• Title/Summary/Keyword: Metamorphism

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달운석 Mount DeWitt 12007의 마스컬리나이트 충격 변성 특성 연구 (Shock Metamorphism of Plagioclase-maskelynite in the Lunar Meteorite Mount DeWitt 12007)

  • 김현나;박창근
    • 한국광물학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.131-139
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    • 2016
  • 마스컬리나이트(maskelynite)는 강한 충격에 의해 운석이나 크레이터(crater)에서 형성된 장석 조성의 비정질 상으로서, 마스컬리나이트의 형성 메커니즘에 대한 이해는 운석의 충격 변성 압력에 대한 중요한 정보를 제공한다. 본 연구는 마스컬리나이트의 형성 메커니즘을 규명하기 위한 예비연구로서, 달운석 Mount DeWitt (DEW) 12007에서 관찰되는 사장석과 마스컬리나이트의 충격 압력의 불균일성을 연구하였다. 달운석 DEW 12007에서 대부분의 사장석 입자 일부가 마스컬리나이트로 전이하여, 하나의 입자 내에서 사장석과 마스컬리나이트가 방향성을 가지고 혼재하는 양상이 관찰된다. 주사 전자 현미경의 후방 산란 이미지 관찰 결과, 마스컬리나이트 내부에 평면 변형 구조가 남아 있는 것은 다이어플렉틱 글래스일 가능성을 지시하는 것으로 보이는 반면, 입자 경계를 따라 사장석이 용융 후 재결정된 흔적도 나타난다. 라만 분광분석 결과는 사장석이 약 5-32 GPa, 마스컬리나이트가 26-45 GPa의 충격 변성 압력을 받았음을 지시한다. 이와 같이 한 입자 내에서 서로 다른 충격 변성 압력은 충격파의 불균일한 분포와 같은 운석 외부에 의한 원인 또는 사장석 입자의 물리적, 화학적 특성과 같은 운석 자체의 원인에 의해 발생할 수 있다. 하지만 라만 분광분석은 비정질 상(phase)인 마스컬리나이트의 원자 구조를 규명하기에는 한계가 있으며, 고압 환경에서 형성될 것으로 예상되는 고배위수 원자 환경의 관찰이 힘들다. 따라서 장석과 마스컬리나이트의 충격 압력 및 형성 메커니즘을 이해하기 위해, 장석과 마스컬리나이트의 화학 조성 및 원자 단위 구조의 규명이 필요하다.

문경지역에 분포하는 평안누층군의 중온-저압 변성작용과 지구조 환경 해석 (Medium Temperature and Lower Pressure Metamorphism and Tectonic Setting of the Pyeongan Supergroup in the Munkyeong Area)

  • 김형수;서봉균;이기욱
    • 암석학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.311-324
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    • 2014
  • 문경탄전 주변에 분포하는 평안누층군의 홍점층은 주로 변성사질암과 변성이질암으로 구성되어 있다, 변성이질암은 대부분 점판암으로 산출되며, 경녹니석+녹니석+백운모 그리고 홍주석+흑운모+녹니석+백운모의 광물조합을 보인다. 경녹니석과 홍주석은 반상변정으로 산출되고, 세립의 운모류는 기질을 구성하고 있다. $MnO-K_2O-FeO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-H_2O(MnKFMASH)$ 계에서 작성한 온도-압력 가상평형도과 경녹니석과 녹니석의 Fe/(Fe+Mg) 등성분도선의 교차영역을 통해 구한 이 변성광물 조합의 온도-압력 조건은 $510-520^{\circ}C$, 3.0-3.5 kbar이다. 이 중온-저압의 변성작용은 매몰 변성작용의 지온 구배율 보다 높은 지온 구배율(약 $40-45^{\circ}C/km$)환경 하에서 일어난 것으로 판단된다. 홍점층에서 얻은 가장 젊은 쇄설성 저어콘(SHRIMP U-Pb 연령: 약 327-310 Ma)은 진동구조와 높은 Th/U 비(0.60-1.12)를 보인다. 기존의 태백산분지의 만항층의 퇴적학적, 고생물학적, 지구연대학적 연구결과와 이번 연구결과를 종합해 보면, 문경지역 홍점층의 퇴적작용은 강릉지역의 만항층과 유사하게 기원지의 화성활동과 거의 동시기에 발생했음을 지시한다. 따라서 평안누층군은 석탄기-폐름기 동안 능동적 대륙 연변부의 화산호 주변 환경 하에서 퇴적작용 일어났고, 또한 기원지에서는 화성활동이 비교적 짧은 시간 간격으로 반복적으로 일어난 것으로 판단된다.

