U-Pb zircon geochronology and Sr-Nd-Pb isotopic studies on Namwon, Sunchang and Daegang granites distributed in the southwestern part of the Korean peninsula

Abstract

한반도 남서부에 대상으로 분포하는 남원, 순창 및 대강화강암은 영남육괴와 옥천대 경계부분과 평행하게 발달해 있는 호남전단대와 인접해있다. 호남전단대의 전단시기를 규명하기 위하여 인접한 화강암체들에 대한 많은 연구들이 수행되었지만, 강한 전단력과 열수 변질로 인해 이 화강암체들에 대한 정확한 관입시기를 구하지 못하였다. 본 연구에서는 최근 가장 신뢰성이 높은 슈림프 U-Pb 저어콘 연대측정법을 이용하였다. 남원화강암은 185.6 ± 1.4 Ma, 순창화강암은 179.6 ± 0.8 Ma와 174.7 ± 1.7 Ma의 관입연령을 구하였다. 엽리상 순창화강암의 슈림프 U-Pb 연대는 호남전단대의 한 지류인 순창전단대의 전단시기가 약 174 Ma 이후임을 지시한다. 또한 남원, 순창 및 대강화강암의 기원물질을 규명하기 위해 Sr-Nd-Pb 동위원소 조성을 알아보았다. 대강화강암은 두 화강암과 달리 상당히 다른 Sr-Nd-Pb 동위원소 조성을 가지고 있으며, 대강화강암이 상당히 독특한 환경 하에 관입하였음을 지시한다. 높은 음의 초기치 ɛNd(T)는 다양한 연령을 가진 재순환된 고기 지각성분들이 남원, 순창 및 대강화강암의 생성 및 진화과정에 관여했음을 지시한다. Sr-Nd 동위원소 자료를 통하여 남원 및 순창화강암은 중부 또는 하부지각에서 대강화강암은 경휘토류가 부하된 상부지각에서 기원되었을 것으로 추정할 수 있다. 또한 납 동위원소 분석을 통하여 세 암체들은 비교적 정의 기울기를 갖는 직선배열을 보이며, 인접한 고기의 기저지각으로부터 유래된 것으로 보인다.

Namwon, Sunchang and Daegang Granites zonally distributed in northwestern part of Korea are adjacent to the Honam Shear Zone which is parallel to the boundary between Yeongnam Massif and Okcheon Belt. Many studies about these granites to explore the timing of the Honam Shear Zone are reported, but are not provided with obvious ages due to strong shear force and hydrothermal metamorphism. In this study, Namwon and Sunchang granites dated 185.6 ± 1.4 Ma, 179.6 ± 0.8 Ma and 174.7 ± 1.7 Ma respectively using the SHRIMP U-Pb zircon age dating with the most reliability indicating emplacement ages. An age of foliated Sunchang granite suggested that Shearing of Sunchang Shear Zone, a branch of the Honam Shear Zone, had occurred after 174 Ma. Sr-Nd-Pb isotopic compositions of Namwon, Sunchang and Daegang Granites were determined in order to investigate source materials of these three granites. The Daegang granite is quite distinct from other two granites according to their Sr-Nd-Pb isotopic compositions. These results indicate that the Dagang granite has intruded in a distinctive setting. Highly negative initial ɛNd(T) values from Namwon, Sunchang and Daegang Granites suggest that recycled old continental components of various ages were involved in their evolution. Sr-Nd isotopic data indicate that Namwon and Sunchang granites are thought to have originated in midcrustal or lower crustal parts but the Dagang granite is thought to have originated in LREE-enriched upper crustal part. In the Pb isotope signature, Namwon, Sunchang and Daegang granites tend to have a slightly linear trend and thus may be originated mostly adjacent Precambrian basement rocks.