신보광산 주변지역에서 변성광물의 성장과 변형작용 사이의 상대적인 시간관계: 우라늄 광화대의 상대적인 광화시기

Abstract

옥천변성대의 남서부에 위치하는 전라북도 진안군 신보광산과 그 동부지역에서 고품위 우라늄 지화학 이상대가 보고된 바가 있다. 본 논문은 선캠브리아기 변성퇴적암류(규암, 변성이질암, 변성사질암)와 이를 관입하는 시대미상의 페그마타이트와 백악기 반암류 등이 분포하는 신보광산 동부지역에서 이들 구성암류가 경험한 변형작용과 변성광물의 성장 사이의 상대적인 시간관계에 대한 미구조의 연구결과를 보고하고, 기존 연구결과를 종합하여 광화작용의 상대적인 시기를 고찰하였다. D1 변형작용은 홍주석 반상변정 내에서 주로 신장된 석영, 흑운모, 불투명광물 등으로 정의되는 직선 형태의 내부엽리 Si 를 형성시켰다. Si 엽리를 미습곡시키고 S2 파랑엽리를 형성시키는 D2 변형작용은 전기 파랑습곡작용과 후기 파랑습곡작용으로 구분된다. 전자는 홍주석의 맨틀부에서 곡선 형태의 Si 를 형성시켰다. 후자는 홍주석을 포획하며 그 외부에서 S1-2 복합엽리를 형성시켰다. 홍주석 반상변정은 직선 Si 엽리에 해당하는 S1 엽리가 형성된 이후의 비변형작용 조건하에서 출현하여 후기 파랑습곡작용 이전까지 성장하였다. 시대미상의 페그마타이트는 D2 변형 이후에 관입하여 S1-2 복합엽리를 무질서하게 덮는 섬유상 규선석을 성장시켰다. D3 변형작용은 S1-2 복합 엽리와 D2 파랑습곡 그리고 섬유상 규선석을 미습곡시키는 F3 습곡을 형성시켰다. 이는 섬유상 규선석의 성장과 관련된 페그마타이트의 관입은 D2 변형과 D3 변형 사이의 비변형조건하에서 발생하였음을 지시한다. 흑운모의 녹니석화작용과 홍주석 반상변정 내부에서 S1-2 복합엽리와 F3 습곡축면에 평행한 두 방향의 벽개 라멜라에 의해 인지되는 후퇴변성작용은 각각 D2 후기변형과 D3 변형과 함께 발생하였다. 따라서 우라늄의 초생적 근원암을 페그마타이트로 간주하는 기존 연구결과를 고려해 볼 때, 시대미상의 페그마타이트는 지각이 상승하는 후퇴변성작용 동안에 해당하는 D2 변형과 D3 변형 사이의 비변형조건하에서 관입하여 신보광산 주변지역에 우라늄 광화대를 형성시킨 것으로 고찰된다. The geochemical high-grade uranium anormal zone has been reported in the Shinbo mine and its eastern areas, Jinan-gun, Jeollabuk-do located in the southwestern part of Ogcheon metamorphic zone, Korea. In this paper is reported the time-relationship between deformation and growth of metamorphic minerals in the eastern area of Shinbo mine, which consists of the Precambrian metasedimentary rocks (quartzite, metapelite, metapsammite) and the age-unknown pegmatite and Cretaceous porphyry which intrude them, and is considered the relative mineralization time on the basis of the previous research's result. The D1 deformation formed the straight-type Si internal foliation which is defined mainly as the arrangement of elongate quartz, biotite, opaque mineral in andalusite porphyroblast. The D2 deformation, which is defined by the microfolding of Si foliation, formed S2 crenulation cleavage. It can be divided into two sub-phases, early crenulation and late crenulation. The former occurs as the curvetype Si foliation in the mantle part of andalusite. The latter occurs as S1-2 composite foliation which warps around the andalusite. The andalusite porphyroblast began to grow under non-deformation condition after the formation of S1 foliation which corresponds to the straight-type Si foliation. It continued to grow before the late crenulation phase. The age-unknown pegmatite intruded after the D2 deformation and grew the fibrous sillimanite which random masks the S1-2 composite foliation. The D3 deformation formed F3 fold which folded the S1-2 composite foliation, D2 crenulation, fibrous sillimanite. It means that the intrusion of pegmatite related to the growth of the fibrous sillimanite took place during the inter-tectonic phase of D2 and D3 deformations. The retrograde metamorphism is recognized by the chloritization of biotite and two-way cleavage lamellae which is parallel to the S1-2 composite foliation and the F3 fold axial surface in the andalusite porphyroblast. It occurred during the D2 late crenulation phase and D3 deformation. In considering of the previous research's result inferring the most likely candidate for the uranium source rock as pegamatite, it indicates that the age-unknown pegmatite intruded during the inter-tectonic phase of D2 and D3 deformations, i.e. during the retrograde metamorphism related to the uplifting of crust, and formed the uranium ore zone around the Shinbo mine.