Econ. Environ. Geol. 2024; 57(6): 769-792
Published online December 31, 2024
https://doi.org/10.9719/EEG.2024.57.6.769
© THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY
Correspondence to : *ocwhan@jbnu.ac.kr
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.
In this study, we conducted metamorphic P-T estimation and zircon U-Pb age dating for the Chiaksan gneiss in the Wonju-Yeongwol-Hoengseong area in the southeastern Gyeonggi Massif to examine Permian-Triassic metamorphic events occurred in the region. The results of metamorphic P-T estimation using conventional geothermobarometer and pseudosection analysis show that the Chiaksan gneiss underwent intermediate-P/T (656-696°C/8.3-8.7 Kbar) and low-P/T (756-759°C/6.3-6.9 Kbar) metamorphism during prograde and peak metamorphic stages, respectively. After the peak metamorphism, the Chiaksan gneiss experienced retrograde metamorphism (567-612°C/2.2-2.8 Kbar). By combining the results of metamorphic P-T estimation with mineral paragenesis and texture, it was confirmed that successive metamorphic events, from prograde to retrograde metamorphism, occurred along a clockwise P-T path. Additionally, it was identified that partial melting of Chiaksan gneiss occurred due to the dehydration reaction of muscovite during prograde to peak metamorphism. From zircon U-Pb age analysis, metamorphic ages corresponding to the Paleoproterozoic era (1923 Ma) and Permian-Triassic (278 Ma, 229.9 Ma) are recognized in the Chiaksan gneiss, and the peak and retrograde metamorphism of the Chiaksan gneiss were confirmed to have occurred at 278 Ma and 229 Ma, respectively. Considering the metamorphic geothermal gradient identified in this study and the results of previous studies, the regional metamorphism related to the orogenic event occurred in the southeastern Gyeonggi Massif during the Permian-Triassic period. This metamorphic event occurred in an arc-related tectonic setting that was developed in the southeastern part of the Korean Peninsula at that time.
Keywords Gyeonggi Massif, orogeny, Permian-Triassic, metamorphism, zircon U–Pb age analysis
이병춘1 · 오창환2,*
1전남대학교 지구환경과학부
2전북대학교 지구환경과학부
경기육괴 남동부 원주시-영월군-횡성군 일대에 분포하는 선캠브리아 시대 치악산편마암의 변성 온도-압력 계산 및 저어콘 U–Pb연대측정을 바탕으로 경기육괴 남동부에서 발생한 페름기-트라이아스기 변성작용에 대한 연구를 수행했다. 지온-지압계와 가단면 분석 결과에 따르면 연구지역에 분포하는 치악산편마암은 656-696°C/8.3-8.7 Kbar에 해당하는 중압형 전진 변성작용을 경험한 뒤 756-759°C/6.3-6.9 Kbar의 저압형(백림암상) 정점 변성작용을 경험했으며, 이후 567-612°C/2.2-2.8 Kbar에 해당하는 후퇴변성작용을 경험한 것으로 나타난다. 변성광물의 공생관계와 조직을 고려해 볼 때 연구지역에서 인지되는 변성작용은 시계방향의 경로를 따라 발생한 것으로 확인되었으며, 전진 변성작용에서 정점 변성작용이 일어나는 동안 백운모의 탈수반응에 의해 부분용융 작용이 발생한 것으로 확인되었다. 저어콘 U-Pb 연대측정 결과에 의하면 치악산편마암에서는 고원생대(1923 Ma)와 페름기-트라이아스기 (278 Ma, 229.9 Ma)에 해당하는 변성연령이 인지되며, 치악산편마암의 정점 변성작용시기와 후퇴 변성작용시기는 각각 278 Ma와 229.9 Ma에 발생한 것으로 확인되었다. 본연구에서 확인된 변성작용의 지온구배와 기존연구 결과를 고려해보면 페름기-트라이아스기에 경기육괴 남동부에서는 조산운동과 관련된 광역 변성작용이 발생했으며 이들 변성작용은 당시 한반도 남동부에 발달 되어있던 화산호 환경하에서 발생했던 것으로 판단된다.
주요어 경기육괴, 조산운동, 페름기-트라이아스기, 변성작용, 저어콘 U–Pb 연대측정
Econ. Environ. Geol. 2024; 57(6): 769-792
Published online December 31, 2024 https://doi.org/10.9719/EEG.2024.57.6.769
Copyright © THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY.
Byung Choon Lee1, Chang Whan Oh2,*
1Department of Earth and Environmental Sciences, Chonnam National University, Gwangju 61186, Republic of Korea
2Department of Earth and Environmental Sciences, Jeonbuk National University, Jeonju 561-756, Republic of Korea
Correspondence to:*ocwhan@jbnu.ac.kr
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.
