Rheological behavior between garnet- and omphacite-rich layers in eclogite from Lanterman Range, Northern Victoria Land, Antarctica

Abstract

에클로자이트(eclogite)의 변형 미구조(deformation microstructure)를 통해 지진학적 특성(seismic properties)을 이해하는 것은 섭입대(subduction zone)에서 관찰되는 지진학적 정보들을 이해하는데 몹시 중요하다. 이를 위하여 에클로자이트를 이루고 있는 주 구성광물인 석류석(garnet) 녹휘석(omphacite)에 대해 미구조 분석을 실시하였고, 예비 결과를 발표한다. 본 연구에서 분석된 남극 북빅토리아랜드 랜터만 산맥에 산출하는 에클로자이트에는 석류석으로 주로 구성된 층과 녹휘석으로 주로 구성된 층이 존재한다. 각각의 층에 대해 석류석과 녹휘석으로만 구성되었다고 가정하였을 시, 석류석이 풍부한 층은 석류석 87 vol %, 녹휘석 13 vol %이며, 녹휘석이 풍부한 층은 석류석 7 vol %, 녹휘석 93 vol %이다. 현미경 관찰 및 미구조 분석 결과 석류석이 풍부한 층에서 석류석은 주로 반자형으로 발달하며 녹휘석은 타형으로 발달해 있다. 석류석과 녹휘석의 평균 입자크기는 178.21 ㎛, 178.71 ㎛이고, 평균 종횡비는 1.8567과 2.1209이며. 조직강도값(fabric strength; J-index)은 4.0112, 6.5731이다. 녹휘석이 풍부한 층에서 석류석은 주로 반자형으로 발달하고, 녹휘석은 자형-반자형으로 발달해 있다. 석류석과 녹휘석 입자크기의 평균은 180.13 ㎛, 277 ㎛이고, 평균 종횡비는 1.7209와 2.6734, 그리고 각 광물의 조직강도값은 석류석이 4.4586, 녹휘석이 7.1624이다. 석류석과 녹휘석의 엽리에 대한 입자 배열의 정도의 범위는 넓으나, 상대적으로 녹휘석이 두 층 모두에서 석류석보다 강한 배열정도를 보인다. 위의 결과들을 종합해보면, 석류석이 풍부한 층에서는 석류석과 녹휘석의 평균 입자 크기가 비슷함에도 불구하고, 녹휘석의 결정방향성의 정도와 엽리에 대한 배열정도의 값이 크게 나타난다. 또한 녹휘석이 풍부한 층에서 녹휘석의 결정방향성의 정도, 엽리에 대한 입자 배열정도 또한 훨씬 더 큰 값을 가진다. 결과적으로 녹휘석으로 주로 구성된 층은 에클로자이트의 연성변형작용(ductile deformation)을 일으키는 주된 역할을 했을 것으로 생각된다.