This study provides quantitative constraints on Neogene uplift in the Korean peninsula using onshore paleo-shoreline records and seismic data. The eastern margin of Northeast Asia including Korea sits in the back-arc system behind the Western Pacific Subduction Zone, a complex trench triple junction of the Philippine Sea, Pacific, and Eurasian (Amurian) plates. An analysis of seismic data in the subduction zone shows that the pattern of uplift in the peninsula mirrors the extent of deep seismicity in subducting Pacific plate beneath. Combined with previous tomographic studies it is proposed that uplift is partly driven by asthenospheric upwelling caused by a sinking slab during the Neogene. In addition, the SHmax orientations of E-W and N-S trends in the peninsula are consistent with the prevailing in-situ stress fields in the eastern Eurasian continent generated by various plate boundary forces. The uplift in Korea during the Late Neogene is attributed, in part, to lithospheric failure relating to faulting movements, thus providing a link between dynamic effects of mantle upwelling at sinking slab edge and lithospheric responses driven by plate boundary forces.
We investigated geochemical characteristics of the Dodong Basaltic Rocks in the lower part of the Ulleung Island. They have lithological range of alkali basalt to trachybasalt, belonging to Na and K subseries of alkaline series. They mostly fall within the field of alkalline within-plate basalts on tectonic discrimination diagrams, and then plot in the field of oceanic island basalt (OIB). Geochemically, extension of lithospheric mantle and asthenospheric upwelling after East Sea under an Cenozoic extensional tectonic setting might be a heat source for partial melting of the enriched lithospheric mantle, which might generate the basaltic magma. But we cannot exclude that mantle plume might also be a heat source for melting of the lithospheric mantle.
Dokdo Island, Korea, is located in the East Sea belonging to back arc basin. In this study we examined petrology and geochemistry of massive tuffaceous breccia (MTB) from Dongdo (Eastern islet) and Seodo(Western islet), the two largest islands of Dokdo. Field studies and chemical analysis distinguish the MTB in Dongdo and Seodo. The Dongdo MTB (DMTB) is exposed up to 50 m on the ocean cliff and it has dominant basalt and trachybasalt with moderate amount of trachyte and scoria. On the other hand, Seodo MTB (SMTB), which is preserved between trachyte dike and trachyandesite, is composed of roughly equal amounts of basalt, trachybasalt and trachyte. The location of the islets were related to the source vent having in contact with underlying trachyte lava and differential pyroclastic deposits made them different characteristics. According to trace element analysis of trachytic volcanic clasts, the Ba concentration ranges from 66 to 103 ppm and Sr varies from 44 to 56 ppm in DMTB. However, Br and Sr in SMTB correspondingly showed relatively wide ranges: Br 785-1259 ppm and Sr 466-1230 ppm. These differential trends between DMTB and SMTB, along with the difference in P and Ti, indicate that the crystallization of alkali feldspar, feldspathoid, biotite, apatite and titanium took place differently. Nevertheless, DMTB and SMTB are similar in REE patterns and they are correspondingly characterized by high LREE, low HREE and similar $(La/Yb)_N$ values with 23.9-40.2 in DMTB and 27.4-32.9 in SMTB. These patterns suggest that Dongdo and Seodo might be originated from coeval magma suites. Dokdo island shows high concentrations of Ba, K and Rb. These signatures mark a result attributed to the mantle upwelling because the magma derived from the asthenosphere was metasomatized with subduction-related fluids.
A GDS (Geomagnetic Depth Sounding) method, one of extremely low-frequency EM methods, has been carried out to examine conductivity anomalies in and around the Korean Peninsula. In this study, new GDS data acquired at the five sites in south-eastern area of the peninsula were incorporated into the previous GDS data. In order to quantitatively interpret observed induction arrows, the 3-D MT modeling considering the surrounding seas of the Korean Peninsula has been performed to evaluate sea effect at each GDS site. The modeling results revealed that the observed real induction arrows were not explained by solely sea effects, consequently two conductive structures that are responsible for the discrepancies between observed and calculated induction arrows were proposed. The first one is the Imjingang Belt, which is thought as an extension of Quiling-Dabie-sulu continental collision belt. The effects of the Imjingang Belt clearly appear at the site YIN and ICHN. The second one is the HCL (Highly Conductive Layer), which is considered as a conductive anomaly by mantle upwelling produced in back-basin region. The effects of the HCL are seen at the site KZU, KMT101, and KMT 107 in the south-eastern region of the Korean Peninsula.
