Original Article

Econ. Environ. Geol. 2018; 51(5): 439-453

Published online October 31, 2018

https://doi.org/10.9719/EEG.2018.51.5.439

© THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY

Origin of the Eocene Gyeongju A-type Granite, SE Korea: Implication for the High Fluorine Contents

Bora Myeong1,2, Jung-Hoon Kim3, Hyeong-Dong Woo4 and Yun Deuk Jang2*

1Deep-sea and Seabed Resources Research Center, Korea Institute of Ocean Science & Technology (KIOST),Busan 49111, South Korea
2Department of Geology, Kyungpook National University, Daegu 41566, South Korea
3Division of Environment Policy, Gyeongsangbuk-Do, Andong, 36759, South Korea
4Department of Structural System and Site Safety Evaluation, Korea Institute of Nuclear Safety (KINS), Daejeon 34142, South Korea

Correspondence to : jangyd@knu.ac.kr

Received: July 30, 2018; Revised: October 20, 2018; Accepted: October 27, 2018

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

The Eocene Gyeongju granitoids in SE Korea are alkali feldspar granite (AGR), biotite granite (BTGR), and hornblende biotite granodiorite (HBGD) along Yangsan fault and Ulsan fault. According to their geochemical characteristics, these granitoids are classified as A-type (AGR) and I-type (BTGR and HBGD) granitoids, and regarded that were derived from same parental magma in upper mantle. The hornblende and biotite of AGR as an interstitial phase indicate that influx of F-rich fluid during the crystallization of AGR magma. AGR is enriched LILE (except Sr and Ba) and LREE that indicate the influences for subduction released fluids. The highest HFSE contents and zircon saturation temperature of AGR among the Eocene Gyeongju granitoids may indicate that it was affected by partial melting rather than magma fractionation. These characteristics may represent that the high F contents of AGR was affected by F-rich fluid derived from the subducted slab and partial melting. It corresponds with the results of the REE modeling and the dehydrated fluid component (Ba/Th) modeling showing that AGR (A-type) was formed by the partial melting of BTGR (I-type) with the continual influx of F-rich fluid derived from the subducted slab.

Keywords A-type granite, fluorine, partial melting, F-rich fluid, dehydrated fluid components

에오세 경주 A-형 화강암의 기원: 높은 불소 함량에 대한 고찰

명보라1,2 ·김정훈3 ·우현동4 ·장윤득2*

1한국해양과학기술원 심해저광물자원연구센터, 2경북대학교 지질학과
3경상북도청 환경정책과, 4한국원자력안전기술원 구조·부지평가실

요 약

한반도 남동부에 분포하는 에오세 경주 화강암체들은 양산단층과 울산단층을 따라 분포하며, 알칼리장석화강암(AGR), 흑운모화강암(BTGR), 각섬석흑운모화강섬록암으로 분류된다. 지화학적 특성에 따라 이들은 A-형 화강암 (AGR)과 I-형 화강암 (BTGR)으로 분류되며, 상부맨틀 내의 같은 모마그마로부터 유래한 것으로 생각된다. AGR의 경우, 유색광물 (각 섬석, 흑운모)들이 간극상으로 관찰되는데 이는 AGR 마그마의 결정화 동안 Fluorine (F)이 풍부한 유체가 유입되었을 것 으로 생각된다. AGR은 친석원소 (Sr, Ba 제외)와 경희토류원소의 함량이 높으며, 이는 섭입대에서 유래한 유체의 영향 으로 생각된다. 에오세 경주 화강암체 중 AGR의 가장 높은 고장력원소 함량과 저어콘포화온도는 마그마 결정분화보다 는 부분용융의 영향으로 판단된다. 이들 특징들은 AGR의 높은 F 함량이 섭입슬랩에서 유래한 F이 풍부한 유체와 부분 용융의 영향을 나타내는 것으로 추정할 수 있다. 또한 이러한 결과는 이 연구에서 수행한 희토류원소와 Ba/Th 모델링과 도 일치한다. 따라서 이 연구에서는 AGR은 BTGR의 부분용융과 섭입슬랩에서 유래한 F이 풍부한 유체의 유입의 영향 이 합쳐져 형성된 것으로 판단하였다.

Article

Original Article

Econ. Environ. Geol. 2018; 51(5): 439-453

Published online October 31, 2018 https://doi.org/10.9719/EEG.2018.51.5.439

Copyright © THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY.