충남 대천해수욕장과 서천군 마량리 지역에 분포된 남포층군 변성퇴적암층의 변성지구조 진화 (The Tectono-metamorphic Evolution of Metasedimentary Rocks of the Nampo Group Outcropped in the Area of the Daecheon Beach and Maryangri, Seocheon-gun, Chungcheongnam-do)

  • 송용선;최정윤;박계헌
    • 암석학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-15
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    • 2008
  • 충남 대천해수욕장부근과 서천군 마량리 인대에 변성역암, 변성사암, 천매암 등으로 구성된 변성퇴적 암층이 노출되어 있다. 원암의 구성으로 볼 때 남포층군 중의 조계리층에 대비되며, 대표적인 변성광물군은 흑운모-백운모-석영(${\pm}$사장석${\pm}$녹니석)과 흑운모-백운모-석류석-석영(${\pm}$사장석${\pm}$녹니석)으로 중압변성의 각섬암상중 석류석대에 속한다. 지질온도압력계에 의해 계산된 온도-압력조건은 $560{\sim}595^{\circ}C$$6.9{\sim}8.2\;kb$이다. 천매암에서 분리된 흑운모의 K-Ar 연대는 $143.2{\pm}3.6\;Ma$, $122.6{\pm}2.4\;Ma$$124.8{\pm}2.4\;Ma$인데 뒤의 두 연대는 후기에 열적교란을 받은 것으로 판단된다. 기 발표된 연대측정에 의하면 대동누층군의 생성시기는 $187{\sim}175\;Ma$로 (Han et al., 2006; Jeon et al., 2007) 이 연구의 결과들과 조합하여 대보조산운동기에 일어난 이 지역에서의 변성지구조적 진화과정을 유추하였다. 남포층군 퇴적 직후인 175 Ma 부근에 습곡작용과 중첩된 트러스트운동으로 지각의 두께증가가 시작되었고, 정점변성작용을 거친 후 지각확장에 따른 정단층운동으로 흑운모의 폐쇄온도까지 빠르게 삭박되면서 냉각되는 과정을 겪었다.

무주 왕정리 일대 구상 화강편마암의 성인과 형성시기 (The Origin and Age of the Orbicular Granite Gneiss in Wangjungri, Muju)

  • 오창환;이병춘;이기욱
    • 암석학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.117-135
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    • 2013
  • 무주군 왕정리 지역에서 구상 화강편마암이 초기 원생대 변성퇴적암류를 관입하는 우백질 복운모 화강암내에 포획체의 형태로 나타난다. 우백질 복운모 화강암의 전암성분 분석치와 SHRIMP 저어콘 연대측정 결과는 우백질 복운모 화강암이 $1875{\pm}75$ Ma에 대륙 충돌 환경에서 형성된 S-type 화강암임을 지시한다. 우백질 복운모 화강암내에 나타나는 구상 화강편마암으로부터 추출된 모나자이트에 대한 SHRIMP 분석에 의해 구상 화강편마암을 형성시킨 변성작용 시기가 $1867{\pm}4$ Ma임이 밝혀졌고 이 변성 연령은 우백질 복운모 화강암의 관입시기와 오차 범위내에서 유사하다. 이는 우백질 복운모 화강암 관입시 마그마내로 침강한 변성퇴적암이 마그마에 의해 $650-740^{\circ}C$, 4-6.5 kbar 정도의 열변성작용을 받아 구상 화강편마암이 만들어졌음을 지시한다. 열변성 작용시 근청석을 주로 하는 구상 화강편마암의 핵부가 만들어졌고 이때 일부 구상 화강편마암에서는 석영 및 장석을 포함한 일부 광물이 용융되어 만들어진 우백질 용융체가 핵부를 빠져나온 후 핵부 주변에서 결정화하여 우백질 각부를 형성하였다. 구상 화강편마암이 형성된 후 마그마 분화작용 중 최후에 남아있던 열수가 구상 화강편마암에 침투하여 후퇴 변성작용을 일으키고 이때 근청석이 pinite화 되면서 세립의 녹니석과 견운모로 치환되었다. 무주 화강편마암은 퇴적기원의 변성암이므로 앞으로는 무주 화강암질 편마암으로 명명하는 것이 적합하다.

