유크라이트 Thiel Mountains 07014 내 암편들의 분류 및 암석학적 연구

Abstract

Thiel Mountains 07014(이하 TIL 07014)는 HED 중그룹(HED-clan)에 속하는 각력암(breccia)인 폴리믹트 유크라이트(polymict eucrite)로 다양한 종류의 암편(clast)들이 포함되어 있다 (박창근, 2009). 본 연구에서는 TIL 07014를 구성하는 암편의 암석학적 특징을 살펴보고 이를 기존에 연구된 다양한 유크라이트와 비교하여 암편의 기원을 규명하고자 하였다. 이러한 결과들을 종합하여 TIL 07014로 제작한 3개의 박편에서 총 18개의 암편을 기질부와 구분하였고, 18개의 암편은 조직에 따라 9개의 종류(구과상 조직 암편, 준오피틱 조직 암편, 입간 조직 암편, 세립질 입상 변정질 조직 암편, 중립질 입상 변정질 암편, 각력암질 암편, 막대 모양의 휘석으로 구성된 암편, 침상 모양의 휘석으로 구성된 암편, 철-니켈 금속 철 함유 암편)로 분류하였다. 이들 암편의 성인적 연관성을 살펴보기 위해 조직을 바탕으로 나눈 9개의 종류를 조직, 광물 화학 조성, 전암 화학 조성 등을 비교하여 다섯 개의 그룹으로 분류하였다. 1) 두개의 구과상 조직 암편 중 한 암편이 조직과 휘석의 조성은 현무암질 유크라이트에 해당되고 전암 화학 조성에서 Na/Al (molar) 함량 비가 0.08 이상으로 스테넌 그룹 현무암질 유크라이트 기원 (1개, 총 2개의 구과상 암편 중 1개), 2) 두개의 구과상 조직 암편 중 한 암편, 준오피틱 조직 암편, 입간 조직 암편, 중립질 입상 변정질 암편, 각력암질 암편은 조직과 휘석의 조성은 현무암질 유크라이트에 해당되고 전암 화학 조성에서 Na/Al (molar) 함량 비가 0.05~0.07으로 메인 그룹 현무암질 유크라이트 기원 (12개), 3) 세립질 입상 변정질 암편은Ca 함량이 낮은 휘석의 조성(Mg#(Mg/(Mg+Fe) in mole))이 일반적인 현무암질 유크라이트의 조성을 벗어나며, 후기 정출 광물인 실리카 동질이상체, 트로일라이트, Ca-인회석이 자형 또는 반자형으로 산출되고 높은 함량 비를 나타내는 재결정 된 충격 용융 액 기원(1개) 및 4) 철-니켈 금속 철 함유 암편은 암편의 금속 철 함량이 높으며 금속 철의 니켈 함량이 L 타입 또는 LL 타입의 콘드라이트의 금속 철과 유사한 콘드라이트 기원(1개)에 해당하며, 5) 집적 유크라이트와 현무암질 유크라이트 기원임을 지시하는 특징들이 모두 나타나는 막대 모양의 휘석으로 구성된 암편 및 침상 모양의 휘석으로 구성된 암편 총 3개에 대해서는 명확한 기원을 규명하지 못하였다. 총 18개의 암편 중 메인 그룹 현무암질 유크라이트 기원에 해당되는 암편이 12개로 가장 많다는 사실은 TIL 07014가 주로 메인 그룹 현무암질 유크라이트로 이루어진 지역에서 각력화 과정을 겪었음을 지시한다. T079-C1 암편은 본 연구에서 입간 조직 암편에 해당되어 현무암질 유크라이트의 광물 화학 조성 및 전암 화학 조성을 나타내나, 박창근. (2009)에서 분석한 해당 암편의 전암 희토류 원소 함량(rare earth elements) 은 집적 유크라이트의 특징을 나타낸다. 이를 설명하고자 T079-C1 암편의 전암 희토류 원소 함량을 재현하였다. T079-C1 암편의 전암 희토류 원소 함량은 쥬비나스 유크라이트(Juvinas eucrite) 조성으로 설정한 기원암을 약 10%~20% 가량 부분 용융(partial melting)되어 만들어진 마그마가 85%~90% 가량 분별 결정(fractional crystallization) 되어 결정화된 암석의 전암 희토류 원소 함량과 잘 일치함을 확인할 수 있었다.