대륙성 알칼리 마그마티즘은 이질적인 맨틀 기원물질의 부분용융 정도, 분별결정작용, 그리고 대륙지각을 통과하는 동안의 마그마 오염에 따라 부분용융 및 진화 과정이 달라지므로, 다양한 종류의 화성암을 광범위하게 산출한다. 마운트 오버로드 화산지대(Mount Overlord Volcanic Field, MOVF)는 남극 대륙 북부 빅토리아랜드에 분포하는 대륙성 알칼리 화산성 화산지방이다. 마운트 오버로드와 화산지대를 구성하는 관련 통기구들은 로스해 서부에서 가장 덜 탐사된 화산암 중 하나에 해당한다. MOVF는 광범위한 서남극 리프트 시스템의 리프트 어깨를 이루는 트랜스안타크틱 산맥(Transantarctic Mountains) 내에 위치한다. MOVF의 화산암 조성은 바사나이트(basanite)에서 진화된 트라키트(trachyte) 및 코멘다이트(comendite)에 이르기까지 매우 다양하며, 그 사이의 중간 암종들이 함께 나타난다. 본 연구에서는 마그마 시스템의 시간적 및 마그마적 진화 양상을 규명하기 위해 40Ar/39Ar 연대, 암석학, 그리고 전암 및 광물 지구화학을 제시한다. 화산활동은 21.2~6.9 Ma에 걸쳐 발생하였으며, 이는 로스해 서부 지역에서의 화산활동 기록 중에서도 가장 긴 것 중 하나이다. MOVF의 일부인 활동성 화산 마운트 리트만(Mount Rittmann)은 여기서는 논의하지 않지만, 화산활동의 시기를 홀로세(Holocene)까지 연장시킨다. 마운트 오버로드 및 인근 지역에서는 용암류, 돔(dome), 그리고 화쇄암이 분출하였다. 마그마-빙(ice) 상호작용에 의해 형성된 히알로클라스타이트(hyaloclastite)의 국지적 퇴적층은 과거의 빙하(ice) 수준에 대한 단서를 제공한다. 지구화학적으로 MOVF는 내비게이터 누나탁(Navigator Nunatak) 용암을 제외하면 단일 마그마 분화 경향을 보이며, 이 용암들은 빅토리아랜드 북부에서는 드물게 관찰되는 포타슘(potassic) 친화성을 지닌다. 모체 현무암질 마그마의 주요 기원은 대륙 리소스페릭 맨틀(CL, continental lithospheric mantle) 기저 또는 그 인접부에 해당하는 각섬석( amphibole )을 포함하는 맨틀 암석의 부분용융이었다. 1차 현무암질 마그마의 다압성(polybaric) 결정 분별작용은 주로 하부 지각 깊이에서 일어났으며, 여기에는 임상휘록센(clinopyroxene), 감람석(olivine), 카에르수타이트(kaersutite), 장석(feldspars), 흑운모(biotite), Fe–Ti 산화물, 인회석(apatite), 그리고 소달라이트(sodalite)의 분별이 포함되었다. 중간 조성 마그마의 진화에는 약 10% 규모의 화강암이 포함된 지각 동화가 중요한 역할을 하였는데, 이는 화성복합체(granitoid) 성격의 잔류물로 나타난다. 트라키트, 포노라이트(phonolite), 그리고 코멘다이트 마그마는 얕은 지각 깊이(약 <8 km)에서 정체(stagnated)된 후 진화하였다. 코멘다이트를 생성하기 위해서는 95% 이상의 결정 분별이 필요하였다. 펠식(felsic) 결정질 머시(crystal mush)로부터 코멘다이트 용융물을 추출하는 과정은 중요한 단계였다. 포타슘 성질의 내비게이터 누나탁 마그마는 플로고파이트(phlogopite)를 포함하는 메타소마타이즈된 CLM(변질·대사화된 대륙 리소스페릭 맨틀)의 부분용융을 필요로 한다. 이 메타솜(metasomes)은 궁극적으로 맨틀에서의 물질 재순환(recycling)에서 기원한 ‘HIMU-like’ 또는 FOZO 형태의 동위원소 조성을 지니고 있었다. MOVF는 여타 빅토리아랜드 북부의 현무암질 암석들보다 FOZO에 대한 더 강한 친화성을 보인다. 이는 모체 용융물과 천생(juvenile) CLM 사이의 상호작용이 제한적이었음을 시사하며, 이는 해양 아데어 분지(Adare Basin) 해산(seamounts)에서 유래한 화산암들과 유사한 양상이다. 본 결과는 대륙 리프트 시스템에서 다양한 알칼리 마그마 조성의 생성에 대해 두꺼운 CLM의 결정적 중요성을 강조한다.

