Ductile Shear Deformation around Jirisan Area, Korea

지리산 일대의 연성전단변형

류충렬^1,3·강희철²·이상원³*

1한국지질자원연구원 국토지질연구본부, ²부산대학교 지질환경과학과, ³부산대학교 지구과학교육과

Ductile Shear Deformation around Jirisan Area, Korea

Chung-Ryul Ryoo^1,3, Hee-Cheol Kang², and Sang-Won Lee³*

1Geology Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, Daejeon 34132, Korea

2Department of Geological Sciences, Pusan National University, Busan 46241, Korea

3Department of Earth Science Education, Pusan National University, Busan 46241, Korea

요 약: 영남육괴 남서부인 지리산지구의 편마암복합체에 발달하는 연성전단변형의 기하학적 및 운동학적 특 성과 연성전단변형을 받은 우백질편마암에 대해 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정을 수행하고 연성전단변형의 시기에 대하여 논의하였다. 편마암의 엽리를 연성변형에 의해 생성된 전단엽리들이 절단하고 있으며, 광역적 인 분포를 나타내고 있어 이 지역의 편마암은 두 번 이상의 강력한 연성변형을 겪었음을 지시한다. 전단엽리 면에 발달한 신장선구조는 북동 방향에 완만한 침강각을 보여 주향이동성 전단운동의 존재를 지시하며, 신장 선구조를 포함하고 전단엽리면에 직교하는 단면에서는 우향의 전단감각이 우세하게 발달한다. 연성변형전단의 공간적 분포는 남북 내지 북북동 방향이 우세한 우향의 전단대가 중앙부 및 동부에서 대상 분포로 발달된 특 성을 보이며, 서쪽부에서는 호남전단대의 일반적인 방향성인 북동 방향으로 발달하고 있다. 강한 전단변형을 받은 우백질편마암의 2개의 시료에서 구한 U-Pb 일치연령은 각각 1,868±3.8 Ma와 1,867±4.0 Ma로 연구지역 일원에서 보고된 편마암류들의 U-Pb 연대측정 결과와 일치한다. 연구지역에서 분포하는 전단변형을 받은 편 마암류, 편마암류를 관입한 변형된 염기성 암맥과 화강암류 그리고 변형 특성이 관찰되지 않는 화성암류들의 관입 시기를 고려할 때, 연성전단 변형작용은 약 260 Ma-230 Ma 동안 섭입작용과 관련된 화강암질 화성활 동 이후인 약 230~220 Ma에 한반도 충돌조산운동과 관련되어 발생하였다.

핵심어: 지리산, 편마암 복합체, 연성전단변형, 남북~북북동 방향, 신장선구조, 우향 전단감각

Abstract:

The spatial distribution of ductile shear zone is characterized by the dominant NS- and NNE-striking dextral sense in the central and eastern regions respectively. In the western part, it develops in NE-striking dextral sense which is the general direction of the Honam shear zone. The U-Pb concordant ages obtained from the two samples, the strongly sheared leucocratic gneiss, are 1,868±3.8 Ma and 1,867±4.0 Ma, respectively, which are consistent with the U-Pb ages reported around the study area. We supposed that the ductile shearing in the study area is occurred about 230~220 Ma during late stage of the continental collision around Korea and is preceded by granitic intrusion related to subduction during 260~230 Ma,

*Corresponding author Tel: +82-51-510-2704 E-mail: [email protected]

which are supported by compiling the age data from sheared gneiss, deformed mafic dyke intruded gneiss complex, and non-deformed igneous rocks.

Keywords:

서 론

영남육괴는 경기육괴, 낭림육괴와 함께 한반도의 기 반을 이루고 있으며, 주로 선캄브리아시대의 암석들 로 구성되어 있다. 영남육괴는 북서쪽으로 옥천대와 남동쪽으로 경상분지와 경계를 이루며 예천전단대 혹 은 안동단층의 서쪽 연장을 경계로 하여 북동부의 소 백산(혹은 태백산)지구와 남서부의 지리산(혹은 덕유 산)지구로 구분된다(Kobayashi, 1953; Kim and Park, 1980)(Fig. 1a). 영남육괴 지리산지구의 주요 암상으로 는 선캄브리아시대 변성암류와 이를 관입하는 트라이 아스기·쥐라기 화성암류 그리고 이를 부정합으로 피 복하는 백악기 퇴적암류 및 화성암류, 소규모 관입체 등이 분포한다(Reedman and Um, 1975; Lee, 1987) (Fig. 1b).

지리산지구는 지리산 동측을 따라 남북으로 발달된 하동-산청 회장암 복합체를 경계로 서쪽은 상부-앰피 볼라이트상 내지 그래뉼라이트상에 이르는 고도 변성 작용을 받은 선캄브리아시대 이질 내지 사질 편마암 과 고기 화강편마암류들로 주로 구성되어 있다(Lee, 1980; Lee et al., 1981). 최근의 연대측정에 의하면 이들 대부분이 고원생대인 약 1,860 Ma 내지 그 이 전에 생성되었으며, 약 1,850 Ma 부근에 앰피볼라이 트 내지 상부-앰피볼라이트 변성상의 고도 변성작용 을 받았다(Turek and Kim, 1996; Park et al., 2000; Lee et al., 2018). 하동-산청 회장암 복합체의 동쪽은 시대가 불명확한 편마암상의 변형된 화강암류 와 이를 관입한 고철질에서 규장질까지의 다양한 조 성의 중생대 관입암류들로 구성되어 있다. 또한 최근 에는 연구지역 남서부 및 북동부 일원에 속하는 지역 에서 수행된 회장암복합체와 그 주변에 분포하는 지 리산 변성암체의 지질구조가 최소 세 번의 변형단계 에 걸쳐 형성되었으며, 남-북 방향의 지체구조는 동- 서 방향의 압축작용과 관련된 두 번째 변형작용과 관 련된 것으로 보고된 바 있다(Lee and Kang, 2012, 2013). 그러나 지리산지구의 전역에 대한 종합적인 지 구조적 특성과 함께 암상분대에 대한 연구는 거의 수 행된 바 없다.

영남육괴의 지리산지구 일대의 선캄브리아시대 편 마암복합체 내에 발달하는 연성전단대는 한반도 남부 의 일반적인 구조대의 방향인 북동-남서 방향과는 달 리 남-북 내지는 북북동-남남서 방향의 분포를 보이 며 편마암복합체 내의 연성전단대에는 장석반정들이 심하게 연성변형을 보임이 특징적이다. 이들 내에는 장석을 포함한 결정들의 변형과 함께 이들이 이루는 신장선구조가 잘 발달하며, 비대칭적인 결정들의 미 세구조는 연성전단변형의 전단방향을 지시하고 있다.

