독도 및 주변화산체 조면암질 암석의 저어콘 U-Pb 연대 및 암석 성인에 관한 예비연구

Abstract

본 연구에서는 독도, 울릉도 및 심흥택해산의 조면암질 암석의 생성연대와 성인을 알아보기 위하여 저어콘의 U-Pb 연대측정 및 산소 동위원소비, 전암의 주성분 및 부성분 성분분석을 수행하였다. 연구시료는 해저화산체 기저부와 사면부에서 드렛지를 이용하여 얻었으며, 독도시료는 수심 567 m, 울릉도 시료는 수심 1,740~1,916 m, 심흥택해산 시료는 수심 1,003 m에서 획득하였다. TAS 도표에서 연구시료들은 알칼리계열의 조면암 영역에 도시된다. 지구화학적으로 모든 시료들은 중알루미나(metaluminous) 및 고알루미나질(peraluminous)의 I-type 화강암으로 분류된다. 콘드라이트 값으로 표준화한 희토류원소 분포도에서 모든 시료들은 경희토류원소(light rare earth element)가 부화된 양상을 보이며[(La/Yb)N= 25.3~31.7], 울릉도의 1개 시료를 제외한 나머지 시료들의 경우 Eu 원소에서 음의 이상(negative anomaly)가 나타난다. 초기 맨틀값으로 표준화한 미량원소 분포도에서 대부분의 시료들은 Pb 원소에서 양의 이상을, Ba, Sr, P, Ti 원소들에서 음의 이상을 보인다. 화강암의 지체구조 판별을 위한 Rb 대 (Nb+Y)와 Nb 대 Y 상관도에서 모든 시료들은 판내부기원 화강암(within-plate granites)으로 분류된다. 저어콘의 U-Pb 연대측정 결과, 시료들의 가중평균 연대는 심흥택해산(2.86±0.01 Ma, 2.77±0.01 Ma), 독도(2.5±0.1 Ma), 울릉도(0.265±0.008 Ma, 0.611±0.003 Ma)순으로 젊어지는 경향을 보인다. 저어콘의 산소동위원소 분석결과에 의하면 3개 화산체들의 δ18OV-SMOW 값은 유사한 범위를 가지며(독도=4.56~5.37‰, 울릉도=4.26~5.17‰, 심흥택해산=4.28~5.30‰), 대부분 맨틀 값(5.3±0.3‰)보다 낮은 특징을 보인다. 이들 조면암의 암석성인 및 진화과정에 대해서는 향후 저어콘의 Hf 동위원소 등의 데이터 확보와 함께 추가 연구가 필요하다.