영남육괴 남서부지역의 순창, 남원 및 대강 화강암류에 대한 지구화학적 연구

Abstract

본 연구는 영남육괴와 옥천변성대의 경계에 분포하는 대강화강암, 순창화강암, 남원화강암의 생성과 지구조환경을 보다 더 잘 이해하기 위해 암상과 암석지화학적 자료를 기 보고된 연대 및 지화학 자료와 함께 추가적으로 비교하여 고찰하였다. 연구지역으로 부터 37개 시료의 모드분석결과 대강화강암은 알칼리장석 화강암 영역에 도시되고 순창화강암과 남원화강암은 몬조화강암 영역에서 화강섬록암 영역까지 도시된다. 세 화강암체의 주원소 분석결과를 TAS 도형에 도시한 결과 모두 비알칼리 영역에 도시되며, AFM 삼각도표에 도시한 결과 대강화강암은 순창화강암과 남원화강암과 구분되는 마그마 분화 경향을 보인다. 또한 화강암의 기원마그마의 유형을 파악하기 위하여 ACF 삼각도표에 도시한 결과 순창화강암과 남원화강암은 거의 대부분이 I-type에 도시되며, 대강화강암은 김용준 외(1988)의 결과와 같이 A-type 화강암으로 순창화강암과 남원화강암과는 다른 지구조환경에서 생성되었다. 하커 도형에서는 순창화강암과 남원화강암은 대부분 원소들이 Na2O, K2O를 제외하고 감소하는 경향을 보이는 유사한 패턴을 가지며, 대강화강암은 MgO, CaO, K2O, P2O5 등 여러 주원소의 변화경향이 순창 및 남원 화강암들과는 뚜렷이 구분되는 것으로 보아 대강화강암은 순창화강암과 남원화강암과 기원마그마가 다르다는 것을 의미한다. 그리고 세 암체에 대한 C1 콘드라이트에 정량화 시킨 희토류원소 패턴을 보면 LREE가 HREE에 비해 크게 부화되어 있으며[(La/Yb)N = 대강화강암(7.2～69), 순창화강암(7.7～49.4), 남원화강암(15～64.2)] 순창화강암과 남원화강암은 매우 낮은 양의 HREE를 가진다. 세 암체 모두 서로 내부적으로는 대체로 평행한 패턴을 가지고 있으나 다른 화강암체의 변화경향을 교차하는 양상을 띤다. 또한 대강화강암은 강한 Eu(-) 이상을 보이며 순창화강암과 남원화강암은 미약한 Eu(-)를 보인다. 대강화강암의 매우 강한 Eu(-)의 이상치는 사장석이 결핍된 마그마 또는 사장석이 분별 정출되어 제거된 잔류마그마에서 생성된 것으로 해석 할 수 있다. 이와 대조적으로 순창화강암과 남원화강암은 사장석의 분별정출이 수반되지 않은 마그마에서 생성된 것으로 추정된다. 조구조 위치 판별을 위해 미량원소 조성을 이용한 Y-Nb 와 Rb/(Y+Nb) 도형에서 순창화강암과 남원화강암은 화산도호 화강암 영역에 도시되어 대륙 연변부의 조산운동과 관련된 암체임을 알 수 있으며, 대강화강암은 판내부 화강암영역에 도시되어 조산운동과 관련이 없는 암체임을 알 수 있다. 지구화학 분석 결과 대강화강암의 지구조적 환경은 조산운동과 관련 없는 판내부의 인장력이 작용하는 지구조 환경에서 생성되었을 것이다. 그리고 순창화강암과 남원화강암은 대체로 비슷한 화학 조성을 가지고 있으나, REE 분포경향과 주성분원소와 미량원소의 변화 경향이 다소 다른 점으로 보아 두 화강암체는 기원마그마가 다르거나 분화과정에서 차이가 있었음을 추정 할 수 있다.

In order to understand the genesis and tectonic environment Daegang, Sunchang and Namwon granites distributed along the boundary between the Yeongnam massif and Okcheon metamorphic belts, petrography and geochemistry of them were compared with the reported data including their geologic ages. Based on modal analysis from 37 samples, the Daegang granite is plotted within the alkalic granite field, whereas the Sunchang and Namwon granites are plotted over the indicate from monzo granite to granodiorite fields. Major element compositions plotted on TAS diagram show most of the samples of three granites belong to sub-alkali field. Triangular AFM diagram reveals that Daegang granite has a differentiation pattern different from Sunchang and Nawon granites. On the triangular ACF diagram most of the Sunchang and Namwon granites are plotted within the I-type field. However, Daegang granite has A-type affinity as reported by Kim et al.(1988) suggesting different tectonic environment Sunchang and Namwon granites. In Harker diagram, Sunchang and Namwon granites show tendency of decreasing major element abundances with increasing SiO2 except for Na2O and K2O, but Daegang granite shows contrasting variation trends for many major elements, such as MgO, CaO, K2O, P2O5 and so on. It means that Daegang granite has different origin magma as compared with Sunchang and Namwon granites. C1 chondrite normalized REE patterns show that LREE are enriched much more than HREE[(La/Yb)N = Daegang granite(7.2～69), Sunchang granite(7.7～49.4), Namwon granite(15～64.2)] and abundances of HREE are relatively low. The three granites parallel patterns internally, but they cross each other. Daegang granite shows strong Eu(-) anomaly, but Sunchang and Namwon granites have weak Eu(-) anomalies. Suggesting that Daegang granite experienced fractionation of plagioclase and Sunchang and Namwon granites did not experienced such plagioclase fractionation. On the Y-Nb and Rb/(Y+Nb) tectonic discrimination diagrams, Daegang granite is plotted the field of within-plate granite and Sunchang and Nawon granites are plotted on the field of volcanic-arc granite, suggesting that the Sunchang and Namwon granites are related to orogenic process but Daegang granite bears no relation to orogeny. Geochemistry indicates that Daegang granite was created under the within-plate geotectonics environment, independent from any orogenic activities, where tensional stress was prevailed. Sunchang and Namwon granites have generally similar geochemical characteristics, but there variation tendency of REE distribution tendency and slight differences in major and trace element variations indicate that they have different origins magma or they have experienced different differentiation process.