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표제지

목차

국문요약 14

1. 소개 16

2. 지질개요 및 암석기재 21

2.1. 지질개요 21

2.2. 화성암류의 암석기재 25

3. 연구방법 31

3.1. 시료 준비 및 분석 방법 31

3.2. U-Pb 동위원소 자료 계산 41

4. 결과 47

4.1. Plešovice 표준 저어콘과 NIST610 표준 유리의 재현가능성 47

4.2. U-Pb 저어콘 연대 측정 결과 54

5. 토의 85

5.1. 외래 결정 저어콘 (xenocrystic zircon)의 의미 85

5.2. 부평환상구조 화성암의 기원 - 기존 연구들의 지구화학 자료 재고찰 91

6. 결론 100

참고문헌 101

ABSTRACT 106

표목차

Table 1. Previous K-Ar ages. 20

Table 2. LA-ICP-MS U-Pb isotope data for the FC1 zircon 45

Table 3. Zircon U-Pb isotope data for sample ky06 (Welded tuff) 68

Table 4. Zircon U-Pb isotope data for sample nd01 (Welded tuff) 70

Table 5. Zircon U-Pb isotope data for sample ky01 (Medium grained biotite granite) 72

Table 6. Zircon U-Pb isotope data for sample bc08 (Medium-grained biotite granite) 74

Table 7. Zircon U-Pb isotope data for sample sh02 (Leuco biotite granite) 76

Table 8. Zircon U-Pb isotope data for sample bc07 (Hornblende-biotite granite) 78

Table 9. Zircon U-Pb isotope data for sample se22 (Coarse-grained biotite granite) 80

Table 10. Rb-Sr isotope data of the Bupyeong granites and welded tuffs from Kim et al. (1998) and recalculated data from this study 96

Table 11. Sm-Nd isotope data of the Bupyeong granites and welded tuffs from Kim et al. (1998) and recalculated data from this study 97

그림목차

Figure 1. (a) Simplified map of the Korean peninsula. (b) Landsat image showing a remarkable... 18

Figure 2. The shaded relief image of the Bupyeong area. 19

Figure 3. Geologic map of the Bupyeong area (modified after Seo and Park, 1986; Anyang, Seoul, Kimpo-Incheon 1:50,000 geologic... 23

Figure 4. The shaded relief image of the Bupyeong area overlain by gologecal map. 24

Figure 5. Photographs of hand specimens used for U-Pb zircon age determination. 28

Figure 6. Photomicrographs of thin sections under open nicol (left) and crossed nicol (right).... 29

Figure 7. Scanning electron microscope cathodoluminescence (CL) images of zircons of the... 33

Figure 8. Scanning electron microscope cathodoluminescence (CL) images of zircons of the... 34

Figure 9. Scanning electron microscope cathodoluminescence (CL) images of zircons of the... 35

Figure 10. Scanning electron microscope cathodoluminescence (CL) images of zircons of the... 36

Figure 11. Scanning electron microscope cathodoluminescence (CL) images of zircons of the... 37

Figure 12. Scanning electron microscope cathodoluminescence (CL) images of zircons of the... 38

Figure 13. Scanning electron microscope cathodoluminescence (CL) images of zircons of the... 39

Figure 14. Measuring sequence during using the LA-ICP-MS. The numbers in brackets mean the... 40

Figure 15. Zircon U-Pb concordia diagram of the standard zircon FC1 plotted as (a) Wetherill's... 44

Figure 16. 204Pb/206Pb, 207Pb/206Pb, 208Pb/206Pb and 206Pb/238U isotopic ratio measurements of the...[이미지참조] 49

Figure 17. 204Pb/206Pb, 207Pb/206Pb, 208Pb/206Pb, 206Pb/238U and 208Pb/232Th isotopic ratio...[이미지참조] 51

Figure 18. The age population plots of each sample. 58

Figure 19. Zircon U-Pb concordia diagram of the sample ky06 plotted as Tera-wasserburg diagram.... 59

Figure 20. Zircon U-Pb concordia diagram of the sample nd01 plotted as Tera-wasserburg diagram.... 60

