한반도 중서부 홍성지역 내에 분포하는 사문암체의 지질연대학 및 지구조적 의미

• Published in: 자원환경지질 Vol. 49; no. 4; pp. 249 - 267
• Main Authors: 김성원(Sung Won Kim), 박승익(Seung-Ik Park)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: Korea Society Of Economic&Environmental Geology 30.08.2016; 대한자원환경지질학회
• Subjects: 지질학; serpentinization age; 사문암화 시기; 사문암; serpentinite; detrital zircon SHRIMP U-Pb dating; 초염기성암; 쇄설성 저어콘 SHRIMP U-Pb 연대측정; ultramafic rock; 홍성지역; Hongseong area; SHRIMP U-Pb
• ISSN: 1225-7281; 2288-7962
• DOI: 10.9719/EEG.2016.49.4.249

The Hongseong area of the central-western Korean Peninsula is considered to be a part of collision zone that is tectonically correlated to the Qinling-Dabie-Sulu belt of China. The area includes the elliptical-shaped serpentinized ultramafic bodies, together with mafic rocks. The studied bodies are in contact with the surrounded Neoproterozoic alkali granites at the Baekdong and Wonnojeon bodies and the Paleoproterozoic Yugu gneiss at the Bibong body. The Baekdong body contains the blocks of the Neoproterozoic alkali granites and the Late Paleozoic metabasites. The Bibong body also includes the Neoproterozoic alkali granite blocks. The Mesozoic intrusive rocks are also recognized at the Baekdong, Wonnojeon and Bibong bodies. On the other hand, the Early Cretaceous volcanic rocks are occurred at the Bibong body. The detrital zircon SHRIMP U-Pb ages of the serpentinites at three bodies range variously from Neoarchean to Middle Paleozoic at the Baekdong body, and from Neoarchean to Early Cretaceous at the Wonnojeon and Bibong bodies. Although serpentinization does not generally produce minerals suitable for direct isotopic dating, the youngest Middle Paleozoic age at the Baekdong body and the Early Cretaceous age at the Wonnojeon and Bibong bodies indicate the possible upper age limit for the (re)serpentinization. Especially, the Early Cretaceous serpentinization ages may be related to the widespread Early Cretaceous igneous activity in the central-southern Korean Peninsula. Age results for the serpentinite bodies and the included blocks of the studied serpentinized ultramafic bodies in the Hongseong area, therefore, provide several possible interpretations for the serpentinization ages of the ultramafic rocks as well as the geotectonic implications of serpentinization, requiring more detailed study including other serpentinized ultramafic bodies in the Hongseong area. 한반도 중서부 홍성지역은 지구조적으로 중국의 친링-다비에-수루대와 대비되는 충돌대일 가능성이 고려되는 지역이다. 홍성지역은 다수의 다양한 시기의 렌즈상 사문암체가 렌즈상 염기성암체와 함께 분포한다. 주 연구대상 사문암체 중 백동과 원노전 암체는 신원생대 알칼리화강암과 그리고 비봉암체는 고원생대 유구편마암과 접촉한다. 백동암체는 신원생대 알칼리화강암 암괴 및 고생대 후기 변성염기성 암괴를 포함하며, 비봉암체는 신원생대 알칼리화강암의 암괴를 포함한다. 세 암체 모두에서 중생대 관입암체가 인지되며, 비봉암체는 백악기의 화산암을 포함한다. 사문암체의 사문암에 대한 SHRIMP U-Pb 쇄설성 저어콘 연대결과는 백동 암체에서 시생대 후기부터 고생대 중기, 원노전과 비봉 암체에서 시생대 후기부터 백악기 전기까지 연대 범위를 보여준다. 비록 사문암화 과정에서 연대측정을 수행할 광물이 생성되지는 않지만, 가장 젊은 쇄설성 저어콘의 연대인 백동 사문암체의 고생대 중기와 원노전과 비봉 사문암체의 백악기 연대는 지금까지 알려진 사실과 달리 이들 사문암체가 고생대 중기 이후 혹은 백악기 전기 이후 사문암화되었을 가능성 또는 재동되었을 가능성에 대한 새로운 정보를 제공한다. 특히, 사문암체 내에서 나타나는 백악기 초기의 연대들은 사문암화 작용이 한반도 중서부 내에 분포하는 백악기 초기 화성작용과 관련되었을 가능성을 배제할 수 없다. 결과적으로 홍성지역의 연구대상 사문암체의 사문암과 사문암 내의 다양한 시기의 암괴들로부터 측정된 연대 결과들은 사문암화된 초염기성암의 사문암화 시기 및 사문암화 되는 지구조 환경 해석에 여러 가지 가능성을 제공하며, 연구지역의 다른 사문암체들을 포함한 사문암체에 대한 좀 더 자세한 지질연대학적 연구가 필요함을 지시한다.