맨틀 기원 마그마의 상승 동안 황화물의 분획은 황과 칼코필 원소를 지구의 암석권으로 분배한다. 대륙 내륙(판내) 알칼리 화산성 마그마가 초기 단계에서 황화물 포화에 도달한다는 주장이 제기되어 왔다. 그러나 분출된 마그마가 그 누적(적층) 대응물과 어떻게 연결되는지에 대한 증거가 부족하다. 본 연구에서는 남극 빅토리아 랜드 북부에 위치한 판내 알칼리 화산 지대 The Pleiades에서, 사도성(sodic) 및 포타시성(potassic) 분화 계열의 용암과, 공생 자생 포획체(누적체)인 자가암(autoliths)에 대한 암상 및 칼코필 원소와 백금족 원소(PGE) 지구화학을 조사하였다. 마픽 용암에서 황화물 광물의 존재와 PGE 함량의 결핍이 확인되며, 이는 마그마 분화의 초기 단계부터 황화물에 포화되어 있었음을 보여준다. 사도성 계열의 용암과 그 가러스사이트(kaersutite) 가브로 자가암에는, 티타노마그네타이트(titanomagnetite)와 가러스사이트의 분획과 연관된 풍부한 황화물이 존재한다. 이러한 황화물의 존재는 용암의 칼코필 원소 지구화학과 일치한다. 포타시성 계열의 용암에서는 자가암의 암상학이, 황화물이 웨르라이트(wehrlite), 감람석 에섹사이트(olivine essexite), 감람석 디오라이트(olivine diorite), 그리고 시엔나이트(syenite) 자가암보다 가러스사이트 디오라이트(kaersutite diorite)에서 더 풍부함을 시사한다. 가러스사이트는 포타시성 계열에서 반정(phenocryst) 상이 아니며, 선구(전구) 감람석과 각섬석(augite)이 제자리에서 치환되는 과정을 통해 결정화되었다. 가러스사이트 형성 동안 황화물은 간극(중간) 규산염 용융물로부터 침전되었다. 이 용융물은 온도 감소로 인해 황화물 과포화 상태였고, 조성 변화(주로 SiO2, ΣFeO, Fe3+/ΣFe 비)가 동반되었다. 포타시성 계열에서 Cu, Zn, S의 맨틀과 유사한 동위원소 조성은 황화물의 마그마 기원을 확인한다. The Pleiades의 마그마성 황화물은 결핍된 PGE, Au 및 Cu 함량을 특징으로 한다. 분획 결정화 모델은 초기 황화물 포화가 The Pleiades 마그마 계통에서 칼코필 금속의 빈곤화를 초래했음을 보여준다. 이러한 현상은 두꺼운 지각을 통과하여 상승하는 대륙 내륙 판내 알칼리 마그마에서 공통적으로 나타날 수 있다.

대륙성 알칼리 마그마티즘은 이질적인 맨틀 기원물질의 부분용융 정도, 분별결정작용, 그리고 대륙지각을 통과하는 동안의 마그마 오염에 따라 부분용융 및 진화 과정이 달라지므로, 다양한 종류의 화성암을 광범위하게 산출한다. 마운트 오버로드 화산지대(Mount Overlord Volcanic Field, MOVF)는 남극 대륙 북부 빅토리아랜드에 분포하는 대륙성 알칼리 화산성 화산지방이다. 마운트 오버로드와 화산지대를 구성하는 관련 통기구들은 로스해 서부에서 가장 덜 탐사된 화산암 중 하나에 해당한다. MOVF는 광범위한 서남극 리프트 시스템의 리프트 어깨를 이루는 트랜스안타크틱 산맥(Transantarctic Mountains) 내에 위치한다. MOVF의 화산암 조성은 바사나이트(basanite)에서 진화된 트라키트(trachyte) 및 코멘다이트(comendite)에 이르기까지 매우 다양하며, 그 사이의 중간 암종들이 함께 나타난다. 본 연구에서는 마그마 시스템의 시간적 및 마그마적 진화 양상을 규명하기 위해 40Ar/39Ar 연대, 암석학, 그리고 전암 및 광물 지구화학을 제시한다. 화산활동은 21.2~6.9 Ma에 걸쳐 발생하였으며, 이는 로스해 서부 지역에서의 화산활동 기록 중에서도 가장 긴 것 중 하나이다. MOVF의 일부인 활동성 화산 마운트 리트만(Mount Rittmann)은 여기서는 논의하지 않지만, 화산활동의 시기를 홀로세(Holocene)까지 연장시킨다. 마운트 오버로드 및 인근 지역에서는 용암류, 돔(dome), 그리고 화쇄암이 분출하였다. 마그마-빙(ice) 상호작용에 의해 형성된 히알로클라스타이트(hyaloclastite)의 국지적 퇴적층은 과거의 빙하(ice) 수준에 대한 단서를 제공한다. 지구화학적으로 MOVF는 내비게이터 누나탁(Navigator Nunatak) 용암을 제외하면 단일 마그마 분화 경향을 보이며, 이 용암들은 빅토리아랜드 북부에서는 드물게 관찰되는 포타슘(potassic) 친화성을 지닌다. 