Figure 21. Zircon U-Pb concordia diagram of the merged data of sample ky06 and nd01 plotted as... 61

Figure 22. Zircon U-Pb concordia diagram of the sample ky01 plotted as Tera-wasserburg diagram.... 63

Figure 23. Zircon U-Pb concordia diagram of the sample bc08 plotted as Tera-wasserburg diagram.... 64

Figure 24. Zircon U-Pb concordia diagram of the sample sh02 plotted as Tera-wasserburg diagram. 65

Figure 25. Zircon U-Pb concordia diagram of the sample bc07 plotted as Tera-wasserburg diagram. 66

Figure 26. Zircon U-Pb concordia diagram of the sample se22 plotted as Tera-wasserburg diagram. 67

Figure 27. CL (cathodoluminescence, left column) and BSE (back scattered electron, right column)... 82

Figure 28. The compiled U-Pb zircon ages of the Nangrim Massif (a), Gyeonggi Massif (b) and... 89

Figure 29. The compiled U-Pb ages of the China Cratons. (a) Detrital zircon and monazite U-Pb... 90

Figure 30. Distribution of initial ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd and initial 87Sr/86Sr ratios of several rock samples....[이미지참조] 94

Figure 31. Mixing hyperbolas formed by combining rocks of the continental crust with continental... 95

Figure 32. Multi-element spider diagrams of (a) volcanic rocks and (b) granites. Mid-oceanic-... 98

Figure 33. Tectonic discrimination diagrams (Pearce et al., 1984). (a) Nb-Y diagram. (b) Rb-Y+Nb... 99

초록보기

인천 부평 지역에는 위성사진을 통하여 환상의 모양이 비교적 뚜렷히 관찰되는 부평환상구조가 있다. 이 구조는 유문암질 화산암과 화강암으로 이루어져 있다. 그러나 환상구조를 이루고 있는 화성암들에 대하여 지금까지 보고된 연대가 불분명하다. 그래서 이번 연구에서는 in situ LA-ICP-MS U-Pb 저어콘 연대측정을 통하여 부평환상구조의 화성의 연대를 알아보았다. 조사 결과, 환상구조의 서쪽 부분을 구성하는 2개의 용결응회암 시료는 각각 173.4 ± 4.6 (95% 신뢰도, 이하 동일) Ma (n=3), 172.1 ± 1.8 Ma (n=21)의 연대를 나타내었고, 4개의 화강암은 각각 172.3±2.1 Ma (n= 14),173.0±1.8 Ma (n=21), 177.7± 2.2 Ma(n=19), 175.3±2.6 Ma (n=9)의 연대를 나타내었다. 이 연대들은, 쥬라기 때 이 지역에서 동시기의 화산활동과 심성활동이 일어났었음을 의미한다. 환상 구조의 남서쪽 부분에 있는 한 화강암은 225.2 ± 2.4 Ma (n=15)를 나타내었다. 이는 이 지역에 트라이아스기의 화성활동이 있었다는 것을 알려준다. 기존에 보고된 지구화학 자료를 새롭게 측정된 연대를 참고하여 재고찰해보았다. Nd-Sr 동위원소 자료와 주성분 원소, 미량원소, 희토류 원소 자료 모두로부터, 이 구조 화성암은 화산호 환경 기원이라고 추측되나, 보다 정확한 기원을 알기 위해서는 후속 연구가 필요하다고 생각 된다. 하나의 화강암과 용결응회암 시료에서 시생대, 고원생대, 중기 원생대의 연대를 가지는 외래 결정 저어콘이 발견된다. 이는 마그마 챔버 내에서 기반암의 동화작용으로 포획되었거나, 화산쇄설류가 주변 암체를 포획할 때 포함되었을 수 있다. 외래 결정 저어콘의 연대는 앞으로 한반도의 쇄설성 저어콘 연대 분포를 알아보고, 한반도의 지질 역사와 중국지괴와의 관계를 조사하는 데에 도움이 될 것이라 생각한다.