따라서 본 연구에서는 우선적으로 지리산 편마암복합 체의 기존 지질도를 기초로 새로운 암상분포도를 작 성하고 편마암복합체 내에 발달하는 연성전단대의 기 하학적 및 운동학적 특성을 기재하고 논의하였다. 또 한 그동안 하동-산청 회장암 복합체를 경계로 서쪽부 에서 수행된 편마암류들의 연대측정 자료들 중에서 제외되어 있던 관입상의 우백질편마암 2개 지점의 시 료를 대상으로 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대를 측정하 고 이 지역에 발달하는 연성전단대의 변형시기에 대 하여 논의하였다.

지질 및 암상기재

화개 지질도폭(Son et al., 1964) 전역을 중심으로 산청-운봉-하동-진교-단성 지질도폭(Choi et al., 1964;

Kim et al., 1964a, 1964b; Kim and Kang, 1965; Nam et al., 1989)의 일부 영역을 점하는 연 구지역은 주로 선캄브리아시대 변성퇴적암, 미그마타 이트질 편마암, 화강암질 편마암, 잔류반상 화강편마 암(blastoporphyritic granite gneiss), 차노카이트 (charnockite), 우백질편마암, 흑운모 편마암, 화강편마 암, 회장암 등의 지리산 변성암체로 구성되어 있다 (Fig. 1a). 잔류반상 화강편마암은 기존 지질도폭 및 연구에서는 반상변정질 편마암으로 알려졌으나 암체 내에 함유된 거정의 알칼리장석의 기원과 조직적 특 성이 멜트 기원임이 밝혀져 새로이 명명된 암체이다 (Lee et al., 2001). 최근 이들 암체들 중, 화성기원 의 암체들은 1900 Ma~2100 Ma 동안 화산호 환경에 서 정치된 이후, 1860~1900 Ma 동안 앰피볼라이트상

~그래뉼라이트상의 변성작용 그리고 부분용융에 의한 규장질 마그마의 관입이 있었던 것으로 보고되고 있 다(Turek and Kim, 1996; Lee and Cho, 2012;

Kim et al., 2014; Lee et al., 2014).

변성퇴적암은 화강암질 편마암과 우백질편마암 사 이에서 남-북 방향의 대상 분포로 연구지역의 남동부 에 소규모로 분포하며, 미그마타이트질 편마암은 연 구지역의 남서부에 분포하는 화강암질 편마암 내에 비교적 큰 규모로 산출한다(Fig. 1). 미그마타이트질 편마암의 편마구조는 유색광물대와 무색광물대가 반 복하는 불규칙한 대상구조를 보인다(Fig. 2a). 화강암 질 편마암은 주로 잔류반상 화강편마암 내에 남-북

방향의 밀착습곡 형태와 동-서 방향의 개방습곡 형태 의 분포를 보이며 연구지역의 중부와 서부에 넓게 분 포한다(Fig. 1). 주 구성광물은 석영, 사장석, 흑운모, K-장석으로 신장된 석영이나 장석 또는 유색광물의 정향배열에 의한 편마구조가 발달하고 포유체를 함유 함이 특징이다(Fig. 2b, 2c). 잔류반상 화강편마암은 주로 연구지역의 중부에서 대상으로 넓게 분포하며, 일부 화강암질 편마암내 북동-남서 방향의 대상 분포 로 소규모 산출한다(Fig. 1). 주 구성광물은 석영, 사 장석, 흑운모, 석류석, 백운모 등이고 거정의 K-장석 반정을 갖는다. 그리고 크고 작은 포획체를 포함하고 있어 그 기원이 관입암체였음을 지시한다(Fig. 2d).

Fig. 1. (a) Tectonic province map of the southern part of the Korean Peninsula (modified from Kang and Lee, 2016) and (b) Geological map of the Jirisan area in the Yeongnam Massif, Korea (modified from Choi et al., 1964;

Kim et al., 1964a, 1964b; Kim and Kang, 1965; Nam et al., 1989; Son et al., 1964).

사방휘석을 특징적으로 함유하는 화강암질 내지 화강 섬록암질 암석인 차노카이트는 연구지역 동부에 분포 하는 하동-산청 회장암체 서쪽 인근에서 남-북 방향 으로 분포한다(Fig. 1). 본 암체는 반상변정 편마암으 로 분류(Kim et al., 1964a; Kim and Kang, 1965) 되었던 암체를 Lee et al. (1997)이 최초로 차노카이 트질암으로 확인 보고하였고, Kim (1999)과 Lee (2002) 등이 변성암석학적으로 연구한 바 있다. 편마 암류와의 경계는 뚜렷하지 않지만 차노카이트 내부에 10~30 cm에 이르는 포획체들이 함유되어 있어 관입 암체 기원임을 강하게 지시한다(Fig. 2e). 우백질편마 암은 회장암의 서쪽과 잔류반상 화강편마암 내에 남 -북 방향의 타원체 형태의 분포를 보이며, 각각 연구 지역의 동부와 중부에 산출한다(Fig. 1). 주 구성광물 은 석영, 사장석, 흑운모, K-장석이며, 소량의 석류석

및 유색광물의 정향배열에 의한 편마구조가 발달한다 (Fig. 2f). 흑운모 편마암은 주로 잔류반상 화강편마암 의 북쪽에 분포하며 일부 화강암질 편마암과 잔류반 상 화강편마암 사이에서 소규모로 산출한다(Fig. 1).

일반적으로 화강암질 편마암, 화강편마암과 유사하나 유색광물의 함량이 많고, 잔류반상 화강편마암과는 K- 장석 반정이 없는 점으로 구별된다(Fig. 2g). 화강편 마암은 연구지역의 동부에서 남-북 방향의 대상으로 분포한다(Fig 1). 일반적으로 중립 내지 조립질로 균 질하며 주로 석영, 사장석, K-장석, 흑운모로 되어있 고, 흑운모 편마암에 비해 유색광물의 함량이 적다 (Fig. 2h). 상기 기술한 지리산 편마암복합체는 연구 지역 동쪽 연변부에서 남-북 방향으로 분포하는 산청 -하동 회장암질암에 의해 관입되고, 중생대 트라이아 스기~쥐라기에 반려암, 섬록암, 섬장암, 화강암 등의 심성암 복합체에 의해 역시 관입된 것으로 알려져 있 다.

지질구조

지리산 일대에 분포하는 변성암의 암상과 위치에 따라 그 정도는 다르지만 다양한 양상의 연성전단변 형이 관찰된다. 이들 연성전단변형의 특징을 조사지 점별로 기재하면 다음과 같다.

