남미 파타고니아 남부 Pali-Aike 대지현무암에 대한 지구화학 및 K-Ar 연대

Abstract

남미 파타고니아 남부 빨리아이케 지역에 분포하는 플라이오세-제4기 대지현무암의 성인을 규명 하고자 암석기재 및 지구화학적인 연구와 K-Ar 연대 측정을 실시하였다. 빨리아이케 대지현무암은 감람석 반정을 갖는 다공질의 현무암으로 분포지역에 따라 중심상과 주변상으로 대별된다. K-Ar 전암연대는 중심상이 2.12~1.66 Ma, 주변상이 0.12 Ma를 보여주는데,이는 후대지현무암기의 말 기에 해당한다. 이 현무암은 Si02, A120 3 함량이 낮고 MgO, Cr, Ni 등의 함량이 높으며 노옴 네펠 린을 갖는 알칼리계열의 현무암으로 초생 현무암질 마그마 조성과 유사하다. 미량원소 및 회토류 원소의 조성 은 일반적 인 해 양도 현무암의 화학조성 과 유사하다. 경 회 토류원소에서 중희 토류원소로 의 단조로운 분별작용이 인지되고,중희토류원소의 함량이 낮은 특성을 보이는데,이는 빨리아이케 대지현무암이 석류석 잔상을 갖는 비교적 깊은 맨틀( > 60 km)로부터 낮은 정도의 부분융해를 통해 유래되었을 가능성을 시사한다 . 빨리아이케 대지현무암을 포함한 파타고니아 대지현무암류는 시간 적으로 쏠레아이트계열의 주대지현무암류에서 알칼리계열의 후대지현무암류로의 진화를 겪는데,이 는 신생대 후기 칠레해령의 충돌에 의해 형성된 슬램윈도우를 통해 발달한 연약권 상승류의 진화 과정과 불가분의 관계가 있는 것으로 생각된다. 파타고니아 대지현무암류가 슬랩윈도우 형성 직후 부터 광역적으로 분출한 특징은 슬랩윈도우 형성 초기부터 나즈카 슬랩의 빠른 섭입과 이에 동반 된 맨틀 커플링에 의해 강한 연약권 상승류가 형성될 수 있는 충분한 공간을 만들 수 있었기 때문 인 것으로 생각된다.

Geochemical study and K-Ar age determination of the Pliocene-Quaternary Pali-Aike plateau basalts have been carried out for clarifying their petrogenesis. K-Ar whole-rock ages are 2.12 〜 1.66 Ma for central facies, and 0.12 Ma for marginal facies, corresponding to the youngest formation age among the other Patagonian plateau basalts. iVe-normative,alkaline Pali-Aike basalts have low S1 O2 and AI2 O3 , and high MgO, Cr, and Ni contents, reflecting their primitive characters. Trace and rare earth element chemistries indicate that they are chemically similar to ocean island basalts. REE compositions of the Pali-Aike basalts are fractionated, with low absolute abundances of HREE (e.g., Yb < 2 ppm). It is likely that they were generated from a garnet-bearing deep mantle source. Evolution of the Patagonian plateau basalts can be explained by the development of upwelling flow from asthenosphere with time, through slab window that opened between the subducted Nazca and Antarctic Plates as a result of the collision of the Chile Rise during late Miocene to Pliocene. The specially voluminous lava flows from the incipient development of slab window in the southern Patagonia are likely to have been related to fast subduction of the Nazca Plate and associated with mantle coupling, which made an available space for upwelling asthenospheric flow.