⊙ 정동 알칼리장석 화강암

이 정동 알칼리장석 화강암은 노령산 오녀봉을 중심으로 하여 집안 지역에 가장 광범위하게 분포되어 있으며(사진 59, 60와 61), 육안으로 관찰하면 대부분 알칼리장석으로 구성되어 있으며, 미량의 알칼리 각섬석(riebeckite)과 흑운모가 함유되어 있다. 그리고 마그마 고결시 휘발성 성분인 기체가 있었던 것으로 생각되는 기공과 그 기공 내에 자형(自刑)의 석영 혹은 형석 등이 발달되어있는 정동구조를 보여주고 있다(그림 62, 63, 64과 65).
이 암석의 현미경 관찰에 의하면 등립상 세립질－중립질이며, 전체적으로 후기의 석영이 이전에 정출된 알칼리 장석을 교대하여 미문상 또는 문상조직을 보여주는 것이 특징적이다.(그림 66, 67, 68, 69)
주구성광물은 석영, 알칼리장석, 사장석, 각섬석, 흑운모 등이며, 부성분광물은 인회석, 저어콘, 불투명광물 등이며, 유색광물인 각섬석과 흑운모가 심하게 변질되어 이차광물인 녹니석과 방해석으로 산출된다.
이 암석의 물리적 특성인 대자율을 야외에서 측정한 값은 0.19~2.35 SI unit인 것으로 나타났으며, 평균 1.03 SI 였다. 그러나 이 대자율 값은 이 화강암질 마그마가 정출될 때의 산화환원 환경을 나타내는 것으로서, 화강암의 분화말기에는 산소분압이 가장 높아져서 결정분화 시에 만들어졌던 자철석이 적철석으로 산화되어 대자율 값이 오히려 감소하는 등 국부적으로도 많은 차이를 보여줄 수 있다. 왜냐하면 “고구려 채석장”에서 측정한 “정동 알칼리 장석 화강암”인 경우에도, 암상에 따라서 심한 변화를 보여줬기 때문이다.
이 암석의 주성분 및 미량원소의 함량은 표 2와 같다. 이 분석치에 따르면 이 암석은 알칼리장석 화강암류(alkali－feldspar granite) 에 속한다.
이 암석의 생성 연대는 한국기초과학지원연구원에 K－Ar 전암연대측정 방법으로 측정한 결과, 119.4 ± 2.4Ma로 나타났으며, 알칼리장석의 K－Ar전암연대도 103.7 Ma로 보고되어 있어, 이 암석이 중생대 백악기초에 비교적 천처에서 관입·정치되었음이 확인되었다.

[표 2] 집안－운봉 일대에 분포하는 암석의 주성분원소 및 미량성분의 화학분석자료

	SiO2	TiO2	Al2O3	Fe2O3	MnO	MgO	CaO	Na2O	K2O	P2O5	LOl	Total
1	67.45	0.42	15.66	2.96	0.08	0.8	1.51	4.6	4.31	0.15	2.16	100.11
2	67.07	0.43	15.73	3.25	0.09	1.88	1.74	4.9	4.04	0.17	1.92	100.22
3	75.76	0.17	13.84	0.97	0.08	0.13	0.47	7.59	2.43	0.01	1.34	99.79
4	76.16	0.09	12.89	1.21	0.06	0.02	0.25	3.95	4.5	0.01	0.68	99.82
5	48.16	2.59	17.05	9.55	0.14	3.17	7.48	4.66	2.3	0.98	3.72	99.79

	Rb	Sr	Ba	U	Th	Zr	Y	Nb	Sc	V	Li	Hf	Ta
1	114.69	23.8	43.9	2.78	13.99	297.0	15.14	33.47	3.5	23.5	26.0	6.37	3.09
2	101.16	21.1	48.7	2.56	13.84	338.0	15.49	32.63	3.7	25.6	18.7	6.89	3.14
3	109.17	3.5	5.9	4.02	18.39	544.7	18.83	40.88	1,7	3.9	10.4	11.91	3.95
4	183.23	0.1	1.1	4.88	22.01	722.3	28.14	40.58	3.3	0.0	6.1	16.43	6.59
5	34.90	44.7	22.6	1.29	4.34	288.2	28.21	68.27	12.0	153.3	19.4	4.76	10.21