내원사 계곡 입구: 내원사 계곡 입구의 대하교 아래

덕천강 하상에 차노카이트의 전단대가 잘 발달하고 있다(Fig. 1의 1-1 지점). 보다 서측의 장당교 동측에 도 차노카이트의 노두가 잘 발달하고 있다(Fig. 1의 1-2 지점). 차노카이트는 처음으로 Lee et al. (1997) 에 의해 확인되어 보고된 바 있다. 구조적으로 전단 변형의 양상이 잘 관찰되는 지점으로 대하교 아래에 는 전단엽리가 잘 발달하는 차노카이트 내에 치밀한 암색의 신장된 포획체를 함유하고 있다(Figs. 3a-c).

주로 1 cm 이내의 장석반정들이 시그모이드상으로 전 단변형된 양상을 보인다(Fig. 3d, 3e). 전단엽리는 북 북동 방향에 북서쪽으로 중각의 경사를 보인다 (N23°E/50°NW). 엽리면에서 관찰되는 신장선구조는 엽리면의 경사 방향과 주향 방향에 사교하는 방향 (N55°-60°E/30°SW)을 보이며, 상부가 북동으로 이동 한 우향이동 성분을 보이는 운동감각을 나타낸다(Fig.

3d, 3f).

이들은 이후에 준연성변형에 수반된 엽리면(S3, N40°E/38°NW)(Fig. 4a, 4b)에 거의 평행한 준연성전

Fig. 2. Outcrop photographys of major rocks in the

study area. (a) migmatitic gneiss, (b, c) granitic gneiss,

(d) blastoporphyritic granite gneiss, (e) charnockite, (f)

leucocratic gneiss, (g) biotite gneiss, (h) granite gneiss.

단면과 경사방향인 서쪽으로 침강하는 신장선구조 (N52°E/11°SW)를 보인다(Fig. 4a, 4b). 이는 상반이 경사 방향인 남서쪽으로 떨어진 좌향이동 성분을 포 함하는 정이동성 전단감각을 나타낸다(Fig. 4a, 4b).

이는 압축성 전단운동 후에 신장성 준연성운동이 후 속된 것을 지시한다. 이후 거의 남북 방향 (NS~N20°E)에 수직하는 단층면을 따른 좌향의 주향 이동 단층운동(Figs. 4c-e)과 함께 서쪽으로 상반이 떨어진 정단층운동을 지시하는 단층면과 단층조선(Fig.

4f)이 발달하기도 한다. 폭 10m 내외의 염기성 암맥 도 거의 남북 방향으로 관입하고 있다.

홍계리 일대: 산청군 삼장면 홍계리 일대(Fig. 1의 2-1과 2-2 지점)의 계곡을 따라 우백질 화강편마암이 발달하고 있다(Figs. 5a, 5b). 엽리면은 거의 남북 방 향(N5°W)에 서쪽으로 48° 경사하고 있다(Figs. 5b, 5c). 신장선구조는 N20°E에 남서 방향으로 30° 침강 한다(Fig. 5b). 우향의 전단감각을 보이며(Fig. 5c),

입자들의 세립화 및 압쇄신장이 심하여 전단감각이 뚜렷하지 않은 부분도 나타난다. 인접한 곳에서는 엽 리가 북동 주향(N37°E)에 남동쪽으로 72° 고각의 경 사를 보이기도 한다. 이 경우 신장선구조는 N20°E 주향에 남남서쪽으로 28° 침강하고 있으며, 상부가 북 으로 이동한 전단을 보이나 역시 뚜렷하지는 않다.

또한 후기에 생성된 동서 방향의 신장선구조도 관찰 된다(Fig. 5d).

방곡리 일대:연구지역의 북동단부에 위치하는 방곡

리 주변의 회장암체 내에 소규모로 염기성 백립암이 분포하고 있다(Fig. 1의 3 지점). 이 백립암체가 포획 된 것인지 후기 관입체인지는 논란 중이다. 백립암 엽리의 주향은 N20°-25°E이며, 경사는 30°-35°NW이 다. 전단엽리면에서 관찰되는 신장선구조는 동서 방 향인 N82°E의 선주향에 서쪽으로 30°로 침강하고 있 다(Fig. 6a). 전단엽리면에 직교하고 신장선구조를 포 함하는 면에서 관찰되는 전단증거에 의하면, 상부가

Fig. 3. Outcrop of charnockite developed around

Daehagyo (bridge) in the eastern part of the Jirisan area, Yeongnam massif, Korea. (a) General view of outcrop. (b) Charnockite with foliation (S

). (c) Charnockite with xenolith parallel to the foliation (S

).

(d) and (e) NE-trending shear plane (foliation, S

) developed in the charnockite. (f) Stretching lineation (L

) developed along shear plane of charnockite.

Fig. 4. Outcrop of charnockite developed around

Daehagyo (bridge) in the eastern part of the Jirisan

area, Yeongnam massif, Korea. (a and b) NE-trending

shear plane (S

) with SW-trending stretching lineation

(L

). (c-e) Nearly NS-trending strike-slip fault with

horizontal slickenside (L

). (f) Nearly NS-trending

strike-slip fault with slickenside (L

) showing normal

faulting.

동쪽으로 이동한 우향의 운동감각을 보인다(Fig. 6b).

이는 방곡리 일대에서의 연성전단변형에 관한 이전의 연구결과와도 부합한다(Ryoo et al., 2013).

금천리 일대:지리산 섬진강 남측 광양시 다압면 금

천리 금천계곡 입구 금천교 서측 도로사면(Fig. 1의 4-1 지점)에 최대 수 cm 크기의 장석반정을 가지는 잔류반상 화강편마암이 준연성의 전단변형에 의해 안 구상편마암 양상을 보이고 있으며, 전단엽리도 발달 하고 있다. 엽리의 주향은 N30°W이며, 경사는 57°NE이다. 엽리면이 북서 주향을 보이는 것은 화계 에서 악양으로 이어지는 북서-남동 방향의 섬진강을 따라 좌향의 전단운동에 의해 끌림작용이 존재한 것

으로 보인다(Fig. 1). 전단엽리면에서 관찰되는 신장 선구조는 N35°W의 선주향에 남쪽으로 40° 침강하고 있다. 전단엽리면에 직교하고 신장선구조를 포함하는 면에서 관찰되는 전단증거에 의하면 정단층성 운동을 포함하는 우향의 전단증거를 보이고 있다(Fig. 7a, 7b).

