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남아공-보츠와나 지역의 지각 진화

전문가 제언: ○ U-Pb와 Lu-Hf 동위원소의 통합 검토 방법은 지구역사의 초기에 일어난 지각의 형성과 진화에 중요한 정보를 제공한다. 또한 시생대 내지 원생대 지각의 형성기 측정과 조산운동 사이에 일어난 지각의 재순환 등의 문제에 해답을 주기 때문에 Limpopo 누대 중앙대(central zone) 내 정편마암과 화강암질 암류 중 지르콘의 U-Pb와 Lu-Hf 동위원소의 통합 분석은 본 대의 시생대 내지 원생대의 지각진화 연구에 도움이 될 수 있다.

○ 지르콘의 U-Pb 방법은 오래된 암석에서도 정확한 정출 연대를 얻을 수 있고 Hf는 Lu에 비해 지르콘 격자 중에 많이 혼합되기 때문에 지르콘이 정출될 때의 마그마 초기의 Hf 동위원소 조성은 ICP-MS에 의하여 정확히 알 수 있으며, SHRIMP와 LA-ICP-MS 분석은 지르콘 입자의 부분별 분석이 가능하다. 따라서 성장이나 변질대 뿐만 아니라 원래의 지르콘 도메인을 확인할 수 있는 장점이 있다.

○ 본 논문에서 중요한 일부를 차지하는 일치연대를 간단히 설명하면, U-Pb 방법은 238U-206Pb와 235U-207Pb의 두 방법을 동시에 시행할 수 있는데, 두 측정치가 일치되면, 이를 일치연대라고 하며 암석의 정확한 연령이 될 수 있다.

○ 그 원리는 238U은 8개의 입자(He 핵)를 방출하여 206Pb가 되고 소량의 235U은 7개의 입자를 방출하여 207Pb이 되는데, 238U은 반감되는데 약 45억년이 걸리고 7억년이 걸린다. 따라서 U을 포함하는 광물을 분석하여 그 중에 들어 있는 U양에 대한 납의 양비(206Pb/238U, 207Pb/235U)로서 광물의 생성 시기를 밝혀낼 수 있다.

○ 분석에 MS분석법이 사용되는 것은 U에는 Th이 섞여 있는 일이 많고 232Th는 6개의 입자를 방출하여 207Pb로 되며, 자연계에는 보통의 납(204Pb)이 많이 존재하기 때문에 보통 분석법으로는 납의 동위원소 들을 구별·분석할 수 없으나 질량분광기(mass spectrograph, MS)는 가능하다.

저자: Zeh, A; Gerdes, A; Klemd, R; Barton, JM; AF Zeh, Armin; Gerdes, Axel; Klemd, Reiner; Barton, Jackson M., Jr.
자료유형: 학술정보