모체 현무암질 마그마의 주요 기원은 대륙 리소스페릭 맨틀(CL, continental lithospheric mantle) 기저 또는 그 인접부에 해당하는 각섬석( amphibole )을 포함하는 맨틀 암석의 부분용융이었다. 1차 현무암질 마그마의 다압성(polybaric) 결정 분별작용은 주로 하부 지각 깊이에서 일어났으며, 여기에는 임상휘록센(clinopyroxene), 감람석(olivine), 카에르수타이트(kaersutite), 장석(feldspars), 흑운모(biotite), Fe–Ti 산화물, 인회석(apatite), 그리고 소달라이트(sodalite)의 분별이 포함되었다. 중간 조성 마그마의 진화에는 약 10% 규모의 화강암이 포함된 지각 동화가 중요한 역할을 하였는데, 이는 화성복합체(granitoid) 성격의 잔류물로 나타난다. 트라키트, 포노라이트(phonolite), 그리고 코멘다이트 마그마는 얕은 지각 깊이(약 <8 km)에서 정체(stagnated)된 후 진화하였다. 코멘다이트를 생성하기 위해서는 95% 이상의 결정 분별이 필요하였다. 펠식(felsic) 결정질 머시(crystal mush)로부터 코멘다이트 용융물을 추출하는 과정은 중요한 단계였다. 포타슘 성질의 내비게이터 누나탁 마그마는 플로고파이트(phlogopite)를 포함하는 메타소마타이즈된 CLM(변질·대사화된 대륙 리소스페릭 맨틀)의 부분용융을 필요로 한다. 이 메타솜(metasomes)은 궁극적으로 맨틀에서의 물질 재순환(recycling)에서 기원한 ‘HIMU-like’ 또는 FOZO 형태의 동위원소 조성을 지니고 있었다. MOVF는 여타 빅토리아랜드 북부의 현무암질 암석들보다 FOZO에 대한 더 강한 친화성을 보인다. 이는 모체 용융물과 천생(juvenile) CLM 사이의 상호작용이 제한적이었음을 시사하며, 이는 해양 아데어 분지(Adare Basin) 해산(seamounts)에서 유래한 화산암들과 유사한 양상이다. 본 결과는 대륙 리프트 시스템에서 다양한 알칼리 마그마 조성의 생성에 대해 두꺼운 CLM의 결정적 중요성을 강조한다.

맨틀 기원 마그마의 상승 동안 황화물의 분획은 황과 칼코필 원소를 지구의 암석권으로 분배한다. 대륙 내륙(판내) 알칼리 화산성 마그마가 초기 단계에서 황화물 포화에 도달한다는 주장이 제기되어 왔다. 그러나 분출된 마그마가 그 누적(적층) 대응물과 어떻게 연결되는지에 대한 증거가 부족하다. 본 연구에서는 남극 빅토리아 랜드 북부에 위치한 판내 알칼리 화산 지대 The Pleiades에서, 사도성(sodic) 및 포타시성(potassic) 분화 계열의 용암과, 공생 자생 포획체(누적체)인 자가암(autoliths)에 대한 암상 및 칼코필 원소와 백금족 원소(PGE) 지구화학을 조사하였다. 마픽 용암에서 황화물 광물의 존재와 PGE 함량의 결핍이 확인되며, 이는 마그마 분화의 초기 단계부터 황화물에 포화되어 있었음을 보여준다. 사도성 계열의 용암과 그 가러스사이트(kaersutite) 가브로 자가암에는, 티타노마그네타이트(titanomagnetite)와 가러스사이트의 분획과 연관된 풍부한 황화물이 존재한다. 이러한 황화물의 존재는 용암의 칼코필 원소 지구화학과 일치한다. 포타시성 계열의 용암에서는 자가암의 암상학이, 황화물이 웨르라이트(wehrlite), 감람석 에섹사이트(olivine essexite), 감람석 디오라이트(olivine diorite), 그리고 시엔나이트(syenite) 자가암보다 가러스사이트 디오라이트(kaersutite diorite)에서 더 풍부함을 시사한다. 가러스사이트는 포타시성 계열에서 반정(phenocryst) 상이 아니며, 선구(전구) 감람석과 각섬석(augite)이 제자리에서 치환되는 과정을 통해 결정화되었다. 가러스사이트 형성 동안 황화물은 간극(중간) 규산염 용융물로부터 침전되었다. 이 용융물은 온도 감소로 인해 황화물 과포화 상태였고, 조성 변화(주로 SiO2, ΣFeO, Fe3+/ΣFe 비)가 동반되었다. 포타시성 계열에서 Cu, Zn, S의 맨틀과 유사한 동위원소 조성은 황화물의 마그마 기원을 확인한다. The Pleiades의 마그마성 황화물은 결핍된 PGE, Au 및 Cu 함량을 특징으로 한다. 분획 결정화 모델은 초기 황화물 포화가 The Pleiades 마그마 계통에서 칼코필 금속의 빈곤화를 초래했음을 보여준다. 이러한 현상은 두꺼운 지각을 통과하여 상승하는 대륙 내륙 판내 알칼리 마그마에서 공통적으로 나타날 수 있다.