	Cu	Pb	Zn	Bi	Sb	Sn	Cs	Co	Cr	Ni	P	S
1	5.55	18.16	51.1	0.11	0.14	2.01	0.71	2.97	5.1	0.74	641.3	168.2
2	3.45	11.32	48.8	0.05	0.05	2.56	0.50	3.56	2.8	0.89	741.7	73.3
3	3.13	18.29	46.6	0.06	0.07	2.97	0.23	0.29	5.2	0.63	24.6	353.9
4	2.48	24.99	69.2	0.21	0.11	5.17	0.92	0.23	16.6	0.69	16.0	28.4
5	24.60	4.11	65.0	0.01	0.35	1.78	4.34	21.32	0.0	2.38	3937.2	1024.4

	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Tb	Gd	Dy	Ho	Er	Tm	Tb	Lu
1	50.72	94.86	9.85	32.26	4.93	0.86	0.47	3.34	2.57	0.52	1.47	0.22	1.48	0.23
2	50.47	96.00	10.06	33.08	5.14	0.92	0.48	3.56	2.62	0.53	1.51	0.23	1.52	0.23
3	39.29	76.71	8.52	27.49	4.96	0.28	0.55	3.72	3.14	0.62	1.79	0.28	1.91	0.29
4	22.23	64.72	6.15	22.23	4.71	0.08	0.68	3.97	4.29	0.94	2.97	0.49	3.49	0.54
5	29.11	61.98	7.72	31.96	6.91	2.21	0.95	6.65	5.26	1.02	2.67	0.35	2.12	0.32

· 시료 1 환도산성 건너편에 분포하는 화강반암 노두( )
· 시료 2 환도산성 건너편에 분포하는 화강반암 노두( )
· 시료 3 환도산성 건너편에 분포하는 규장질 맥암 노두( )
· 시료 4 세립질－중립질의 정동 미문상 알칼리장석(홍색 장석) 화강암 노두( )
· 시료 5 운봉 반려암

[표 3] 환인－집안 일대에 분포하는 화산암과 화강암의 주성분 화학분석치 및 K－Ar 동위원소 전암 연대측정 자료

	1	2	3	4	5	6	7	8
SiO2	67.383	63.408	61.349	56.681	77.705	78.384	98.195	75.924
TiO2	0.55	0.615	0.587	0.803	0.056	0.044	0	0.035
Al2O3	17.216	16.712	14.748	17.08	12.93	11.856	1.072	13.014
Fe2O3 (T)	4.587	4.851	5.942	6.49	1.002	0.914	0	0.775
MnO	0.031	0.085	0.088	0.063	0.043	0.032	0	0.031
MgO	1.042	1.712	3.827	3.237	0.199	0.2	0.041	0.001
CaO	0.768	1.696	2.91	3.968	0.387	0.388	0	0.137
Na2O	0.044	3.886	2.975	4.745	3.524	3.305	0	4.156
K2O	4.534	3.551	2.928	2.297	3.727	3.544	0.315	4.733
P2O5	0.161	0.213	0.155	0.357	0.005	0.006	0	0
L.O.I	3.694	3.215	4.823	4.496	1.224	1.24	0.306	0.326
Total	100.01	99.944	100.332	100.217	100.802	99.913	99.929	99.132
K－Ar(WR) 연령 (백만년 ; Ma)	140.4+／-2.7	100.0+／-1.9	146.5+／-2.8	161.3+／-3.1	95.1+／-1.9	89.0+／-1.7	시생누대	119.4+／－2.3