경북 군위지역 신동층군 사암에서 속성기원 방해석 교결물의 광물상 및 생성관계

초록

군위 지역의 백악기 신동층군의 사암에서는 방해석이 석영, 일라이트 및 알바이트와 더불어 속성기원의 주요 교결물을 이룬다. 이 방해석 교결물들은 광물상, 미량원소 조성 및 음극선 발광성 등의 차이에 의거하여 4가지 유형(I, II, III 및 IV)으로 구분된다. 이들은 신동층군의 매몰과정(최대 250oC 정도의 매몰온도)에서 유형I에서부터 유형II를 거쳐 유형 III과 IV에 이르는 순차적인 생성관계를 보인다. 또한 이 방해석들은 교대상으로 치환되는 조직적 관계를 보이며, 동일한 사암 내에 통상 2-3 종의 방해석 교결물이 혼재되는 산출양상을 나타낸다. 이 지역 방해석 교결물들의 생성을 조장한 Ca의 주요 공급원은 사장석의 알바이트화 작용과 점토질 퇴적물의 속성변질인 것으로 판단된다. 미량원소들 중에서 Mn의 함유비가 상대적으로 높지만 거의 순수한 방해석 조성을 보이는 유형II가 사장석 퇴적립의 알바이트화 과정에서 생성되었다. 상대적으로 Mg이 풍부한 유형I 방해석은 대략 80oC 이하의 얕은 매몰조건에서 사암의 기질부와 셰일 내의 스멕타이트 계열의 점토질 퇴적물들의 초기 속성작용의 결과로 생성된 것으로 추정된다. 이에 비해서 Fe를 거의 함유하지 않는 방해석 III과 IV는 보다 후기에 생성된 것들로서, 깊은 매몰속성 작용(대개 150-250oC) 동안에 주로 인접하는 셰일 내의 점토질 성분들이 일라이트 위주의 점토광물로 전이되는 과정에서 파생된 Ca이 사암 쪽으로 유입되어 생성된 것으로 해석된다. 방해석 교결물의 주요 미량원소들(Mg, Fe, Mn)의 조성은 이 지역 신동층군의 탄산염 속성작용이 전반적으로 Fe의 농도가 낮은 공극수 조건에서 진행되었음을 지시한다. 이는 이 지역 신동층군의 퇴적물 조성에 있어서 화산쇄설물이 상대적으로 결여되고 녹니석보다는 일라이트 계열의 점토광물이 우세한 것과 성인적으로 연계되는 것으로 해석된다.

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