보배광산의 열수변질 점토광상의 $K_2O-Al_2O_3-SiO_2-H_2O$계에서의 일라이트 형성

Formation of Illite in the Natural $K_2O-Al_2O_3-SiO_2-H_2O$ System in the Hydrothermal Clay Deposit of the Bobae Mine, Korea

열수변질작용동안에 수반되는 광물간의 열역학적인 반응관계를 통해 325${\circ}C$와 1바에서 광물의 상 안정다이아그램을 작성하였다. 홍주석과 공생관계에 있는 일라이트를 백운모와 엽납석 두가지로 이루어지는 이성분계의 이상적 혼합모델을 가정하여, 화학분석차로부터 생성자유에너지를 계산하였다. 구조화학식이 $K_{0.86}Al_{2.93}Si_{3.03}O_{10}(OH)_2$인 일라이트의 생성작유에너지는 위 조건에서 -1147.727 kcal/mole이다. 일라이트의 안정영역은 이상적 백운모 단성분보다는 훨씬 좁게 나타나며, 시리카의 활동도가 백운모보다는 낮다. 일라이트는 엽납석이 분해되는 동안에 홍주석이 수화되어 형성된 것으로 홍주석의 가장자리나 균열을 따라 일라이트의 형성이 우세하게 일어났다.

Thermodynamic data of mineral reactions were used to construct a phase diagram for the formation of illite from andalusite at one bar and 325${\circ}C$ in the hydrothermal alteration. Based on chemical compositions, the free energy of formation of illite coexisting with andalusite was calculated by assuming the ideal mixing ina bunary system consisting of muscovite and pyrophyllite components. For illite with structural formula $K_{0.86}Al_{2.93}Si_{3.03}O_{10}(OH)_2$, its free energy of formation is -1147.727 kcal/mole at the condition under consideration. The stability area of illite is more narrow than that of end-member muscovite and prefers lower activity of silica. Illite was formed by hydration of andalusite while pyrophyllite decomposed. Illitization took place preferentially at margin and/or along fractures of andalusite.