 있음이 밝혀졌다. 경하관찰에서 이들은 감람석과 휘석을 반정으로 하는 반상조직을 보이며 기질은 사장석, 감람석, 휘석 등으로 구성된 알칼리 현무암의 특징을 보인다. 기존 지화학 분석결과를 재구성한 결과, 3 매의 암체와 소규모 관입암들은 TAS 도표, 미량원소와 희토류원소 패턴, Zr-Ti 도표상에서 모두 동일한 지화학적 특성을 보이고 있다. 이들은 모두 알칼리 계열로 도시되며, 부화된 해양성 현무암 또는 지판 내의 알칼리 현무암과 유사한 원소별 패턴을 보인다. 또한 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 동위연소 연대측정 결과, 13.82 Ma의 등시선 연대가 도출되었다. 이러한 결과들은 종합하면, 달전현무암은 알칼리 현무암으로써 층서적으로 연일층군을 관입한 포항분지 충전물에 속하는 것으로 결론지어진다.

• 암석학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.73-81
• /
• 2005

남극 드레이크 해협에서 작은 해양판으로 존재하는 피닉스판의 확장 작용 소멸 시기를 보다 명확하게 이해하고자 해령의 각 구역에서 체계적으로 채취된 현무암편을 대상으로 K-Ar 연대 측정을 실시하였다. 남서쪽 P3 구역 열극 사면 현무암의 K-Ar 연령은 3.5-6.4Ma이고 해령 축부 거대 화산체의 연령은 1.5-3.1Ma이다. 중앙의 P2 구역 열극 사면 현무암의 연령은 2.1 Ma이고, 축부 중앙고지대 현무암의 연령은 1.4-1.9Ma이다. 해령 축으로부터의 거리와 지체구조 특성에 기초한 확장작용 소멸시기는 P3 구역이 3.3Ma, P2 구역이 2.0Ma로 해석된다. 이 결과는 기존의 여러 지구물리 자료가 제시하는 '3.3Ma 동시 소멸설'과는 배치되며 해령의 P3 구역에서 P2 구역을 향해 확장작용이 단계적으로 소멸되었다는 것을 지지한다.

• 자원환경지질
• /
• 제29권3호
• /
• pp.281-291
• /
• 1996

위스컨신주 북동부 지역에 분포하는 Badwater녹암의 암석학적인 특정과 그들이 생성될 당시의 지구조적인 환경을 유추하기 위하여 채취한 암석을 분석하여 지화학적 연구가 행하여 졌다. 암석들의 화학조성은 전형적인 대륙성 쏠레아이트이며, Mg값이나 Ni, Cr과 같은 호정적인 원소의 함량에 미루어 분출되기전에 많은 분별정출 작용을 받았음을 시사한다. 암석들의 불호정적원소의 변화를 살펴보면 이들은 지각과의 동화작용에 많은 영향을 받았다고 사료된다. 이 암석들은 다양한 화학조성을 보이고 있으나, 모마그마의 성분과 유사한 가장 덜 분화된 암석은 전이형 해양현무암과 유사한 화학조성을 가지고 있다. 이러한 점으로 미루어 전이형 해양현무암과 화학조성이 유사한 모마그마가 지각과의 동화작용으로 그들의 화학조성이 현재의 대륙성 쏠레아이트와 같이 변하였음을 시사한다. 암석들의 지화학적 특성을 살펴보면 분기지역과 같은 인장력을 받는 지구조적 환경에서 생성된 현무암과 유사한 화학적 특징을 나타낸다.

• 암석학회지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.149-170
• /
• 1999

장기지역의 화산암은 SiO$_2$함량이 48~61%로 TAS 도표에서 안산암, 현무암 질안산암, 현무암 영역에 도시되며 모두 비알칼리암에 해당된다. 19개의 분석치를 AFM 삼각도와 Harker 변화도에서 살펴보면 장기 분지의 중성내지 염기성용암류는 칼크-알칼리 계열과 쏠레아이트 계열로 구분된다. 칼크-알칼리 현무암질안산암(CBA)은 단사휘석과 사방휘석을 포함하며, 쏠레아이트 현무암(TB)은 사장석, 단사휘석, 감람석 등을 함유하고 있으며 조직상 크게 반정이 거의 없는 비반상현무암(TAB)과 반정을 많이 포함한 반상현무암(TPB), 현무암으로부터 분화된 양상의 비반상현무암질안산암(TABA)으로 구분된다. 희토류 원소 및 불호정성 원소의 양상에서 본 역의 화산암은(LILE)의 부화와 HFSE의 결핍이 관찰되며 조산대 화산호 환경과 밀접한 관련이 있으며, 쏠레아이트의 성분은 칼크-알칼리 계열의 현무암질안산암(CBA)에 비해 더욱 MORB에 가깝다. 섭입에 관련된 마그마로부터 진화한 암석에 나타나는 특징과 같이 불호정성원소와 희토류원소 양상에서 칼크-알칼리 현무암질안산암(CBA)는 쏠레아이트에 비해 LILE 및 LREE가 다소 부화되고, HFSE와 HREE는 다소 결핍된 특징을 보인다. Ba/Th, La/Th 비와 같은 판별도에서 칼크-알칼리 현무암질안산암(CBA)은 중~고-K 암체에, 쏠레아이트는 중-K 암체와 MORB 영역에 도시된다. La/Yb 대 Th/Yb 도표에서 본역 화산암은 해양도호현무암의 영역에 도시되는데, 쏠에아이트가 칼크-알칼리 계열에 비해 더욱 원시 환경으로 판별된다.