Hydrothermal Alteration Related to Cretaceous Felsic Magmatism in the Gusi Mine, Southern Korea

전남 해남지역 구시광상의 화산활동에 수반된 열수변질작용 및 생성환경

Gusi pyrophyllite deposit is located in the Haenam volcanic field in the southwestern part of the Korea Peninsula. This area is known for the occurrences of pyrophyllite, alunite and dickite. This volcanic field is composed of andesite, rhyolite and pyroclastic rocks of late Cretaceous age The pyroclastic rocks are hydrothermally altered to pyrophyllite and kaolin minerals forming the Gusi deposits. The hydrothermally altered rock can be classified into the following zones on the basis of their mineral assemblages: quartz, pyrophyllite, dickite and illite-smectite zones, from the centre to the margins of the alteration mass. Such mineral assemblages indicate that the country rocks, most of which are the lower Jagguri Tuff, were altered by strongly acidic hydrothermal solutions with high aqueous silica and potassium activity and that the formation temperature of pyrophyllite is higher than $265^{\circ}C$. The mechanism of the hydrothermal alteration is considered to be related to felsic magmatism.

구시납석광상은 전남 해남지역의 중생대 백악기 화산암류를 모암으로 산출된다. 모암을 이루는 화산암류는 대부분 웅회암류이나 일부 유문암의 변질산물도 있으며, 이들의 열수변질 산물로서 구시광상의 납석 및 도석을 형성 시켰다. 이 변질작용의 결과로 형성된 광물조합에 의하여 이들은 변질대의 중심부로부터 외각으로 가면서 납석, 디카이트, 석영 및 일라이트-스멕타이트대로 구분된다. 이러한 변질광물의 분포양상은 모암인 장구리응회암이 상대적으로 높은 Si와 K이온 활동도를 갖는 강한 산성 열수용액에 의한 변질작용에 의하여 형성되었음을 지시한다. 이들 광물의 안정영역을 고려할 때 일라이트-스멕타이트대는 $200^{\circ}C$ 이하에서, 디카이트대는 $200{\sim}250^{\circ}C$ 범위에서, 납석대는 $260^{\circ}C$ 이상의 온도 영역에서 형성 되었음을 지시한다. 납석대의 일부에서 다이아스포어를 함유하는 것으로 보아 이때의 최고 온도는 $300^{\circ}C$ 정도에 이르렀을 것이다. 이들 변질작용은 본역에 분포된 화산암류를 형성시킨 화산활동에 기인된 열수변질작용으로 해석된다.