경상분지 서남부에 분포하는 백악기 진동화강암의 지화학적 특성:

Geochemical Characteristics of the Cretaceous Jindong Granites in the Southwestern Part of the Gyeongsang Basin, Korea: Focussed on Adakitic Signatures

주성분원소, 미량원소 및 희토류원소에 대한 지화학적 연구를 통하여 진동화강암의 성인과 마그마 근원물질의 지화학적특징 및 지구조적 환경을 살펴보았다. 진동화강암은 비알칼리암 중에서 칼크-알칼리계열의 화강암류이며, 마그마의 특성이 metaluminous에서 분화가 진행됨에 따라 peraluminous한 쪽으로 진행됨을 알 수 있다. 이들의 주성분 및 미량원소의 변화경향은 체계적인 연속성을 나타내며, 콘드라이트에 표준화한 희토류원소의 패턴은 일반적으로 경희토류원소가 부화되어 나타나며((La/Yb)c=4.2-12.8), Eu의 이상이 거의 나타나지 않는다. 진동화강암체의 Rb-Sr전암연대는 114.6 ± 9.1 Ma이며 87Sr/86Sr의 초생값은 0.70457로 나타났다. 낮은 87Sr/86Sr의 초생값은 경상분지 남부의 마산, 김해, 부산지역에 분포하는 백악기 화강암류들(87Sr/86Sr=0.7049-0.707)과 유사하다. 이는 진동화강암체의 관입시기가 경상분지내에 분포하는 백악기 화강암류 중에서 가장 오래된 백악기 초기였으며 근원물질이 상부맨틀과 관련이 있음을 지시한다. 진동화강암체는 경상분지내의 다른 백악기 화강암류에 비해 상대적으로 높은 Al2O3, Na2O 및 Sr과 낮은 K2O와 Y의 함량을 보인다. 이들의 주성분원소(Al2O3, K2O, Na2O, MgO) 및 미량원소(Sr, Y, Rb) 함량범위는 adakite의 범주에 포함되며 남서부 일본의 큐슈(Kyushu)섬에서 나타나는 화강암체와 유사한 adakitic한 지화학적 특성을 나타낸다. 지구조 판별도 및 ANK vs. ACNK도에 점시해본 결과 I-type의 화강암으로 지구조적 환경은 화산호화강암(VAG) 영역에 해당된다. 이 결과로 미루어 진동화강암류는 중생대 백악기 이자나기판의 섭입과 관련되어 관입한 대륙주변부 환경에서 생성되었음을 시사한다.

Major, trace and rare earth elements data of the Cretaceous Jindong granitic rocks were investigated in order to constrain the magma source characteristics and to establish the paleotectonic environment of the southwestern part of the Gyeongsang Basin. Geochemical signatures of the granitic rocks from the study area indicate that all of the rocks have characteristics of calc-alkaline series in the subalkaline field, and progressively shift from metaluminous to peraluminous with differentiation. In the variation diagrams, the overall geochemical features of the granites show systematic variations in major and trace elements. Chondrite normalized REE patterns show generally enriched LREE((La/Yb)c=4.2-12.8) and slight negative to flat Eu anomalies. Rb-Sr isotope data of the Jindong granites show that the whole rock age and Sr initial ratio are 114.6 ± 9.1Ma and 0.70457, respectively. The Sr initial ratio of the Jindong granites is very similar to those of the Creataceous granites from Masan, Kimhae and Busan area(87Sr/86Sr=0.7049-0.707). These results suggest that the magma have the mantle signature and intruded into the area during the early Cretaceous age. The Jindong granites have higher Al2O3, Na2O, Sr and lower K2O, Y concentrations compared with typical calc-alkaline granitic rocks. These adakitic signatures are similar to those of adakitic pluton on Kyushu Island, southwest Japan arc. On the ANK vs. ACNK and tectonic discrimination diagrams, parental magma type of the granites corresponds to I-type, VAG granite. Interpretations of the geochemical characteristics of the granitic rocks favor their emplacement at continental margin during the subduction of Izanagi plate.