금천리 남쪽의 금천계곡 상류 일대(Fig. 1의 4-2 지점)에는 최대 수 cm 크기의 장석반정을 가지는 잔 류반상화강편마암이 심한 전단변형에 의한 안구상편 마암화 되어 있으며, 전단엽리가 잘 발달하고 있다 (Figs. 7c-f). 엽리의 주향은 N42°W이며, 경사는 33°NE이다. 전단엽리면에서 관찰되는 신장선구조는 서북서-동남동 방향으로 N76°W의 선주향에 동쪽으

Fig. 5. Outcrop of leucocratic gneiss developed

around Honggyeri in the northeastern part of the Jirisan area, Yeongnam massif, Korea. (a) General view of outcrop. (b) Foliation (S

) with stretching lineation (L

). (c) Dextral shearing parallel to the foliation (S

). (d) EW-trending stretching lineation of 2

stage of ductile deformation (L

).

Fig. 6. Outcrop of granulite developed around Banggok-ri in the northeastern part of the Jirisan area, Yeongnam massif, Korea. (a) EW-trending stretching lineation (L

). b) Sheared granulite with top-to-the-east shearing. S

=foliation of 1

stage.

Fig. 7. Outcrops and simplified block diagram of

outcrop developed around Geumcheon valley in the

southern part of the Jirisan area, Yeongnam massif,

Korea. (a and b) Slightly sheared blastoporphyritic

granite gneiss with top-to-the-southeast shearing. (c

and e) WNW-ENE trending stretching lineation with

top-to-the-east shearing. (d) Block diagram showing

foliation and stretching lineation with top-to-the-east

shearing. (f) Highly sheared blastoporphyritic granite

gneiss with top-to-the-east shearing. L

=stretching

lineation of 2

stage, S

=foliation of 1

and 2

stages.

로 20° 침강하고 있다(Figs. 7c-f). 전단엽리면에 직교 하고 신장선구조를 포함하는 면에서 뚜렷한 우향의 전단증거를 보이며, 명확하게 상부가 동쪽으로 이동 한 전단을 지시하고 있다(Figs. 7c-f). 이 동서 주향의 신장선구조는 압축동시기 또는 그 이후의 신장에 의 한 것으로 판단된다.

불일폭포 일대: 불일폭포 아래 하상(Fig. 1의 5 지 점)에서는 화강암질편마암 내에 연성의 전단변형에 의 한 전단엽리가 발달하고 있다(Fig. 8). 엽리의 주향은 남-북 방향으로 N8°E이며, 경사는 75°E이다. 단면에 서는 S-C구조의 발달이 뚜렷하다. 전단면에서 관찰되 는 신장선구조는 N05°W의 선주향에 북쪽으로 25°

침강하고 있다(Fig. 8a). 동시에 동서 방향에 동쪽으 로 고각으로 침강하는 신장선구조도 관찰된다(Fig.

8h). 전단엽리면에 직교하고 신장선구조를 포함하는 면에서 우향의 전단감각을 보이며, 동서 방향의 신장 선구조와 관련하여 남북 방향의 습곡축과 습곡축면을 보이는 쬐인 습곡이 발달한 것으로 보인다(Figs. 8e- g). 따라서 동서 방향의 신장선구조는 후기의 것으로 상부가 서쪽으로 이동한 전단감각을 보이고 있다. 또 한 상부가 동쪽으로 이동한 전단밴드가 관찰되며, 남 북 방향의 신장선구조를 따라서는 야외에서는 우향의 전단증거를 보인다.

단천골 계곡:하동군 화개면 대성리 단천골 500 m 고지 하상(Fig. 1의 6 지점)에 발달하는 화강암질편마 암 노두에서 엽리의 주향은 남-북 방향으로 N3°W이 며, 경사는 동쪽으로 저각인 15°E이다(Figs. 9a, 9b).

Fig. 8. Mylonized and folded granitic gneiss developed around Bulil Fall in the southern part of the Jirisan area, Yeongnam massif, Korea. (a) Highly mylonized granitic gneiss with sub-horizontal stretching lineation. (b) Sheared and folded granitic gneiss with fold axis of late stage. (c) Highly mylonized granitic gneiss with sub-horizontal stretching lineation. (d) Sheared granitic gneiss showing dextral shearing. (e) Tight isoclinal a-type fold with stretching lineation parallel to the fold axis. (f) Isoclinal fold within granitic gneiss. (g) Fold of 2

stage. (h) NS-trending foliation with highly dipping angle to the east, having EW- trending stretching lineation of 2

stage. L

=stretching lineation of 1

stage, L

=stretching lineation of 2

stage, L

=axis of fold in 2

stage, L

=axial plane of fold in 3

stage, S

=foliation of 1

stage.

Fig. 9. Outcrop developed around Dancheon valley in

the southern part of the Jirisan area, Yeongnam

massif, Korea. (a) Granitic gneiss with eastward

dipping angle. (b) Sheared granitic gneiss with top-to-

the-east shearing (2

stage). (c) Sheared granitic

gneiss with NNE-trending stretching lineation (1

stage) showing top-to-the-southsouthwest shearing

(dextral). (d) EW-trending stretching lineation with top-

to-the-east shearing. L

=stretching lineation of 1

stage, L

=stretching lineation of 2

stage, S

=foliation

of 1

and 2

stages.

전단엽리면에서 관찰되는 신장선구조는 거의 동서 방 향으로 N85°E의 선주향에 동쪽으로 15° 침강하고 있 다(Fig. 9d). 전단엽리면에 직교하고 신장선구조를 포 함하는 면에서 관찰되는 S-C구조와 같은 전단증거에 의하면, 상부가 남서쪽으로 이동한 양상이 관찰된다 (Fig. 9c). 또 다른 엽리의 주향은 북북동 방향으로 N20°E이며, 경사는 동쪽으로 저각인 30°E이다. 신장 선구조는 거의 동서 방향으로 N80°E의 선주향에 동 쪽으로 30° 침강하고 있다. 불일폭포(5 지점)와 단천 골(6 지점) 사이의 화강암질편마암 내에는 연성의 전 단변형에 의한 강한 전단엽리가 발달하고 있으며, 기 존의 지질도폭에서 편암으로 기재된 부분들은 심하게 전단된 화강암질 편마암으로 이번 조사에서 확인된다.

백무동 일대:백무동 계곡 일원의 저지대에서는 잔

류반상 화강편마암이 발달하고, 고지대로 가면서 화 강암질 편마암이 분포한다(Fig. 1의 7 지점). 이는 뱀 사골과도 유사한 분포양상이며, 잔류반상 화강편마암 이 후기에 관입한 것으로 저지대를 이루며 주로 분포 하는 것으로 해석된다.

백무동 첫나들이폭포와 가내소폭포 사이의 경우(Fig.