This study aimed to investigate the tectonic setting of the volcanic edifice at Mt. Baekdu by analyzing petrochemical characteristics of Holocene felsic volcanic rocks distributed in the Baekdusan stratovolcano edifice and summit of the Cheonji caldera rim, as well as Pleistocene mafic rocks of the Gaema lava plateau and Changbaishan shield volcano edifice. During the early eruption phases, mafic eruption materials, with composition ranging from alkali basalt to trachybasalt, or from subalkaline (tholeiitic) basalt to basaltic andesite formed the Gaema lava plateau and Changbaishan shield volcanic edifice, whereas the Baekdusan stratovolcano edifice and Holocene tephra deposits near the summit of the Cheonji caldera comprises trachytic and rhyolitic compositions. Analysis results revealed bimodal compositions with a lack of 54-62 SiO2, between the felsic and mafic volcanic rocks. This suggested that magmatic processes occurred at the locations of extensional tectonic settings in the crust. Mafic volcanic rocks were plotted in the field of within-plate volcanic zones or between within-plate alkaline and tholeiite zones on the tectonic discrimination diagram, and it was in good agreement with the results of the TAS diagram. Felsic volcanic rocks were plotted in the field of within-plate granite tectonic settings on discrimination diagrams of granitic rocks. None of the results were plotted in the field of arc islands or continental margin arcs. The primitive mantle-normalized spider diagram did not show negative (-) anomalies of Nb and Ti, which are distinctive characteristics of subduction-related volcanic rocks, but exhibited similar patterns of ocean island basalt. Trace element compositions showed no evidence of, magmatic processes related to subduction zones, indicating that the magmatic processes forming the Baekdusan volcanic field occurred in an intraplate environment. The distribution of shallow earthquakes in this region supports the results. The volcanic rocks of the Baekdusan volcanic field are interpreted as the result of intraplate volcanism originating from the upwelling of mantle material during the Cenozoic era.
Geochemical characteristics of the Early Cretaceous igneous rocks from eastern China and the Gyeongsang Basin, Korean Peninsula has been summarized. They have wide range of lithological variation with extrusive picrite-basalt-andesite-trachyte-rhyolite and lamprophyre, and intrusive gabbro-diorite-monzonite-syenite-granite and diabase in eastern China, mostly belonging to the high-K calc-alkaline or shoshonitic series. The volcanic rocks intercalated with the Hayang Group sedimentary assemblages in the Gyeongsang basin are high-K to shoshonitic basaltic trachyandesites. The Early Cretaceous basaltic rocks studied mostly fall within the field of within-plate basalts on the Zr/Y-Zr and Nb-Zr-Y tectonic discrimination diagrams. On a Sr-Nd isotope correlation diagram, basaltic rocks from the North China block (NCB) and the continent-continent collision zone (CZ) between the North and South China blocks plot into the enriched lower right quadrant along the extension of the mantle array. The initial $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratios of basaltic rocks from the South China block (SCB) are indistinguishable from those of the NCB and CZ basaltic rocks, but their ${\varepsilon}_{Nd}$ (t) values are relatively more elevated, plotting in right side of the mantle array. Basaltic rocks from the NCB and CZ are characterized by low $^{206}Pb/^{204}Pb(t)$ ratios, lying to the left of the Geochron on the $^{207}Pb/^{204}Pb(t)$ vs. $^{206}Pb/^{204}Pb(t)$ correlation. Meanwhile, the SCB basaltic rocks have relatively radiogenic Pb isotopic compositions compared with those of the NCB and CZ basaltic rocks. Basaltic rocks from the Hayang Group plot within the field of the NCB basaltic rocks in Sr-Nd and Pb-Pb isotope spaces. Metasomatically enriched subcontinental lithospheric mantle (SCLM) is likely to have been the dominant source for the early Cretaceous magmatism. Asthenospheric upwelling under an early Cretaceous extensional tectonic setting in eastern China and the Korean Peninsula might be a heat source for melting of the enriched SCLM. Metasomatic agents proposed include partial melts of lower continental crust delaminated and foundered into the mantle or subducted Yangtze continental crust, or fluid/melt derived from the subducted paleo-Pacific plate.
Kim, Yong-Woo;Kim, Hyo-Ji;Lim, Jung-A;Chang, Sung-Joon
Geophysics and Geophysical Exploration
/
v.21
no.1
/
pp.26-32
/
2018
The Northeast China is an important site geologically and geophysically because of a huge volcano called Mt. Baekdu, which is one of the largest volcanoes in the world. Signs of eruption have been recently observed and people are keen to its behavior. We carried out relative travel time tomography to investigate the velocity structure between 100 ~ 600 km depth beneath Northeast China. We used teleseismic data during 2009 ~ 2011 recorded in NecessArray provided by IRIS (Incorporated Research Institute for Seismology). The relative observations were obtained by using the multi-channel cross-correlation method. Based on the tomographic results, we observed that the locations beneath which low-velocity zones are observed coincide with the locations of several volcanic regions in Northeast China. A low-velocity anomaly is revealed beneath Mt. Baekdu down to 600 km depth, which is thought to the main origin of the magma supply for Mt. Baekdu. Another low velocity anomaly is observed beneath east of the Datong volcano down to around 300 km depth, which is inferred to be related to an upwelling from deep mantle. We observed a low velocity anomaly beneath the Wudalianchi volcano down to around 200 km depth, which may imply that this volcano has been formed by an upwelling from the asthenosphere.
