경상분지 동남부인 부산 기장군에 분포하는 이천리층은 퇴적시기와 층서 대비가 이루어지지 않은 백악기 퇴적 층으로 최근 방산충 화석을 포함하는 쳐트역이 보고되어 기원지에 대한 관심이 높은 지역이다. 이번 연구에서는 이천리 층의 퇴적시기와 기원지를 규명하고, 후기 백악기 경상분지의 고지리에 대한 정보를 얻기 위해 이천리층 사암 내 쇄설 성 저어콘을 이용해 U -Pb 연대를 분석하였다. 이천리층은 선캄브리아시대에서 중생대 백악기에 이르는 넓은 연령 분포 를 보이며, 백악기, 페름기, 고원생대 연령이 우세하다. 약 95 Ma의 최소 가중평균연령을 통해 이천리층의 최대 퇴적시 기는 후기 백악기 초 세노마눔절(Cenomanian)로 제한된다. 외래기원의 방산충 함유 쳐트역과 함께 한반도 내 인접 지역에서는 분포하지 않는 중기 페름기 저어콘의 높은 함량은 이천리층의 퇴적 동안 남서 일본 지역으로부터 퇴적물이 유입되었음을 시사한다. 연대 분포를 비교한 결과, 이천리층의 주된 퇴적물 공급지는 영남육괴와 미노-탐바 쥐라기 복 합체(Mino-Tamba Jurassic accretionary complex)로 해석되며 퇴적물 공급 과정에서 페름기 연령을 가지는 암체 (Maizuru Belt)와의 혼합이 중기 페름기 저어콘의 높은 산출량에 기여한 것으로 판단된다. 다차원척도법 (multidimensional scaling)을 이용한 통계적 유사도 분석 결과도 이와 같은 해석을 뒷받침한다.

원동지역은 스카른형 다중금속 광상으로서, 최근에는 회중석을 포함하는 텅스텐 광체의 유망광구로 주목받고 있다. 본 연구는 관입암체와 스카른 광물에 대한 연대측정을 통하여 스카른 형성 시기에 대한 지질연대학적 정보를 제공하고자 한다. 원동 지역의 층서는 석탄기와 트라이아스기, 캠브리아기와 오르도비스기의 층으로 이루어져있다. SHRIMP U-Pb 연대측정으로 원동지역 일대에 분포하고 있는 관입암류인 석영반암(79.37±0.94 Ma)과 장석반암암맥(50.64±0.44 Ma)의 정치고결시기를 결정하였다. K-Ar 연대측정으로 거정질의 금운모(49.1±1.1 Ma), 괴상의 금운모(49.2±1.2 Ma), 스카른광물과 공생하는 금운모(49.9±3.6 Ma), 그리고 열수변질작용의 산물인 일라이트(48.3±1.1 Ma)의 생성시기를 밝혀내었다. 열수 변질된 석영반암에서의 SHRIMP U-Pb 연대는 59.7~38.7 Ma까지 다양한 연대분포를 보이는데, 저어콘의 조직과 관련하여 메타믹티제이션(metamictization) 받은 저어콘 조직에서는 Pb 손실이 발생하여 연대 신뢰도가 떨어지는 반면, 용해-침전작용을 받은 부분의 연대 값은 동위원소 재평형 작용의 가능성이 있어 또다른 열수변질시기 혹은 화성활동시기에 대한 정보를 제공할 수 있다. 연대측정 결과와 광물 공생관계, 그리고 야외조사에서 확인된 석영반암 내 혹은 균열대에 발달해 있는 스카른용액 침투흔적으로 볼 때, 연구지역에서의 중석 스카른 광화시기는 약 50 Ma일 가능성이 높지만, 스카른 광체 선후관계 및 장석반암과 스카른 광체의 지질학적 연관관계에 대한 연구가 추가적으로 이루어져야 할 필요가 있다.