1의 7 지점), 세 번째와 네 번째 구름다리 사이에서 는 주변의 화강편마암 내에 미그마타이트질 호상편마 암이 국지적으로 발달하고 있다(Fig. 10). 호상편마암 의 엽리는 심하게 습곡된 양상을 보이기도 하나, 일 반적인 주향은 북동 방향으로 N35°E이며, 경사는 서 쪽으로 저각인 12°를 보인다. 엽리면에서 관찰되는 신 장선구조는 북동 방향으로 N46°E의 선주향에 북동쪽 으로 12° 침강하고 있다. 엽리면에 거의 평행한 습곡 축면을 가지며, 습곡머리가 동쪽으로 향하는 심하게 쬐여진 등사습곡이 잘 발달하고 있다(Fig. 10c). 신장 선구조 역시 습곡축과 평행하므로, 이 습곡은 상부가 북동으로 향한 칼집습곡(1^st stage)의 일부분인 것으로 판단된다.

달궁 일대: 달궁마을 근처는 우백질편마암이 분포 하는 곳으로 기존의 지질도폭에서는 달궁 자동차야영 장 근처도 우백질편마암으로 기재하고 있다. 그러나 조사 결과, 달궁 자동차야영장 일대의 노두(Fig. 1의 8 지점)는 잔류반상 화강편마암이 심하게 전단되어 안 구상편마암화 되어 있다(Fig. 11). 잔류반상 화강편마 암 내의 장석반정은 주로 1-2 cm 크기이며 최대 장 경이 5 cm에 달하며, 비대칭적인 모양을 보이며 안구

상편마암화된 암체 내에 연성의 전단변형에 따른 전 단엽리가 발달하고 있다(Fig. 11). 엽리의 주향은 N38°E이며, 경사는 38°SE이다. 전단엽리면에서 관찰 되는 신장선구조는 북북동 방향인 N24°E의 선주향에 거의 수평이며, 남쪽으로 8°로 침강하고 있다. 전단엽 리면에 직교하고 신장선구조를 포함하는 면에서 관찰 되는 전단증거에 의하면, 뚜렷한 우수향 주향이동성 전단증거를 보이고 있다.

달궁 일대 우백질편마암의 주변은 잔류반상 화강편 마암이 넓게 분포하고 있다. 지질연대로 보아 우백질 편마암이 신기의 암체이므로 이 지역에서는 우백질 편마암이 잔류반상 화강편마암을 관입한 후, 잔류반 상화강편마암과 함께 전단을 받은 것으로 해석된다.

Fig. 10. Outcrop of migmatite within blastoporphyritic granitic gneiss developed around Baekmudong valley in the northern part of the Jirisan area, Yeongnam massif, Korea. (a and b) Gently westward dipping shear plane (foliation, S

) with migmatite. (c) Stretching lineation (L

) and fold axis (L

) are nearly parallel, indicating a possible sheath fold in the 1

stage.

Fig. 11. Outcrop of blastoporphyritic granitic gneiss

developed around Dalgung valley in the northwestern

part of the Jirisan area, Yeongnam massif, Korea. (a)

Blastoporphyritic granitic gneiss with dextral shear

sense. (b) Sheared blastoporphyritic granitic gneiss

with dextral shearing.

지대인 와운교와 요룡대 근처에서는 화강암질 편마암 이 분포한다(Fig. 1의 9 지점). 계곡 상부는 기존 지 질도폭에서는 혼성페그마타이트질 편마암으로 기재하 였으나, 이번 연구에서는 와운교 일대와 동일한 광물 과 화학조성을 보임으로 인하여 화강암질 편마암으로 묶었다(Fig. 1). 이는 백무동 지점과 유사한 분포양상 으로 잔류반상 화강편마암이 후기에 관입하여 저지대 를 이루며 주로 분포하는 것으로 해석된다. 주로 1- 3 cm 크기이며 최대 장경이 7 cm에 달하는 비대칭적 인 장석반정을 가지는 안구상편마암 내에 연성의 전 단변형에 의한 전단엽리가 약하게 발달하고 있다(Fig.

12). 엽리의 주향은 북동 방향으로 N40°-50°E이며, 경사는 고각이다. 비대칭적인 장석반정에 의한 전단 방향은 우향의 전단증거가 우세하다.

청계마을 일대:단성면 청계리 청계마을 일대의 하

상(Fig. 1의 11 지점)에는 미그마타이트질 편마암과 규암 내에 심하게 압축된 등사습곡과 신장선구조가 거의 수평이자 남북을 지시하는 칼집습곡이 잘 발달 하고 있다(Figs. 13a-j). 첫 번째 습곡작용(P1)은 칼집 습곡과 심하게 쬐인 등사습곡으로 엽리(S1)는 N15°- 25°E/42°NW이며, 신장선구조는 거의 남북 주향으로 N5°W에 북으로 25° 침강하고 있다(Figs. 13f-j). 전 단작용은 상부가 북으로 이동한 전단감각을 뚜렷이 보이고 있다(Figs. 13d-h). 두 번째 습곡(P2)의 습곡 축면은 남북 주향에 서쪽으로 45° 경사하고 있다.

청학동 입구: 지리산복합체의 남동쪽인 길마재 서측

의 청암면 상이리 봉화사 근처의 경우(Fig. 1의 12-2

본 연구에서는 우백질 화강편마암이 심하게 전단되어 안구상화 된 것으로 판단된다(Fig. 14a). 북북동 주향 에 고각의 전단엽리가 발달하고 있으며 전단면에서 관찰되는 신장선구조는 북동 주향에 북으로 40° 침강 하고 있다(Fig. 14c). 신장선구조에 평행하고 엽리면

Fig. 12. Outcrop of blastoporphyritic granitic gneiss developed around Baemsagol valley in the northwestern part of the Jirisan area, Yeongnam massif, Korea. (a) Blastoporphyritic granitic gneiss with weak NE-trending foliation. (b) Blastoporphyritic granitic gneiss with weak NE-trending foliation.

Fig. 13. Outcrop of highly sheared quartzite developed

around Cheonggye in the northeastern part of the

Jirisan area, Yeongnam massif, Korea. (a and b)

General view of outcrop. (c-f) Isoclinal fold with dextral

shear sense. (g-j) Sheath fold with NS-trending

stretching lineation. L

=stretching lineation, P

=axial

plane of 1

stage folding, S

=bedding of quartzite,

S

=schistosity.

에 직교하는 단면에서 보이는 전단감각은 상부가 북 동으로 이동한 양상을 보이고 있다(Fig. 14d).