In this study, we conducted metamorphic P-T estimation and zircon U-Pb age dating for the Chiaksan gneiss in the Wonju-Yeongwol-Hoengseong area in the southeastern Gyeonggi Massif to examine Permian-Triassic metamorphic events occurred in the region. The results of metamorphic P-T estimation using conventional geothermobarometer and pseudosection analysis show that the Chiaksan gneiss underwent intermediate-P/T (656-696°C/8.3-8.7 Kbar) and low-P/T (756-759°C/6.3-6.9 Kbar) metamorphism during prograde and peak metamorphic stages, respectively. After the peak metamorphism, the Chiaksan gneiss experienced retrograde metamorphism (567-612°C/2.2-2.8 Kbar). By combining the results of metamorphic P-T estimation with mineral paragenesis and texture, it was confirmed that successive metamorphic events, from prograde to retrograde metamorphism, occurred along a clockwise P-T path. Additionally, it was identified that partial melting of Chiaksan gneiss occurred due to the dehydration reaction of muscovite during prograde to peak metamorphism. From zircon U-Pb age analysis, metamorphic ages corresponding to the Paleoproterozoic era (1923 Ma) and Permian-Triassic (278 Ma, 229.9 Ma) are recognized in the Chiaksan gneiss, and the peak and retrograde metamorphism of the Chiaksan gneiss were confirmed to have occurred at 278 Ma and 229 Ma, respectively. Considering the metamorphic geothermal gradient identified in this study and the results of previous studies, the regional metamorphism related to the orogenic event occurred in the southeastern Gyeonggi Massif during the Permian-Triassic period. This metamorphic event occurred in an arc-related tectonic setting that was developed in the southeastern part of the Korean Peninsula at that time.
Keywords Gyeonggi Massif, orogeny, Permian-Triassic, metamorphism, zircon U–Pb age analysis
이병춘1 · 오창환2,*
1전남대학교 지구환경과학부
2전북대학교 지구환경과학부
경기육괴 남동부 원주시-영월군-횡성군 일대에 분포하는 선캠브리아 시대 치악산편마암의 변성 온도-압력 계산 및 저어콘 U–Pb연대측정을 바탕으로 경기육괴 남동부에서 발생한 페름기-트라이아스기 변성작용에 대한 연구를 수행했다. 지온-지압계와 가단면 분석 결과에 따르면 연구지역에 분포하는 치악산편마암은 656-696°C/8.3-8.7 Kbar에 해당하는 중압형 전진 변성작용을 경험한 뒤 756-759°C/6.3-6.9 Kbar의 저압형(백림암상) 정점 변성작용을 경험했으며, 이후 567-612°C/2.2-2.8 Kbar에 해당하는 후퇴변성작용을 경험한 것으로 나타난다. 변성광물의 공생관계와 조직을 고려해 볼 때 연구지역에서 인지되는 변성작용은 시계방향의 경로를 따라 발생한 것으로 확인되었으며, 전진 변성작용에서 정점 변성작용이 일어나는 동안 백운모의 탈수반응에 의해 부분용융 작용이 발생한 것으로 확인되었다. 저어콘 U-Pb 연대측정 결과에 의하면 치악산편마암에서는 고원생대(1923 Ma)와 페름기-트라이아스기 (278 Ma, 229.9 Ma)에 해당하는 변성연령이 인지되며, 치악산편마암의 정점 변성작용시기와 후퇴 변성작용시기는 각각 278 Ma와 229.9 Ma에 발생한 것으로 확인되었다. 본연구에서 확인된 변성작용의 지온구배와 기존연구 결과를 고려해보면 페름기-트라이아스기에 경기육괴 남동부에서는 조산운동과 관련된 광역 변성작용이 발생했으며 이들 변성작용은 당시 한반도 남동부에 발달 되어있던 화산호 환경하에서 발생했던 것으로 판단된다.
주요어 경기육괴, 조산운동, 페름기-트라이아스기, 변성작용, 저어콘 U–Pb 연대측정
Hyojong Lee, Seung-Ik Park and Taejin Choi
Econ. Environ. Geol. 2019; 52(5): 357-366Inho Kim, Ae-Ji Kim, Hayoung Woo and Seung-Ik Park
Econ. Environ. Geol. 2019; 52(2): 159-168Eunhea Shin, Hyeonyi Jeong, Jiyeon Baek, Hyewon Jeong, Jaebong Park and Yul Roh
Econ. Environ. Geol. 2018; 51(4): 309-322