The Study of Age Determination Using Stepwise Dissolution Technique

단계적 용해에 의한 연대측정법 연구

  • 박계헌 (부경대학교 환경·해양대학 환경지질과학과)
  • Published : 2001.12.01

Abstract

Recently developing method of age determination using stepwise dissolution technique to expand the applicability of absolute age determination significantly is evaluated whether it is applicable to the Korean samples. The materials selected for the study are uranium-bearing black slates from Changni Formation of Ogcheon metamorphic belt, tourmaline separated from Naedeongni granite of Yeongnam massif, garnet and ilmenite separated from ilmenite-bearing anorthositic rock of Yeongnam massif, scheelites from Ogbang mine, and magnetite separated from Gyemyeongsan Formation of Ogcheon metamorphic belt. For the stepwise dissolution, various acid steps with different normalities and different durations were applied to leach the samples. The leachate from each step was analyzed to determine the Pb isotopic composition and concentrations of Pb and U using thermal ionization mass spectrometer. The black slates from the Changni Formation and the tourmaline from the Naedeongni granite reveal significant variation of Pb isotopic composition, which reveals the potential of such stepwise dissolution technique as a dating method. The behaviors of uranium and lead during the each stage of step leaching are different, which seem to reflect the differences in positions within the crystal lattices depending upon mineral species.