봉화사 노두의 남쪽 연장부로 보이는 청암면 상이 리 횡천강 청암계곡의 백암동천 일대의 노두(Fig. 1의 12-1 지점)에서도 반상변정질 편마암이 아니라 우백 질편마암이 심하게 전단되어 나타난다. 장석들은 대 부분 안구화되어 있으며 석영이 리본상으로 신장되어 발달하고 있다(Fig. 15). 전단엽리면은 북동 방향의 주향에 고각의 경사를 보이며(Figs. 15a-c), 북으로 30°-45° 침강하는 신장선구조를 보인다(Fig. 15d, 15f). 운동방향은 우향의 전단감각을 보인다(Figs.

15c-e).

중산리 일대: 중산리 입구인 중산교 아래의 경우 (Fig. 1의 13 지점), 기존의 지질도폭에서는 주변의 잔류반상 화강편마암 내 백립암상 편마암으로 기재하 고 있으나, 우백질편마암이 심하게 전단된 산물로 판 단된다(Fig. 16). 전단엽리면의 주향은 거의 남북 방 향이며, 고각의 경사를 보인다(Figs. 16a, 16d). 운동 방향은 남북 내지는 북북동 방향의 전단면을 따라 좌 향의 전단감각을 보인다(Fig. 16c). 엽리면에 거의 평 행한 방향으로 수 m 폭으로 거의 수직하는 염기성 암맥이 관입하고 있다(Fig. 16b).

Fig. 14. Outcrop of leucocratic granitic gneiss developed around Bonghwasa Temple of Sangi-ri in the southeastern part of the Jirisan area, Yeongnam massif, Korea. (a) General view of outcrop. (b) Sheared leucocratic granitic gneiss with foliation (S

).

(c) Foliation with NE-trending stretching lineation (L

).

(d) dextral shear sense.

Fig. 15. Outcrop of leucocratic granitic gneiss developed around Baegamdongcheon of Sangi-ri in the southeastern part of the Jirisan area, Yeongnam massif, Korea. (a) General view of outcrop. (b) Zig- zag type of mafic dyke. (c) Dextrally sheared leucocratic granitic gneiss with foliation (S

). (d) NS- trending stretching lineation (L

). (e) Dextrally sheared leucocratic granitic gneiss with foliation (S

). (f) NS- trending stretching lineation (L

).

Fig. 16. Outcrop of leucocratic gneiss developed

around Jungsanri in the eastern part of the Jirisan

area, Yeongnam massif, Korea. (a) General view of

outcrop. (b) Leucocratic gneiss with mafic dyke. (c)

Sheared leucocratic gneiss with foliation (S

) with

sinistral shear sense. (d) NS-trending foliation.

연구지역 일원에는 시대미상 또는 선캄브리아시대 로 알려진 편마암상의 변형된 화강암류와 이를 관입 한 염기성에서 규장질까지의 다양한 조성의 중생대 관입암류들이 분포한다. 이들 암체들 중, 최근 하동- 산청 회장암 복합체의 서쪽에 분포하는 편마암상의 암체들에 대한 U-Pb 연대측정 결과는 이들 대부분이 중기~후기 고원생대(1,880~1,860 Ma)의 암체(Lee et al., 2018 and references cited therein)로 밝혀졌으

진 바 있다(Turek and Kim, 1996; Seo et al., 2016;

Ok et al., 2017; Park et al., 2018). 본 연구에서는 하동-산청 회장암 복합체의 서쪽부에서 관입암체의 분 포 양상(Fig. 1) 및 전단작용에 의하여 전형적인 편마 암상의 변형된 화강암체 특징(Fig. 5, 14)을 나타내고 그동안 연대측정이 수행되지 않았던 우백질편마암을 대상으로 U-Pb 연대측정을 수행하여 본 암체의 관입 시기 및 변형작용의 시기에 대하여 논의하고자 하였다.

Table 1. SHRIMP zircon U–Pb isotopic data for the analyzes samples from this study

Spot no.

Pb

(%) U (ppm) Th (ppm)

Th/

U

Pb/

U ±%

Pb/

Pb ±%

Pb/

U (Ma)

Pb/

Pb* (Ma) Leucocratic gneiss

G8-1.1 0.04 487 57 0.121 0.3355 0.8 0.11470 0.38 1865±13 1875±7

2.1 0.04 891 87 0.101 0.3378 1.1 0.11427 0.30 1876±17 1868±5

3.1 0.05 595 160 0.278 0.3327 0.8 0.11378 0.36 1851±12 1861±6

4.1 0.04 1639 64 0.040 0.2836 0.7 0.11434 0.22 1609±10 1869±4

5.1 0.03 578 61 0.110 0.3359 0.7 0.11418 0.31 1867±12 1867±6

6.1 0.02 599 44 0.076 0.3478 0.7 0.11418 0.30 1924±12 1867±5

7.1 0.01 740 49 0.069 0.3513 0.7 0.11376 0.27 1941±12 1860±5

8.1 0.02 861 69 0.083 0.3449 0.7 0.11486 0.25 1910±11 1878±5

9.1 0.05 418 98 0.242 0.3245 0.7 0.11425 0.59 1812±12 1868±11

10.1 0.02 608 164 0.279 0.3491 0.7 0.11446 0.30 1930±12 1871±5

11.1 0.02 701 100 0.147 0.3505 0.7 0.11467 0.28 1937±12 1875±5

12.1 0.02 678 54 0.082 0.3442 0.7 0.11399 0.28 1907±12 1864±5

13.1 0.03 382 74 0.199 0.3385 0.7 0.11407 0.39 1879±12 1865±7

13.2 0.03 382 74 0.199 0.3514 0.7 0.11407 0.39 1941±13 1865±7

14.1 0.05 483 97 0.207 0.3446 0.9 0.11366 0.46 1909±15 1859±8

14.2 0.02 860 53 0.064 0.3438 0.9 0.11521 0.36 1905±14 1883±7

15.1 0.07 412 85 0.213 0.3453 0.9 0.11341 0.50 1912±15 1855±9

Leucocratic gneiss

J4-1_1.1 0.01 1815 90 0.051 0.3349 0.7 0.11407 0.23 1862±12 1865±4

3.1 0.01 2526 195 0.080 0.3420 0.7 0.11417 0.20 1896±12 1867±4

4.1 -- 1671 296 0.183 0.3419 0.7 0.11462 0.22 1896±12 1874±4

5.1 0.01 864 80 0.096 0.3381 0.8 0.11489 0.30 1878±12 1878±5

6.1 0.01 849 107 0.130 0.3421 0.8 0.11440 0.30 1897±12 1870±5

7.1 0.07 951 111 0.120 0.3191 0.7 0.11319 0.30 1785±12 1851±5

8.1 0.00 1023 67 0.068 0.3382 0.7 0.11434 0.28 1878±12 1870±5

9.1 0.04 373 55 0.152 0.3425 0.8 0.11227 0.44 1899±13 1837±8

10.1 0.00 2092 174 0.086 0.3435 0.7 0.11355 0.21 1904±12 1857±4

11.1 0.87 943 96 0.105 0.3360 0.7 0.11375 0.44 1867±12 1860±8

12.1 0.01 1160 146 0.130 0.3461 0.7 0.11404 0.26 1916±12 1865±5

13.1 0.01 1185 164 0.143 0.3513 0.7 0.11491 0.23 1941±12 1878±4

13.2 0.01 1185 164 0.143 0.3646 0.7 0.11491 0.23 2004±11 1878±4

14.1 0.01 764 120 0.162 0.3343 0.7 0.11429 0.28 1859±12 1869±5

14.2 0.01 764 120 0.162 0.3470 0.7 0.11429 0.28 1920±12 1869±5

분석방법 및 결과

연구지역의 우백질편마암의 2개 시료에 대해 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대측정을 실시하였다.

