Petrological study on the low-graded metamorphic rocks from Gogunsan Islands

Abstract

전라북도 군산시 고군산군도 북부지역 섬들에 분포하고 있는 저변성도 변성암들에 대한 암석학적 및 지구화학적 연구를 수행하였으며, 변성광물에 대한 EPMA 분석을 병행하였다. 서에서 동으로 가면서 말도, 명도, 방축도 그리고 횡경도에 이르는 고군산군도 북부지역의 섬들은 사질 변성퇴적암층으로 구성되어 있고, 변성염기성암층과 소량의 변성화강암이 수반된다. 연구지역의 변성퇴적암층은 후기의 변형 및 변성작용으로 습곡과 스러스트 듀플렉스 등의 변형구조가 두드러지게 발달되었지만 층리와 사층리, 점이층리 등의 일차적인 퇴적구조를 잘 보존하고 있다. 변성퇴적암과 변성화강암, 변성염기성암의 지구화학적 특성은 연구지역의 변성퇴적층은 대륙주변부에서 비롯된 규산질 쇄설성 퇴적물 기원이며, 화산호 환경에서 칼크알칼리계열 화산활동과 화강암질 심성활동이 수반되었음을 지시한다. 변성퇴적암의 변성광물조합은 녹니석 + 백운모 + 석영 +사장석 (조장석)이고, 변성화강암은 석영 + K-장석 + 사장석(조장석) + 백운모이며, 변성염기성암은 각섬석 (양기석-쳐마카이트) + 사장석(조장석)이다. 이들 암석의 광물조합은 녹색편암상의 변성작용을 지시한다. 변성염기성암에 대해 지질온도압력계에 의해 계산된 온도-압력 조건은 대략 2～4 kbar, 350℃ 정도이다. 이상의 연구지역에 분포된 변성암층에 대한 암석기재적 특성과 변성작용 특성에 의하면 연구지역인 고군산군도 일대에 분포된 변성암층들은 신원생대 지층에 대비될 것으로 추정된다.

Petrological and geochemical studies combined with EPMA analyses of metamorphic minerals were carried out on the low grade metamorphic rocks from the northern part of the Gogunsan Islands on the west of Gunsan city, Jeollabuk-do. Geology of the northern part of the Gogunsan Islands from Maldo through Myeongdo and Banchukdo to Hoenggyeongdo mostly consists of psammitic metasedimentary rocks associated with intercalated metabasite layers and small amount of meta-granites. Metasedimentary formations in this study area well preserve original sedimentary structures including bedding, cross-bedding, graded bedding, ripple marks etc. even though folding and thrust duplex structures were remarkably developed. Geochemistry of metasedimentary rocks, meta-granites and metabasites revealed that the basin was supplied with siliciclastic materials derived from continental margin and accompanied calc-alkaline volcanism and granitic plutonism in a volcanic arc environment. Greenschist facies metamorphism is indicated by the mineral assemblages of Chl + Ms + Qtz + Pl(Ab) in metasedimentary rocks, Qtz + Kfs + Pl(Ab) + Ms in meta-granites, and Amph(Act to Tschermakite) + Pl(Ab) in metabasites. Geothermobarometry for metabasites suggest that P-T conditions of metamorphic rocks in this area reached about 2 kbar, 350℃. On the basis of their petrographic and metamorphic characteristics metasedimentary formations in the study area are considered to be Neo-Proterozoic in age.