• Geosciences Journal
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• 제23권1호
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• pp.1-20
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• 2019

We present data from the Mesozoic Keumkang, Palbong, and Baekhwa granites in Garorim Bay, in the southwestern part of the Gyeonggi massif, South Korea. Using major and trace element concentrations, Sr-Nd-Pb isotopic compositions, and sensitive high-resolution ion microprobe (SHRIMP) zircon U-Pb ages, we aim to constrain the petrogenesis of the granites and explain their origin within a broader regional geological context. SHRIMP U-Pb zircon ages of $232.8{\pm}3.2$, $175.9{\pm}1.2$, and $176.8{\pm}9.8$ Ma were obtained from the Keumkang, Palbong and Baekhwa granites, respectively. The Late Triassic Keumkang granites belong to the shoshonite series and show an overall enrichment in large ion lithophile elements (LILE), a depletion in high field strength elements (HFSE) relative to primitive mantle, compared with neighboring elements in the primitive mantle-normalized incompatible trace element diagram with notable high Ba and Sr contents, and negligible Eu anomalies. The Keumkang granites are typified by highly radiogenic Sr and unradiogenic Nd and Pb isotopic compositions: $(^{87}Sr/^{86}Sr)_i=0.70931-0.70959$, $(^{143}Nd/^{144}Nd)_i=0.511472-0.511484$ [$({\varepsilon}_{Nd})_i=-17.0$ to -16.7], and $(^{206}Pb/^{204}Pb)=17.26-17.27$. The Middle Jurassic Palbong and Baekhwa granites belong to the medium- to high-K calc-alkaline series, and show LILE enrichment and HFSE depletion similar to the Keumkang granites, but exhibit significant negative anomalies in Ba, Sr, and Eu. Furthermore, they have elevated Y and Yb contents at any given $SiO_2$ content compared with other Jurassic granitoids from the Gyeonggi massif. The Palbong and Baekhwa granites have slightly less radiogenic Sr and more radiogenic Nd and Pb isotopic compositions [$(^{87}Sr/^{86}Sr)_i=0.70396-0.70908$, $(^{143}Nd/^{144}Nd)_i=0.511622-0.511660$, $({\varepsilon}_{Nd})_i=-15.4$ to -14.7, $(^{206}Pb/^{204}Pb)=17.56-17.76$] relative to the Keumkang granites. The Keumkang granites are considered to have formed in a post-collisional environment following the Permo-Triassic Songrim orogeny that records continent-continent collision between the North and South China blocks, and may have formed by fractional crystallization of metasomatized lithospheric mantle-derived mafic melts. The Palbong and Baekhwa granites may have been produced from a gabbroic assemblage at pressures of less than ~15 kbar, associated with subduction of the paleo-Pacific (Izanagi) plate at the Eurasian continental margin. Elevated ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ values in the granitoids from the southwestern part of the Gyeonggi massif relative to those of the central and northern parts, together with the comparatively shallow depth of origin, imply the presence of an exotic block in the Korean lithosphere.

• 암석학회지
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• 제20권4호
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• pp.191-206
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• 2011

청주지역에 분포하는 화강암류 암석에 대한 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정, 전암 화학 및 전암 Sr-Nd 동위원소 특성을 살펴보고 이를 대보화강암체의 지구연대학적 및 지화학적 특성과 비교하였다. 청주 화강암체 내부의 섬록암에서 $174{\pm}2Ma$ ($t{\sigma}$), 이를 관입한 흑운모 화강암에서 $170{\pm}2Ma$ ($t{\sigma}$), 그리고 이 두 암 석을 모두 관입하는 산성암맥에서는 $170{\pm}5Ma$ ($t{\sigma}$)의 저어콘 연대가 산출하였다. 각 암석에서 측정한 절대연령은 노두에서 측정한 상대연령과 일치하며, 한반도 중부에 분포하는 대보화강암체에 대한 연대측정결과 (170-175 Ma)와도 부합된다. 청주 화강암체의 주원소 및 미량원소 분석 결과는 한반도 중부에 분포하는 대보화강암류 및 화강섬록암의 분석결과와 잘 일치하며, 섭입대와 관련한 I-type 화강암의 특성을 나타낸다. 하지만, Sr과 Nd 동위원소 조성은 청주 화강암체가 부화된 하부지각물질의 부분용융 산물이거나 지각 물질의 혼염 가능성을 지시한다. 더불어 저어콘의 상속핵 및 포획결정에서 산출되는 2.1, 1.8, 0.8 및 0.4 Ga의 다양한 저어콘 상속핵 연대는 연구지역 주변의 경기육괴와 옥천변성대의 암석들이 동화작용에 의해 혼염 되었을 것으로 판단된다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.183-197
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• 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.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.136-141
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• 2005

The K Ar ages, whole rock geochemistry and Sr Nd Pb isotopes have been determined for the submarine basalts dredged from the P2 and P3 segments of the Antarctic-Phoenix Ridge (APR), Drake Passage, Antarctica, for better understanding on temporal variation of magma chemistry in association with extinction of seafloor spreading. The fossilized APR is distant from the known hot spots, and consists of older N-MORB prior to extinction of spreading and younger E-MORB after extinction. The older N-MORB (3.5-6.4 Ma) occur in the southeast flank of the P3 segment (PR3) and the younger E-MORB (1.4-3.1 Ma) comprise a huge seamount at the P3 segment (SPR) and a big volcanic edifice at the P2 segment (PR2). The N-type PR3 basalts have higher Mg#, K/Ba, and CaO/Al2O3 and lower Zr/Y, Sr, and Na8.0 with slight enrichment in incompatible elements and almost flat REE patterns. The E-type SPR and PR2 basalts are highly enriched in incompatible elements and LREE. The extinction of spreading occurring at 3.3 Ma seems to have led to a temporal magma oversupply with E-MORB signatures. Geochemical signatures such as Ba/TiO2, Ba/La, and Sm/La suggest heterogeneity of upper mantle and formation of E-MORB by higher contribution of enriched materials to mantle melting, compared to N-MORB environment. E-MORB magmas beneath the APR seem to have been produced by low melting degree (up to 1% or more) at deeper low-temperature regime, where metasomatized veins consisting of pyroxenites have preferentially participated in the melting. The occurrence of E-MORB at the APR is a good example to better understand what kinds of magmatism would occur in association with extinction of spreading.