증평-덕평 지역 중부 옥천변성대에 분포하는 이질 편암의 K-Ar 흑운모 연대 (K-Ar biotite ages of pelitic schists in the Jeungpyeong-Deokpyeong area, central Ogcheon metamorphic belt, Korea)

  • 조문섭;김인준;김현철;민경원;안중호;장미경개
    • 암석학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.178-184
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    • 1995
  • 증평-덕평 지역에서 산출하는 중부 옥천변성대의 13개 이질 편암에서 구한 K-Ar 흑운모 연대는 한 개 시료를 제외하고는 89-213Ma 의 범위에 속한다. 이들 K-Ar 연령은 쥬라기와 백악관 화강암체어 가까와 질수록 체계적으로 감소하는 경향을 보인다. 쥬라기 백악관 화강암체 부근에서 얻은 K-Ar 흑운모연대는 각각 166Ma와 89Ma이다. 따라서 연구 지역의 흑운모 연대는, 트라이아스가 후기 내지 쥬라기 초기의 광역-열 변성작용 이후, 중생대화강암의 관입에 의한 열적 작용 때문에 부분적으로 또는 거의 완전히 재평형되었음을 알 수 있다.

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각섬암에서 관찰된 흑운모와 녹니석의 협재 조직: 전진 또는 후퇴변성작용에 의한 것인가\ulcorner (Intergrowth of Biotite and Chlorite in an Amphibolitic Schist: Prograde or Retrograde Reaction\ulcorner)

  • 안중호;조문섭
    • 한국광물학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.66-76
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    • 1999
  • Intergrowth texture of biotite and chlorite crystals within an amphibolitic schist of the northwestern Okchon metamorphic belt was investigated using back-scattered electron (BSE) imaging and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). BSE images show that thin chlorite and biotite packets are mixed along (001) plane to result in intergrowth texture. In addition, rutile particles of submicron size occur exclusively at the boundaries between biotite and chlorite stacks. HRTEM investigation and remnant biotite layers are closely associated with such boundaries, suggestinga possibility that chlorite layers were formed from biotite during retrograde metamorphic reaction. Such intepretation of the origin of intergrowth texture can be further supported biotite is approximately 2 w%, and that of chlorite usually lower than 0.2 wt%. Ti was apparently leached out during the alteratin of biotite to precipitate rutile particles at the such rutile particles could be an important indicator showing that the intergrowth texture of chlorite and biotite is originated by a retrograde metamorphism rather than by incomplete chlorite-to-biotite reaction during prograde metamorphism. Biotite crystals contain intercalated chlorite layers will result in somewhat high Mg and Al, and the use of such inhomogeneous biotite will result in impreciese geothermobarometric calculations.

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The effect of lanthanum on the solidification curve and microstructure of Al-Mg alloy during eutectic solidification

  • Xie, Shikun;Yi, Rongxi;Guo, Xiuyan;Pan, Xiaoliang;Xia, Xiang
    • Advances in materials Research
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    • 제4권2호
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    • pp.77-85
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    • 2015
  • The influence of rare earth lanthanum (La) on solidification cooling range, microstructure of aluminum-magnesium (Al-Mg) alloy and mechanical properties were investigated. Five kinds of Al-Mg alloys with rare earth content of La (i.e., 0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 wt.%) were prepared. Samples were either slowly cooled in furnace or water cooled. Results indicate that the addition of the rare earth (RE) La can significantly influence the solidification range, the resultant microstructure, and tensile strength. RE La can extend the alloy solidification range, increase the solidification time, and also greatly improve the flow performance. The addition of La takes a metamorphism effect on Al-Mg alloy, resulting in that the finer the grain is obtained, the rounder the morphology becomes. RE La can significantly increase the mechanical properties for its metamorphism and reinforcement. When the La content is about 1.5 wt.%, the tensile strength of Al-Mg alloy reaches its maximum value of 314 MPa.

울산-언양 지역 화강암체 주변의 퇴적암류에 대한 접촉변성작용에 관한 연구 (Contact Metamorphism from the Aureoles of the Granitic Rocks, Ulsan-Eonyang Region)

  • 이상원;이준동;김정진
    • 자원환경지질
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    • 제25권4호
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    • pp.463-477
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    • 1992
  • The study area consists of sedimentary and volcanic rocks of Gyeongsang Supergroup, granitoid intrusives, and hornfelses around the granitoids. Granitoid intrusives occur in small stocks in Nijeon-ri, Uggogri, and Yul-ri area. The masses in Nijeon-ri and Uggog-ri are hornblende-biotite granodiorite, biotite granodiorite respectively, and Yul-ri mass is biotite granite. Surrounding sediments of these masses were thermally metamorphosed and contact aureoles were formed. The studied granitoids are considered to be formed by sequential crystallization-differentiation from calc-alkalic granitoid magma. Metamorphic minerals occurring in contact aureole are chlorite, actinolite, epidote, and biotite. Diopside and hornblende are observed in small amount in some lithology around contact aureole. The lithology of contact aureole is predominantly silty and sandy, and characteristic metamorphic minerals were poorly developed because of low temperature metamorphism. Low temperature in contact aureole could be deduced from the facts that the intrusions were small size, shallow depth, low temperature, and rare movement of volatiles from magma.