최근 기존 연대측정법의 한계를 극복하여 절대연령 측정 대상을 획기적으로 넓힐 수 있는 방법으로 개발되고 있는 단계적 용해에 의한 연대측정법을 국내 시료에 적용하여 이 방법에 의한 연대측정의 성공가능성에 대해 평가하여 보았다. 대상 시료는 옥천변성대 대전 남부지역 창리층의 함우라늄 흑색 점판암, 영남육괴 북동부의 선캠브리아 내덕리 화강암에서 분리한 전기석 및 옥방광산의 회중석 등을 선정하였다. 이들에 대한 단계적 용해를 위해 산의 종류와 시간을 달리하여 점차 그 세기를 늘려가며 납을 용출시켰으며, 각 단계에서 얻은 용액들에 대해 납 등위원소 비율과 함께 납과 우라늄 함량을 열이온화 질량분석기로 측정하였 다. 그 결과 창리층 혹색 점판암과 내덕리 화강암으로부터는 상당한 Pb 동위원소 값의 분산을 얻을 수 있었으며 단계적 용해에 의한 Pb-Pb 연대측정이 성공적일 수 있음을 보여준다. 단계적 용해 과정에서 시료의 종류마다 우라늄과 납의 거동이 다르며 이는 구성 광물의 종류에 따라 우라늄과 납이 차지하는 결정 내에서의 위치에 지배되는 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 암석학회지 v.6 충주 계명산지역 옥천변성대의 화성 활동과 지질구조 강지훈;류충렬
  2. 광산지질 v.24 옥천 각섬암의 Sm-Nd 동위원소연구: 예비보고서 권성택;藍晶瑩
  3. 제7차 한국암석학회 정기총회 및 학술발표회 요약집 v.21 한반도 옥천대 중하부 화강 암체에 대한 U-Pb 스핀과 인회석 연대 권성택;박성현;정창식
  4. 암석학회지 v.8 풍기지역 소백산편마암복합체의 백립암상 변성작용-북부 소백산육괴의 지각진화와 환경지질 권용완;신의철;오창환;김형식;강지훈
  5. 2000년도 한국암석학회 · 한국광물학회 공동학술발표회 논문집 v.85 지리산 지역 차노카이트(Charnockite)의 생성시기와 기원 및 회장암과의 성인적 관계 김동연;박계헌;송용선
  6. 지질학회지 v.31 충주지역에 분포하는 변성암류의 K-Ar의 연대: 원성대말기(675 Ma)의 옥천대 변성작용 민경원;조문섭;권성택;김인준;長尾敬介;中村榮二
  7. 지질학회지 v.34 옥천변성대 변성퇴적암의 스트론튬 동위원소 조성 및 연대 박계헌;정창식
  8. 기초과학지원연구소 미발간 연구보고서 옥천변성대에 분포하는 변성퇴적암의 동위원소 지구화학 박계헌;정창식;이석훈
  9. 지질학회지 v.29 태백산지역의 고기화강암 및 화강편마암류에 대한 납 동위원소 연구 박계헌;정창식;이광식;장호완
  10. 암석학회지 v.8 소백산육괴 서남부 지리산지역의 반상변정질 편마암에서 산출되는 백립암질 포획암 송용선
  11. 암석학회지 v.8 청주-미원지역 중부 옥천변성대의 변성진화과정 오창환;권용완;김성원
  12. 광산지질 v.24 상동지역 선캠브리아 화강암류의 K-Ar 백운모 연령측정 윤현수
  13. 지질학회지 v.24 옥천대의 각섬암의 화학조성과 그 성인(요약문) 이민성
  14. 지질학회지 v.35 하동지역 회장암질암의 진화 및 함티타늄광체의 성인적 관련성에 대한 예비연구 이종만;정지곤;김원사
  15. 지질학회지 v.25 하동지역에 분포한 회장암질암의 구조와 티타늄광체의 산출상태 정지곤;김원사;D.H. Watkinson
  16. 지질학회지 v.37 Rb-Sr, Sm-Nd, Pb 동위원소계의 분석을 위한 실험실 화학 바닥값 측정 정창식;권성택
  17. 암석학회지 v.4 증평-덕평 지역 중부 옥천변성대에 분포하는 이질 편암의 K-Ar 흑운모 연대 조문섭;김인준;김현철;민경원;안중호;長尾敬介
  18. Chemical Geology v.142 Pb-Pb dating of apatite by a stepwise dissolution technique Berger, M.;Braun, I.
  19. South Korea. Contrib. Mineral. Petrol. v.90 Strontium isotopic equilibration during metamorphism of tillites from the Ogcheon Belt Cliff, R.A.;Jones, G.;Choi, W.C.;Lee, T.J.
  20. Tectonics v.19 Late Palaeozoic to early Mesozoic intraplate orogeny in the Ogcheon Belt (South Korea): A new insight on the Paleozoic buildup of East Asia Cluzel, D.
  21. Geology v.26 Step-leach Pb-Pb dating of inclusion-bearing garnet and staurolite, with implications for Early Proterozoic tectonism in the Black Hills collisional orogen, South Dakota, United States Dahl, P. S.;Frei, R.
  22. Geochim. Cosmochim. Acta v.60 The role of inclusions in U-Pb and Sm-Nd garnet geochronology: Stepwise dissolution experiments and trace uranium mapping by fission track analysis DeWolf, C. P.;Zeissler, C. J.;Halliday, A. N.;Mezger, K.;Essene, E. J.
  23. Geochim. Cosmochim. Acta v.61 U-Pb dating of Fe-rich phases using a sequential leaching method Erel, Y.;Harlavan, Y.;Stein, M.;Blum, J. D.
  24. Geology v.24 Mono-sample Pb-Pb dating of pyrrhotite and tourmaline: Proterozoic vs. Archean intracratonic gold mineralization, in Zimbabwe Frei, R.;Pettke, M.
  25. Geochim. Cosmochim. Acta v.61 Single mineral dating by Pb-Pb step-leaching method: Assesing the mechanisms Frei, R.;Villa, I. M.;Nagler, Th. F.;Kramers, J. D.;Przybylowicz, W. J.;Prozesky, V. M.;Hofmann, B. A.;Kamber, B. S.
  26. Tectonics of Circum-Pacific continental margins Middle Paleozoic isotopic ages of the Ogcheon Group in Korea and their significance Kim, J. H.;Auboudin(ed.);Bourgois(ed.)
  27. J. Geol. Soc. Korea v.26 Preliminary Sr-Nd isotope study of the Hadong-Sanchung anorthositic rocks in Korea: Implication for their origin and for the Precambrian tectonics Kwon, S.-T.;Jeong, J. G.
  28. Precambrian Res. v.89 Neoproterozoic bimodal volcanism in the central Ogcheon belt, Korea: Age and tectonic implication Lee, K.-S.;Chang, H.-W.;Park, K.-H.
  29. USGS Open File Rep. (version 2.71) v.91 ISOPLOT-a plotting and regression program for radiogenic isotope data Ludwig, K.R.
  30. Geology v.24 Possible eastward extension of Chinese collision belt in south Korea: The Imjingang belt Ree, J.-H.;Cho, M.;Kwon, S.-T.;Nakamura, E.
  31. Chemical Geology v.163 Inter-laboratory and other errors in Pb isotope analyses investigated using a $^{207}Pb-^{204}Pb$ double spike Thirlwall, M.F.
  32. Tectonics v.12 An indentation model for the North and South China collision and the development of the Tan-Lu and Honam Fault Systems, Eastern Asia Yin, A.;Nie, S.