A GDS (Geomagnetic Depth Sounding) method, one of extremely low-frequency EM methods, has been carried out to examine deep geo-electrical structures of the Korean peninsula. In this study, five additive GDS sites acquired in south-eastern area of the Korea were integrated into twelve previous GDS results. In addition, 3-D MT modeling considering the surrounding seas of the Korean peninsula was performed to evaluate sea effect at each GDS site quantitatively. As a result, Observed real induction arrows was not explained by solely sea effect, two conductive structures that are able to explain differences between observed and calculated induction arrows, was suggested. The first conductive structure is the Imjingang Belt, which is thought as a extension of Quiling-Dabie-sulu continental collision belt. The effects of the Imjingang Belt clearly appear at YIN and ICHN sites. The second one is the HCL (Highly Conductive Layer), which is considered as a conductive anomaly by mantle upwelling generated in back-basin region. The effects of the HCL are also confirmed at KZU, KMT101, 107 sites, in the south-eastern of the Korean peninsula.
We construct 3D SV-wave velocity structure of the crust and the upper mantle beneath East Asia from Rayleighwave group-velocity measurements. For the construction of the SV-wave velocity model at 10 ~ 100 km depth, we used seismic data recorded at 321 broadband stations in Korea, Japan, and China. Rayleigh-wave group-velocity dispersion curves were obtained by using the multiple filtering technique in the period range from 3 to 150 s. High SV-velocity anomalies are imaged beneath the East Sea from 10 km depth to deeper depth, implying that the Moho beneath the East Sea is between at 10 ~ 20 km depth. We estimated the Moho beneath the Korean peninsula to be around 35 km based on the depth where a high-velocity anomaly is observed. The SV-wave velocity model shows prominent fast S-velocity anomalies near northeastern Japan, associated with the subducting Pacific plate. Low-velocity anomalies are found beneath the east coast of the Korean peninsula at 100 km depth, which may play a role in the formation of the Ulleungdo and the Ulleung basin. We observed low-velocity anomalies beneath the Yamato basin at 100 km depth as well, which may indicate the upwelling of fluid from the Pacific plate via dehydration at deeper depth.
The igneous complex consisting of mangerite and gabbro in the Odaesan area, the eastem part of the Gyeonggi Massif, South Korea, intruded early Paleo-proterozoic migmatitic gneiss. The mangerite is composed of orthopyroxene, clinopyroxene, amphibole, biotite, plagioclase, pethitic K-feldspar, quartz. The gabbro has similar mineral assemblage but gabbro has minor amounts of amphibole and no perthitic K-feldspar. The gabbro occurs as enclave and irregular shaped body within the mangerite, and the boundary between the mangerite and gabbro is irregular. Leucocratic lenses with perthitic K-feldspar are included in the gabbro enclaves. These textures represent mixing of two different magmas in liquid state. SHRIMP U-Pb zircon age dating gave $234{\pm}1.2$ Ma and $231{\pm}1.3$ Ma for mangerite and gabbro, respectively. These ages are similar with the intrusion ages of post collision granitoids in the Hongseong (226~233 Ma) and Yangpyeong (227~231 Ma) areas in the Gyeonggi Massif. The mangerite and gabbro are high Ba-Sr granites, shoshonitic and formed in post collision tectonic setting. These rocks also show the characters of subduction-related igneous rock such as enrichment in LREE, LILE and negative Nb-Ta-P-Ti anomalies. These data represent that the mangerite and gabbro formed in the post collision tectonic setting by the partial melting of an enriched lithospheric mantle during subduction which occurred before collision. The heat for the partial melting was supplied by asthenospheric upwelling through the gab between continental and oceanic slabs formed by slab break-off after continental collision. The distribution of post-collisional igneous rocks (ca. 230 Ma) in the Gyeonggi Massif including Odaesan mangerite and gabbro strongly suggests that the tectonic boundary between the North and South China blocks in Korean peninsula passes the Hongseong area and futher exteneds into the area between the Yangpyeong-Odaesan line and Ogcheon metamorphic belt.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.