제주도 장석 조면현무암의 장석 성분에 대한 연구

Abstract

장석 반정을 함유한 현무암이 제주도 한라산을 중심으로 남북 방향에서 주로 발견되는데, 그 중 하나인 남쪽사면에 있는 시오름 조면현무암에 반정으로 장석이 매우 우세하게 나타난다. 사장석 반정의 함량이 <TEX>$10cm^2$</TEX> 단위 면적에서 약 20개로 매우 우세하며 연구지역에서 측정된 667개 사장석 결정의 크기는 장축 길이는 최대 13.0mm, 최소 0.7mm 정도(평균 4.2mm), 단축 길이는 최대 8.6mm, 최소 0.5mm 정도(평균 2.3mm)로 측정되었다. 모우드분석 결과에 따르면 시오름 조면현무암은 반정이나 미반정으로 사장석(16~28%), 감람석과 단사휘석(1.5~6%), 자철석이나 티탄철석과 같은 불투명광물(~0.1%)로 이루어졌으며 은미정질 석기는 60~82%이다. 사장석, 감람석, 단사휘석 반정의 성분들은 각각 비토우나이트~안데신, 크리소라이트~하이알로시더라이트, 보통휘석으로 이루어져 있다. 사장석 반정은 정상누대구조, 역누대구조, 진동누대구조, 패치형누대구조 등 다양한 구조를 보여준다. 사장석의 중심부에서 외곽으로 가면서 An함량은 증가한다. 중심부에서 외곽으로 가면서 An함량이 감소하다가 외곽부에서 급격히 증가하는 경우, 중심부에서 외곽으로 가면서 지속적으로 증가하는 경우, 진동누대구조를 보이면서 중심부에서 외곽으로 가면서 증가와 감소를 반복하는 경우가 가장 많이 나타났다. 사장석 반정의 중심과 연변부에 융식된 구조를 가지며 일부 최외곽부가 멜트에 의해 융식되어 타형을 이루거나 혹은 잔존구조만 존재하는 경우도 있다. 사장석과 단사휘석 반정의 핵에서 연변부로 감에 따라 성분의 변화와 암석기재적 특징은 멜트에서 비평형상태에 있었음을 지시하며, 또 매우 매픽하고 높은 온도의 멜트의 재공급에 의해 마그마 혼합을 포함하는 결정작용 동안의 마그마방에서 지질학적 환경변화가 진행되었음을 나타낸다. Basalt having lots of feldspar phenocryst occurred at the northern and southern slope of the Mt. Halla, Jejudo. Among them, the Sioreum trachybasalt in southern slope consists of abundant phenocrysts of plagioclase in aphanitic groundmass. And the number of plagioclase grains are about 20 per <TEX>$10cm^2$</TEX>, and based on 667 grains the sizes are 13~0.7 mm (average 4.23 mm) in length and 8.6~0.5 mm (average 2.3 mm) in width. In according to modal analyses, Sioreum basaltic rock consists mainly of plagioclase (16~28%), olivine, clinopyroxene (1.5~6%) and opaque minerals (~0.1%) of magnetite and ilmenite as phenocryst and microphenocryst and groundmass (60~82%). The compositions of plagioclase, olivine and clinopyroxene are bytownite~andesine, chrysolite~hyalosiderite, augite respectively. Plagioclase phenocrysts show different type of zoning, namely, normal, reversal, patchy, oscillatory type. The An contents of zoned plagioclase mainly increase from core to rim. Those of oscillatory type from core to rim show variations of increase following decrease or decrease following increase, being more enriched in rim or almost same to core. Under the microscope, some plagioclase phenocrysts are especially melted in core part or marginal part, or found as only the remnant remain which resulted from reaction with melt. Some clinopyroxene are also corroded in margin part or found as irregular shape resulted from melting. The characteristics of petrography and compositional variation from core to rim of plagioclase and clinopyroxene, indicate that they are disequilibrium with melt and has been undergone geological environmental changes in magma batch during crystallization including magma mixing with replenishment of more mafic and high temperature melt.