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옥천 변성대 변성퇴적암의 K-Ar및 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar 연대와 그 의의 (K-Ar and $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar Ages from Metasediments in the Okcheon Metamorphic Belt and their Tectonic Implication)

  • 김성원;오창환;이덕수;이정후
    • 암석학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.79-99
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    • 2003
  • 옥천 변성대 서남부 화산지역과 중부 미원-증평지역 52개의 변성이질-사질암과 5개의 화강암류에 있는 흑운모와 백운모로부터 K-Ar과 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar 연대를 구하였다. 서남부 화산지역 보은과 피반령의 2개의 지구조 단위에서 채취한 변성이질-사질암류로부터 구한 흑운모와 백운모 K-Ar과 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar 연대는 149-180Ma이다 미원-증평지역의 보은과 피반령의 2개의 지구조 단위에서 채취한 변성이질-사질암류로부터 구한 흑운모와 백운모 K-Ar 연대는 서남부 화산지역에 비해 복잡한 연대분포를 보이는데 백악기 화강암체 주위의 102-105 Ma를 제외하고 142-194Ma(쥬라기), 216-234Ma(삼첩기후기-중기) 및 241-277 Ma(삼첩기초기-페름기 중기)의 범위이다. 하지만 삼첩기부터 페름기까지 연대범위는 보은 단위 북부와 피반령 단위 남부, 즉 증평지역의 옥천변성대 중앙부에서만 구해지며 다른 지역의 연대들은 쥬라기중기에 집중된다. 서남부 화산지역 및 중부 미원-증평지역의 화강암류의 K-Ar과 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar 흑운모와 백운모 연대들은 쥬라기중기로 이들은 변성퇴적암으로부터 얻어진 쥬라기중기의 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar과 K-Ar 흑운모와 백운모의 연대와 거의 일치하며 이는 두 암체가 동시에 냉각된 사실을 지시한다. 서남부 화산지역과 중부 미원-증평지역의 보은 단위 및 피반령 단위에서 분리된 탄질물의 $d_{002}$ 값은 모두 각섬암상 범위의 흑연화를 지시하는 3.353-3.359 $\AA$의 매우 좁은 범위에 집중된다. 변성광물군으로 볼 때 녹색편암상의 변성작용을 받은 화산지역의 보은 단위 남부에서도 각섬암상 이상의 고온을 지시하는 탄질물의 $d_{002}$ 값이 나타남은 이들 지역에서 흑운모와 백운모 K-Ar과 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar 연대가 쥬라기중기에 집중되는 사실, 이들 지역들 내 광역적으로 관입한 화강암의 관입정치연대와 냉각연대가 쥬라기중기인 사실, 그리고 쥬라기 화강암 주변에 50$0^{\circ}C$ 이상의 저압형 변성대가 형성된 것은 광역적으로 변성광물을 형성한 주변성작용 이후 쥬라기초기(\ulcorner)-증기에 일어난 저압형의 광역적 열변성작용을 강하게 뒷받침한다. 하지만 광역적 열변성작용에 의한 변성광물변화는 화강암접촉부 1-2km 내에서만 인지되며 이는 화강암의 빠른 냉각에 의해 1-2km 밖의 광물군이 변화될 만큼 충분한 기간동안 열이 공급되지 못하였음을 지시한다. 한편, 옥천변성대 증평지역 중망부의 변성이질-사질암으로부터 측정된 흑운모와 백운모 K-Ar과 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar 연대는 최근에 이들 지역에서 보고된 중압형의 주 광역변성작용시기인 석탄기후기-폐름기초기 이후의 냉각역사들을 잘 대변한다. 특히 옥천변성대 중부 증평지역의 중앙부에서 5개 시료에 대해 구한 흑운모와 백운모 K-Ar 연대인 241-249 Ma와 263-277 Ma는 석탄기후기-폐름기초기 (ca. 280-300 Ma) 옥천변성대의 주변성시기 이후 280-300 Ma부터 263-277 Ma 사이에서 약 3$50^{\circ}C$까지의 빠른 냉각과 263-277 Ma부터 241-249 Ma 사이에서 약 30$0^{\circ}C$까지의 느린 냉각을 지시한다 하지만 왜 삼첩기-폐름기의 연대가 증평지역의 중앙부에만 국한되어 나타나는지에 대한 좀 더 자세한 연구가 필요하다.요하다.