Origin of the Eocene Gyeongju A-type Granite, SE Korea: Implication for the High Fluorine Contents

Bora Myeong1,2, Jung-Hoon Kim3, Hyeong-Dong Woo4 and Yun Deuk Jang2*

1Deep-sea and Seabed Resources Research Center, Korea Institute of Ocean Science & Technology (KIOST),Busan 49111, South Korea
2Department of Geology, Kyungpook National University, Daegu 41566, South Korea
3Division of Environment Policy, Gyeongsangbuk-Do, Andong, 36759, South Korea
4Department of Structural System and Site Safety Evaluation, Korea Institute of Nuclear Safety (KINS), Daejeon 34142, South Korea

Correspondence to:jangyd@knu.ac.kr

Received: July 30, 2018; Revised: October 20, 2018; Accepted: October 27, 2018

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

The Eocene Gyeongju granitoids in SE Korea are alkali feldspar granite (AGR), biotite granite (BTGR), and hornblende biotite granodiorite (HBGD) along Yangsan fault and Ulsan fault. According to their geochemical characteristics, these granitoids are classified as A-type (AGR) and I-type (BTGR and HBGD) granitoids, and regarded that were derived from same parental magma in upper mantle. The hornblende and biotite of AGR as an interstitial phase indicate that influx of F-rich fluid during the crystallization of AGR magma. AGR is enriched LILE (except Sr and Ba) and LREE that indicate the influences for subduction released fluids. The highest HFSE contents and zircon saturation temperature of AGR among the Eocene Gyeongju granitoids may indicate that it was affected by partial melting rather than magma fractionation. These characteristics may represent that the high F contents of AGR was affected by F-rich fluid derived from the subducted slab and partial melting. It corresponds with the results of the REE modeling and the dehydrated fluid component (Ba/Th) modeling showing that AGR (A-type) was formed by the partial melting of BTGR (I-type) with the continual influx of F-rich fluid derived from the subducted slab.

Keywords A-type granite, fluorine, partial melting, F-rich fluid, dehydrated fluid components

에오세 경주 A-형 화강암의 기원: 높은 불소 함량에 대한 고찰

명보라1,2 ·김정훈3 ·우현동4 ·장윤득2*

1한국해양과학기술원 심해저광물자원연구센터, 2경북대학교 지질학과
3경상북도청 환경정책과, 4한국원자력안전기술원 구조·부지평가실

Received: July 30, 2018; Revised: October 20, 2018; Accepted: October 27, 2018

요 약

한반도 남동부에 분포하는 에오세 경주 화강암체들은 양산단층과 울산단층을 따라 분포하며, 알칼리장석화강암(AGR), 흑운모화강암(BTGR), 각섬석흑운모화강섬록암으로 분류된다. 지화학적 특성에 따라 이들은 A-형 화강암 (AGR)과 I-형 화강암 (BTGR)으로 분류되며, 상부맨틀 내의 같은 모마그마로부터 유래한 것으로 생각된다. AGR의 경우, 유색광물 (각 섬석, 흑운모)들이 간극상으로 관찰되는데 이는 AGR 마그마의 결정화 동안 Fluorine (F)이 풍부한 유체가 유입되었을 것 으로 생각된다. AGR은 친석원소 (Sr, Ba 제외)와 경희토류원소의 함량이 높으며, 이는 섭입대에서 유래한 유체의 영향 으로 생각된다. 에오세 경주 화강암체 중 AGR의 가장 높은 고장력원소 함량과 저어콘포화온도는 마그마 결정분화보다 는 부분용융의 영향으로 판단된다. 이들 특징들은 AGR의 높은 F 함량이 섭입슬랩에서 유래한 F이 풍부한 유체와 부분 용융의 영향을 나타내는 것으로 추정할 수 있다. 또한 이러한 결과는 이 연구에서 수행한 희토류원소와 Ba/Th 모델링과 도 일치한다. 따라서 이 연구에서는 AGR은 BTGR의 부분용융과 섭입슬랩에서 유래한 F이 풍부한 유체의 유입의 영향 이 합쳐져 형성된 것으로 판단하였다.

    KSEEG
    Jun 30, 2024 Vol.57 No.3, pp. 281~352

    Stats or Metrics

    Share this article on

    • kakao talk
    • line

    Related articles in KSEEG

    Economic and Environmental Geology

    pISSN 1225-7281
    eISSN 2288-7962
    qr-code Download