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Post-collisional carbonatite-hosted rare earth element mineralization in the Hongcheon area, central Gyeonggi massif, Korea: Ion microprobe monazite U@?Th@?Pb geochronology and Nd@?Sr isotope geochemistry
저자
Kim, N. ; Cheong, A.C.s. ; Yi, K. ; Jeong, Y.J. ; Koh, S.M.
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2016
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
78-87(10쪽)
제공처
The Hongcheon area in the central Gyeonggi massif is a unique carbonatite locality in South Korea. The age and petrogenesis of this uncommon rock type and associated rare earth element (REE) mineralization still remain uncertain. The NNE trending, 20-50m wide and ~2km long Fe-REE ore bodies are hosted within a swarm of carbonatite dykes intruding Precambrian basement gneisses. The intrusive nature of the dykes, fenite alteration halos, exsolution intergrowths of constituent minerals and stable isotope data in the literature collectively attest to the ore formation by crystallization of carbonatite magma. The carbonatites are composed primarily of dolomite, ankerite, siderite, magnetite, monazite, apatite, strontianite and pyrite with subordinate quartz, barite, columbite, fergusonite and calcite. The principal carrier phase of REEs is monazite. The REE contents of monazite vary narrowly (TREO=66.1-69.4wt.%) irrespective of the textural occurrence. Although the monazite shows a sample-to-sample variation in La/Nd ratio, the textural varieties from each rock sample are similar with respect to this ratio. Thorium contents in monazite are consistently low (average=ca. 2500ppm) with unusually high (average=ca. 2200) Th/U ratios. Sensitive high-resolution ion microprobe (SHRIMP) dating of monazite yielded a weighted mean <SUP>208</SUP>Pb/<SUP>232</SUP>Th age of 232.9+/-1.6Ma, which agrees with a weighted mean <SUP>206</SUP>Pb/<SUP>238</SUP>U age of 227.2+/-8.3Ma within uncertainties. This age, coupled with comparable intrusion ages documented for kimberlites and monzonite-syenite-gabbro-mangerite suite from central Korea, demonstrates the occurrence of mantle-derived alkaline igneous activities and associated REE mineralization following the North and South China collision. The intrusion of the Hongcheon carbonatite and potassic or ultrapotassic suite in central Korea may have resulted from the post-collisional detachment of the subducted slab and consequent upwelling of hot asthenosphere and melting of the overriding lithospheric mantle. Initial Nd@?Sr isotopic ranges of the Hongcheon carbonatite (ε<SUB>Nd</SUB>=ca. -26, <SUP>87</SUP>Sr/<SUP>86</SUP>Sr=0.703-0.706) and previous trace element data deny a petrogenetic linkage with the coeval silicate magmas. The metasomatism in the lithospheric mantle source of the Hongcheon carbonatite must have occurred in the distant past (>1.7Ga) to generate significantly negative ε<SUB>Nd</SUB> values.
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