남극 대륙 북부 빅토리아 랜드(NVL)의 제4기 알칼리성(alkalic) 화산 복합체인 The Pleiades의 마그마 진화(magmatic evolution)를 주요 및 미량 원소, 그리고 Sr, Nd 및 Pb 동위원소 자료를 이용해 조사하였다. 화산암은 암상과 전암(whole-rock) 조성에 근거하여 두 개의 서로 다른 마그마 계통으로 세분할 수 있다. (1) 다량의 카에르소나이트(kaersutite) 반정(phenocryst)을 포함하는 소데성(sodic) 실리카 불포화(silica-undersaturated) 계통과, (2) 올리빈 반정은 포함하나 카에르소나이트는 없는 포타식(potassic) 및 약알칼리성(mildly-alkalic)이며 실리카 포화(silica-saturated)에서 약간 불포화까지의 계통이다. 임상휘록석-액체(clinopyroxene–liquid) 열-압력 지온압력계(thermobarometry)로 추정한 압력–온도 경로는 각 계통에서 유사하다. 전암 및 광물 조성을 이용한 물질수지(mass-balance) 계산은 올리빈 없이 카에르소나이트가 분별결정(fractionation)한 과정이 소데성 계통의 마그마 분화에 주요한 역할을 했음을 보여주는 반면, 포타식 계통의 조성 변이는 사장석(plagioclase), 임상휘록석(clinopyroxene), 올리빈(olivine), 티타노자철석(titanomagnetite) 및 인회석(apatite)으로 이루어진 집합체의 분별결정과 약 10% 낮은 대륙지각 동화(crustal assimilation)의 결합으로 설명될 수 있다. 포타식 진화 용암은 진화되지 않은(마픽) 용암과 비교하여 더 높은 87Sr/86Sr(> 0·7035), 더 낮은 143Nd/144Nd(< 0·51285), 그리고 더 낮은 206Pb/204Pb(< 19·3) 비를 보이며, 이는 지각 동화를 지지한다. 두 계통의 마픽 용암은 206Pb/204Pb가 더 높고(>19·5), 87Sr/86Sr(0·70313–0·70327) 및 143Nd/144Nd(0·51289–0·51290) 비의 범위가 좁은 것이 특징인데, 이는 남극과 뉴질랜드아지아(Zealandia)의 케노조익 화산암에서 흔히 나타나는 높은 µ-유사(HIMU, 여기서 µ=(238U/204Pb)t=0) 구성요소와 일치한다. The Pleiades 화산암의 이러한 HIMU 유사 동위원소 서명은, 원시 맨틀(primitive mantle) 정규화 도표에서의 높은 Nb 농도와 음의 K 이상(negative K anomalies)과 함께, 각섬석( amphibole)을 포함하는 변질된(metasomatized) 대륙권 맨틀(lithospheric mantle) 기원원을 시사한다. 우리는 두 계통의 원마그마가 대륙권 맨틀의 변질된 친수성(hydrous) 정맥(metasomatic hydrous veins)에서 부분용융에 의해 생성되었으며, 주변의 무수성(anhydrous) 감람암(peridotite)과의 반응 정도가 계통마다 달랐다고 제안한다. 더 건조한 포타식 마그마는 더 친수적인 소데성 마그마에 비해 감람암 동화가 더 크게 일어났다. 이러한 가설은, 마픽 포타식 용암에서 소데성 용암에 비해 Al2O3, TiO2, K2O, Rb 및 Nb의 함량이 더 낮다는 점에서 지지된다. 이 초기의 차이는 포타식 마그마 계열에서의 지각 동화에 의해 더욱 증폭되어, 소데성 실리카 불포화 알칼리성 마그마의 경향과 구별되는 실리카 포화 알칼리성(silica-saturated) 경향을 초래하였다.