SHRIMP U-Pb ages of zircon from banded gneisses and a leucocratic dyke in the Wilson Terrane, northern Victoria Land, Antarctica

김윤섭; 김태환; 이종익; 김숙주

doi:10.14770/jgsk.2017.53.4.489

주제분류

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저널정보

대한지질학회
지질학회지 학술저널
지질학회지 제53권 제4호
2017.8 489 - 507 (19page)
DOI : 10.14770/jgsk.2017.53.4.489

저자정보

김윤섭 (충북대학교)
김태환 (서울대학교)
이종익 (한국해양과학기술원)
김숙주 (한국기초과학지원연구원)

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남극 북빅토리아랜드의 윌슨 암체는 주로 선캠브리아기-초기 캠브리아기 모암의 중-고 변성도 변성퇴적암과 캠브리아기-오르도비스기 심성암으로 이루어져 있으며, 로스 조산운동 시기에 북동쪽의 바우어스, 로버트슨 베이 암체와 병합되어 북빅토리아랜드를 형성한 것으로 알려져 있다. 윌슨 암체 변성퇴적암류의 변성작용시기 제한 및 퇴적물 기원지 해석을 위해 2개의 호상 편마암과 이를 관입하는 1개의 우백질 암맥 시료에서 수집한 저어콘 결정들에 대해 고분해능 이차이온질량분석기를 이용하여 U-Pb 성분 분석을 실시하였다. 화성 기원의 오르도비스기 연령을 제외하면 시료 전체의 저어콘 U-Pb 연령 분포는 각각 그렌빌 및 판아프리카 조산운동시기인 ~1.0-1.2 Ga와 ~530-700 Ma 범위에 집중되며, 1.6 Ga 이상에서는 산재되어 있고 신원생대 초-중기(~700-900 Ma)에서 결여된 특징을 보인다. 호상 편마암 시료들에서 초기 캠브리아기 저어콘 결정의 상대적으로 낮은 산출 빈도, 높은 Th/U 비, 특징적인 변성 조직의 부재로부터 가장 젊은 겉보기 연령인 ~530 Ma를 모암의 퇴적 상한으로 해석하였다. 우백질 암맥 시료에서 저어콘 결정의 진동누대 구조를 갖는 과성장 띠로부터 계산한 ²⁰⁶Pb/²³⁸U 가중평균연령은 ~480 Ma이고, 상속핵과 진동누대 구조를 갖는 가장자리 사이의 내부 구조가 결핍되고 Th/U 비가 낮은 영역의 겉보기 연령은 ~500 Ma에 집중된다. 이 연구의 지구연대학적 자료를 종합하면 윌슨 암체에서 (1) 쇄설성 퇴적물의 공급이 적어도 초기 캠브리아기까지 지속되었고, (2) ~500 Ma에 백립암상의 변성작용이 일어났으며, (3) ~480 Ma에 열적 유입에 의해 변성퇴적암의 재용융이 일어나는 등 지질사건의 시기를 제한할 수 있다.

The Wilson Terrane is primarily composed of Precambrian-Early Palaeozoic medium- to high-grade metasedimentary rocks as well as Cambrian-Ordovician intrusive rocks, and was amalgamated with the northeastern Bowers and Robertson Bay terranes during the Ross Orogeny to form northern Victoria Land, Antarctica. In order to preliminarily constrain timing of metamorphism and provenance of the sedimentary protoliths, the U-Pb compositions of zircon from two banded gneisses and a leucocratic dyke of the Wilson Terrane were measured using a SHRIMP-IIe. Apart from Early Ordovician magmatic ages, the U-Pb age distribution of zircon is characterized by a couple of major populations at ~1.0-1.2 Ga and ~530-700 Ma correlative to the Grenville and Pan-African orogenies, respectively, with scattered ages over 1.6 Ga and the prominent early-to-middle Neoproterozoic (~700-900 Ma) absence. The relatively small fraction, high Th/U ratio, and rare metamorphic texture of Early Cambrian zircon in the banded-gneiss samples suggest their youngest apparent age ~530 Ma as the maximum depositional age. For the leucocratic dyke, the weighted mean ²⁰⁶Pb/²³⁸U age of the oscillatory-zoned overgrowth rims of zircon is ~480 Ma, and apparent ages for the structureless, intermediate regions with low Th/U ratios between inherited core and the oscillatory-zoned rim cluster at ~500 Ma. In summary, our preliminary geochronologic data may reflect the timing of tectonic processes in the Wilson Terrane such as (1) continuous supplies of detrital materials during the Early Cambrian; (2) the granulite facies metamorphism at ~500 Ma; and (3) additional thermal input at ~480 Ma resulting in crustal reworking.