부산 장산 지역의 구과상(球課狀) 유문암에 대한 암석학적 연구

Abstract

부산광역시 동부의 장산화산암체는 화산함몰체로 알려져 있고, 화산함몰체 외각부를 따라 구과상 유문암이 <TEX>$60^{\circ}{\sim}90^{\circ}$</TEX>의 각도로 수직유상구조를 보여주며 환상암맥으로 나타난다. 구과의 직경은 수 mm에서 2.8 cm 이상이며, 평균적으로 5~10 mm로 측정되었다. 이들 구과는 하나의 핵을 중심으로 방사상을 나타내는 단식 구과형과 육안상 흰색을 띠는 각을 가지면서 핵 부분을 중심으로 방사상을 나타내는 방사상 단식 구과형으로 비교적 단순한 형태를 보여주며, 이들 구과들이 서로 인접하여 합체된 포도송이와 같은 집합체를 보여주기도 한다. 구과의 동심원상 핵 부분에 대한 전자현미분석 결과, 은미정질 기질부 물질의 성분은 주로 <TEX>$SiO_2$</TEX>가 거의 82% 이상, <TEX>$Al_2O_3$</TEX>는 7~10%, <TEX>$Na_2O+K_2O$</TEX>는 8% 이하의 실리카 물질과 장석(새니딘)의 미세한 섬유상 교생으로 나타났다. 구과에 대한 X-선 회절분석 결과, 석영, 새니딘, 앨바이트 그리고 소규모의 운모, 카오린, 녹니석으로 구성되며, X-선 면분석 결과, 핵 부분은 <TEX>$SiO_2$</TEX>가 풍부하며, 각 부분은 <TEX>$Na_2O$</TEX> 또는 <TEX>$K_2O$</TEX>, <TEX>$Al_2O_3$</TEX>가 풍부하였다. 장산콜드론의 유문암 암맥에서 나타나는 구과의 깃털형과 비등형 결정 형태는 마그마 관입에 의한 이동속도보다 유리질 물질로부터 탈유리화작용이 더 빠른 속도로 진행되었고, 비교적 정체된 상태에서 급속한 냉각으로 형성되었음을 지시한다. 구과들은 고규산(75.4~75.7 wt.%) 유문암질 마그마로부터 유래되었다. Spherulitic rhyolite occur as part of ring dyke which showing a vertical flowage of <TEX>$60^{\circ}{\sim}90^{\circ}$</TEX>, of the Jangsan cauldron was studied. The spherulites range in diameter from a few millimeters to 2.8 centimeters or more, and average 5~10 millimeters. It belongs to radiated simple spherulite type. They consist of a core of moderate brown dense material encased by a thin crust, a few millimeters thick at most of white grey material. The spherulites frequently have a radiating fibrous structure, which are thought to have formed as a consequence of rapid mineral growth caused by very fast cooling of the dykes in shallow depth near the surface. EPMA examination of the concentric-zoned core of spherulites show that they are mainly composed of cryptocrystalline-fibrous intergrowth of silica minerals and alkali feldspars which have <TEX>$SiO_2$</TEX> 82% or more, <TEX>$Al_2O_3$</TEX> 7~10%, <TEX>$Na_2O+K_2O$</TEX> less than 8%. The feldspar compositions of the spherulites lie essentially within the sanidine field. XRD examination show that spherulites are mainly composed of quartz, sanidine, albite with minor mica, kaolinite and chlorite. According to X-ray mapping, the spherulites are enriched in <TEX>$SiO_2$</TEX> in the core and partly enriched <TEX>$Na_2O$</TEX> or <TEX>$K_2O$</TEX>, <TEX>$Al_2O_3$</TEX> in the shell that reflect in compositional zoning with increasing spherulitic devitrification. The feathery and non-equant crystal shapes of spherulites from rhyolite dyke of Jangsan cauldron suggest that they may have formed during the rapid cooling of dyke under the static state, or faster velocity of devitrification from glassy materials than movement velocity of the magma intrusion. The spherulitic rhyolite originated from high-silica(75.4~75.7 wt.%) rhyolite magma.