SHRIMP U-Pb 연대측정을 위한 저어콘 내부구조 및 분석 위치선정과 U-Pb-Th 분석은 한국기초과학지원 연구원 오창 캠퍼스에 설치되어 있는 주사전자현미경 (JEOL JSM-6610LV)과 SHRIMP-IIe/MC를 사용하였 다. 저어콘 분리, 디스크 마운팅, SHRIMP 분석방법 과 절차는 Williams (1998)과 Ireland and Williams (2003)의 방법을 사용하였다. Table 1과 Fig. 17에 실린 각 분석점 자료와 일치연령에 표시된 오차범위 는 1σ를 나타내고, 평균 연령치에 딸린 오차범위는 2σ(약 95% 신뢰도)를 정의한다. 분석점 직경은 25~35 μm이며 한 점의 U-Pb 분석마다 필요한 모든 질량의 동위원소를 5번 반복 정량하였다. 분석에 사

용한 저어콘 표준물질은 FC-1과 SL-13이며, 측정 자 료는 SQUID 2.5와 ISOPLOT 3.7 프로그램(Ludwig, 2008, 2009)을 이용하여 처리하였다. U 농도는 SL- 13 (238 ppm U; Claoué-Long et al., 1995)을 이용 하여 보정하였고, U/Pb 연대보정을 위해 3점의 미지 시료 분석마다 저어콘 표준물질 FC-1 (1,099 Ma;

Paces and Miller, 1993)을 한 번씩 분석하였다. 연 대측정 대상 변성암류에서 분리된 저어콘의 크기는 100~350 μm 정도로 자형, 반자형, 둥근형의 다양한 입자로 나타난다. 대부분 입자의 내부는 누대구조 등 을 가지는 화성기원 저어콘의 특징을 보여준다.

시료번호 G8에서 분리한 저어콘 총 17점에 대하여 U-Pb-Th 분석을 수행하였다. 분리한 저어콘은 200~350 μm 범위의 장축을 가지며, 대체로 자형 내 지 반자형의 결정형을 나타낸다. SHRIMP 분석은 주

Fig. 17. Representative cathodoluminescence images of zircon grains and U-Pb concordia diagram from two

leucocratic gneiss samples. The

Pb/

Pb age of individual analytical spots, denoted by solid circles, are given.

형에 도시한 결과는 비교적 일치곡선 부근에 도시되 며, 1,868±3.8 Ma (n=16, MSWD=1.4; Fig. 17a)의 가중평균 ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb 연령을 나타낸다. 연대집중군을 보여주는 분석점들에서 U 함량은 412-1,638 ppm, Th 함량은 44-160 ppm 그리고 Th/U 비는 0.040- 0.279이다(Table 1).

시료채취 G8지점보다 세립질의 우백질편마암(시료 번호 J4)에서 분리한 저어콘 총 15점에 대한 U-Pb- Th 분석을 수행하였다. 분리한 저어콘은 100~150 μm 범위의 장축을 가지며, 대체로 반자형 내지 둥근형의 결정향을 보인다. CL 영상은 대체로 자형 내지 둥근 형의 상속핵을 포함하고 있다. 일부 시료의 CL 영상 에서 어둡고 진동누대가 발달되지 않은 주변부가 관 찰되기도 한다. SHRIMP 분석은 주로 CL 이미지에 서 어둡게 나타나는 연변부에서 측정하였다. 분석결 과는 Table 1에 나타내었다. 총 15개 중 11개의 분석 점에서 연대집중군을 보여주며 1,867±4.0 Ma (n=11, MSWD=1.6)의 가중평균 ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb 연령를 나타낸다 (Fig. 17b). 15개 분석점에서 U 함량은 373-2,526 ppm, Th 함량은 55-296 ppm 그리고 Th/U 비는 0.051-0.183이다(Table 1).

토의 및 결론

전단대 발달 및 분포 특성

본 연구에서는 지리산 변성암체 내에 발달하는 지 질구조 가운데 특히 연성전단변형의 결과로 생성된 전단대 관련 구조자료들을 수집하였다. 노두 규모에 서 수십 m~수십 cm의 폭을 가지는 전단대에는 전단 엽리면과 함께 특정 방향의 신장선구조와 전단감각이 관찰된다.

편마암의 엽리를 연성변형에 의해 생성된 전단엽리 들이 자르고 있으며, 대체로 광역적인 분포를 보인다.

따라서 이들 전단엽리의 생성은 편마암 내의 엽리 생 성 이후임이 확실하며, 이 지역의 편마암은 두 번 이 상의 강력한 변형을 겪었음을 지시한다. 편마암의 엽 리는 북북동 내지 북동이 우세한 반면 전단엽리의 방 향은 남북 내지 북북동 방향이 우세하다. 전단엽리면 에 발달한 신장선구조는 북동 방향에 완만한 침강각 을 보여 주향이동성 전단운동의 존재를 지시하며, 신 장선구조를 포함하고 전단엽리면에 직교하는 단면에

