Rare Metal Occurrences within the Anorthosite in the Hadong-Sanchong area, Kyungnam Province, Korea

하동-산청지역 회장암에 배태된 희유금속자원에 관한 연구

Allanite crystals rich in rare-earth elements(REE) occur in soil developed on top of anorthositic rocks in the Jungsu-ri area of Okjong-myun, Hadong-run, where large Ti orebodies are embedded in the bed rock. In this study allanite is investigated mainly by transmitted light microscopy, electron microprobe analysis, atomic absoption spectrophotometry, X-ray diffraction, infrared spectrocopy. In addition, its specific gravity and micro=indentation hardness value are measured. Allanite occurs with max. dimension of $3cm{\times}6cm$ and coexists with quartz, epidote, zircon, biotite and muscovite. It shows nearly nonmetamict crystallinity, although ${\alpha}$-particles bombardment from the disintegration of the radioactive element Th is detected by an autoradiography. The allanite is particularly enriched in REE(19.88-23.99 wt.%), but is deficient in CaO(8.35-10.29wt.%). Genesis of the allanite in this area is not understood yet. It is, however, assumed to have been formed from magmatic fluid rich in REE and Ti, based on the facts that it ocexists with zircon and that it has high $TiO_2$(0.89-1.13 wt.%) whose concentration is significant in the country rocks.

경남 하동군 일대에 분포하고 있는 화강암질 암체내에서는 대규모의 Ti광체가 부존되어 있으며, 특히 옥종면 정수리 일대에서는 회유금속원소(REE)를 함유하는 갈렴석 결정들이 다수 발견되었다. 본 연구에서는 갈렴석에 대해 광학적연구, 전자현미분석, 원자흡수분광분석, X선회절분석, 적외선흡수분광분석, 비중 및 미경도 측정을 실시하였다. 갈렴석은 최대 크기 $3{\times}6cm$ 정도의 괴상형태로 산출되며 석영, 녹염석, 저어콘, 흑운모, 백운모 등과 공존한다. 갈렴석의 연마면 관찰로는 누대구조가 관찰되는데 이것은 자철석이 산점상으로 분포하기 때문이다. Th으로부터 방출되는 ${\alpha}$-입자의 존재가 방사능사진법에 의해 확인이 되었음에도 불구하고 메타믹트상태의 정도가 뚜렷하지 않다. 이 갈렴석내에는 ${\Sigma}$REE가 19.88-23.99%정도로 높은 편이며 CaO함량이 8.35-10.29wt%로 적은 편이다. 갈렴석의 성인에 대해서는 아직 확실하게 규명되지 않았으나 $TiO_2$의 함량(0.89-1.13wt%)이 높은 것과 저어콘과 같은 광물과 공존하고 있는 것으로 보아 마그마와 관련된 REE와 Ti성분이 풍부한 용액으로부터 정출된 것으로 추축된다.