Abstract
The geology of the talc ore deposits in the Chungju area consists of the Kyemyeongsan Formation, the Munjuri Formation, the Daehyangsan Quartzite, the Hyangsanni Dolomite, and the basic rocks of the Ogcheon belt. The talc ore occurs in the Hyangsanni Dolomite near the Daehyangsan Quartzite The mineral assemblages in the Hyangsanni Dolomite are \circled1calcite-tremolite-talc-quartz, \circled2calcite-talc-quartz, \circled3tremolite-calcite-dolomite, and \circled4calcite-dolomite-phlogopite-chlorite. Talc has almost the ideal composition($X_{Mg}$=Mg/(Fe+Mg)=0.98). Talc was formed in siliceous dolomite by the medium-pressure type regional metamorphism. The evidences for contact metamorphism and/or hydrothermal reaction are not clear. The metamorphic grade of the Hyangsanni Dolomite and its adjacent pelitic or basic rocks near the deposits corresponds to epidote-amphibolite facies or greenschist facies based on the, mineral assemblages of \circled1hornblendebiotite-muscovite-epidote-quartz \circled2biotite-chlorite-quartz, and \circled3hornblende-actinolite-plagioclasequartz. The formation of the talc deposits were caused by the following reactions due to greenschist facies metamorphism of siliceous-dolomitic rocks in the Hyansanni Dolomite. (I) 3 dolomite+4 quartz+$H_2O$= talc+ 3 calcite +3 $CO_2$; (11) 3 tremolite+ 2 $H_2O$+ 6 $CO_2$= 5 talc+ 6 calcite + 4 quartz. The minimum temperature of the talc-tremolite-quartz assemblage is about $434^{\circ}C$ from calcite thermometry and the carbon dioxide mole fraction in metamorphic fulid($X_{$CO_2$}$) is about 0.1 at assumed pressure, 3 kbar.
충주부근 활석 광상주변에는 옥천대의 변성퇴적암류에 속하는 계명산층, 문주리층, 대향산 규암층, 향산리 돌로마이트층과 염기성암 기원 변성암류 등이 분포한다. 활석 광상은 향산리 돌로마이트층내에 대향상 규암층 인접부에서 산출된다. 향산리돌로마이트층의 변성광물군은 \circled1방해석-투각섬석-활석-석영, \circled2방해석-활석-석영, \circled3투각섬석-방해석-백운석 \circled4방해석-백운석-금운모-녹니석 등이다. 활석의 $X_{Mg}$(=Mg/(Fe+Mg))는 0.98이며 이상적인 활석의 화학성분에 가깝다. 활석의 형성은 규질 돌로마이트가 중압형 광역변성작용을 받아 형성된 것으로 인지되며, 접촉변성작용 또는 열수 작용의 흔적은 찾아볼 수 없다. 향산리 돌로마이트층엥 인접해 있는 이질암 또는 염기성 변성암의 공생광물군이 \circled1각섬석-흑운모-백운모-녹염석-석영 \circled2흑운모-녹니석-석영 \circled3각섬석-양기석-녹염석-사장석-석영인 것으로 보아 녹염석-앰피볼라이트상 내지 녹색편암상에 해당함을 보여 준다. 활석 생성은 다음의 화학반응과 깊은 관련성이 있다; (I) 3백운석+4석영+$H_2O$=활석+3방해석+3$CO_2$; (II) 3투각섬석+2$H_2O$+6$CO_2$=5활석+6방해석+4 석영, 활석, 투각섬석, 석영과 공생하는 방해석에 대한 지질온도계에서 약 $434^{\circ}C$의 최저 평형 온도를 구할 수 있으며, $X_{$CO_2$}$는 연구지역의 변성압력을 3 kbar로 가정할 때 약 0.1로 산정된다.