전체적으로 우향의 전단대가 우세한 연구지역의 연 성변형전단의 공간적 분포는 서쪽의 달궁(8지점) 및 뱀사골(9지점) 일대에서는 강한 북동 내지 북북동 방 향의 우향의 전단대가 확인되며, 중앙부와 동쪽은 중 산리 일대(13지점)를 제외하고는 남북 내지 북북동 방 향의 우향의 전단대가 대체로 대상 분포로 나타남이 특징이다(Fig. 18). 이러한 전단대의 분포는 영남육괴 지리산지구에서 복합적인 지구조운동을 반영한 북동 방향과 남북 내지 북북동 방향의 지구조선들로 판단 된다. 즉, 하동-산청 회장암 복합체의 동부와 편마암 의 경계부에 발달하는 남북 방향의 하동전단대(Lee and Kang, 2012)를 비롯한 지리산 편마암복합체 내 부(연구지역의 중앙부와 동부)는 남북 방향의 전단대 가 우세한 반면 편마암복합체 서쪽은 호남전단대의 일반적인 방향성인 북동 방향의 지구조선과 유사한 양상이다. 이 같은 남북 내지 북북동 방향의 연성전 단대의 발달은 이 지역에서 광역적인 북동-남서 방향 의 지체구조가 동북동-서남서 내지 동-서 방향의 압 축 환경에 의해 재배열되는 과정에서 형성된 것으로 해석한 Lee and Kang(2012)의 견해와 부합한다. 한 편 연구지역에서는 일부 좌향의 전단운동도 관찰되며, 동시에 이후 두꺼워진 지각의 확장에 관련된 것으로 보이는 동-서 방향의 신장선구조도 일부 노두에서 관 찰되므로 압축 환경 후기 또는 이후에 지각평형화 작 용이 있었던 것으로 여겨진다.

전단변형 시기와 지구조환경

연구지역에서 강한 전단변형을 받은 우백질편마암 에서 구한 관입시기가 1,868~1,867 Ma로 밝혀져 이 들의 변형 시기는 우백질편마암의 관입 이후에 변형 을 받았음을 명백히 지시해준다. 이 연구에서 분석한 전단변형을 받은 편마암류로부터 변형 및 변성시기가 측정되지는 않았지만 이들 편마암류는 엽리가 발달한 염기성 암맥들과 변형의 특성이 관찰되지 않는 염기 성 암맥 및 심성암체들에 의해 관입되어 있으며 이들 암맥과 심성암체의 연대는 기존에 보고된 바 있다.

우선 산청 회장암체를 관입한 다수의 염기성 암맥군 중에서 엽리가 발달한 북동 주향의 암맥과 변형의 증 거를 보이지 않는 북서 주향의 암맥의 관입시기가 각 각 약 260 Ma 및 222 Ma로 보고된 바 있다(Kim et al., 2010). 연구지역인 방곡리 일대(3 지점)에서도

북북동 주향의 연성전단대를 변형을 받지 않은 염기 성 암맥들이 절단하며 관입하고 있음이 관찰된다. 또 한 연구지역에서 편마암류와 회장암을 관입하며 변형 의 증거를 거의 보이지 않는 섬장암의 관입시기는 220~210 Ma로 보고되었다(Turek and Kim, 1996;

Seo et al., 2013; Ok et al., 2017). 또한 최근에는 섬장암에 의해 관입된 선캄브리아시대 또는 시대미상 의 고기 편마암상의 변형된 화강암류로부터 238~

230 Ma의 관입연령이 구해진 바 있다(Park et al., 2018). 이들 연령자료를 고려하면 220 Ma 보다는 이 전에 강력한 변형작용이 연구지역 일원에 있었음을

알 수 있다. 한편 연구지역보다 북서쪽에 위치한 영 남육괴의 안동지역에서도 페름기말-트라이아스기 (262~251 Ma)의 변성 화강암류가 보고되었으며 저어 콘 덧성장으로부터 변성시기가 약 230 Ma임을 해석 하였다(Cheong et al., 2014). 또한 영남육괴 중부인 김천지역에서도 약 250 Ma의 화강편마암이 보고된 바 있다(Song et al., 2015). 따라서 연구지역 일대는 페름기 말에 속하는 약 260 Ma로부터 트라이아스기 의 약 230 Ma까지 화강암질 화성활동이 있었으며, 약 230-220 Ma의 비교적 짧은 시기에 변성 및 변형작용 이 발생하였음을 알 수 있다. 이러한 변형시기를 고

Fig. 18. Photography showing the kinematic characteristics related to the ductile shear deformation in each

outcrop.

안 한반도와 가까운 지역에서 섭입과 관련한 화강암 질 화성활동이 있었고, 그 이후에 한반도의 충돌조산 운동과 관련된 강력한 변형작용이 발생한 것으로 추 정된다. 그러나 연구지역의 편마암류들이 260~230 Ma 이전에 강한 연성전단변형작용을 받은 후, 230~

220 Ma에 발생한 변형작용이 중첩되었을 가능성도 배 재할 수는 없다. 이와 같은 지구조환경의 변화는 향 후 상세한 구조지질학적 연구와 함께 전단변형을 받 은 암체와 받지 않은 암체들에 대한 지연대학적 및 암석학적 등의 추가적인 연구를 통해 밝혀져야 할 것 으로 판단된다.

결 론

이 연구에서는 지리산 편마암복합체의 기존 지질도 를 기초로 새로운 암상분포도의 작성과 함께 편마암 복합체 내에 발달하는 연성전단대의 기하학적 및 운 동학적 특성에 대하여 논의하였다. 또한 연성전단변 형을 받은 우백질편마암에 대해 SHRIMP 저어콘 U- Pb 연대측정을 수행하고 연성전단변형의 시기에 대하 여 토의하였다.

연구지역의 연성변형전단의 공간적 분포는 남북 내 지 북북동 방향이 우세한 우향의 전단대가 중앙부 및 동부에서 대상 분포로 발달된 특성을 보이며 서쪽부 에서는 호남전단대의 일반적인 방향성인 북동 방향으 로 발달하고 있다. 남북 내지 북북동 방향의 연성전 단대의 발달은 이 지역에서 광역적인 북동-남서 방향 의 지체구조가 동북동-서남서 내지 동-서 방향의 압 축 환경에 의해 재배열되는 과정에서 형성된 것으로 해석된다.

이 연구에서 강한 전단변형을 받은 우백질편마암에 대해 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정을 수행한 결과, 2개의 시료에서 각각 1,868±3.8 Ma와 1,867±4.0 Ma 의 일치연령이 구해졌다. 이러한 결과는 연구지역 일 원에서 보고된 편마암류들의 U-Pb 연대측정 결과와 일치한다.

이 지역에서 편마암류를 관입한 변형된 염기성 암 맥과 화강암류 그리고 변형 특성이 관찰되지 않는 화 성암류들의 관입 시기를 고려할 때, 연성전단 변형작 용은 고생대 말(약 260 Ma)부터 트라이아스기(약 230 Ma) 동안 섭입작용과 관련된 화강암질 화성활동

사 사

이 논문은 부산대학교 기본연구지원사업(2년)에 의 하여 연구되었다. 논문의 심사과정에서 세심하고 건 설적인 조언과 비평을 해 주신 익명의 심사위원들께 감사드린다.

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Received February 2, 2019

Review started February 3, 2019

Accepted February 28, 2019