Contrasting Styles of Gold and Silver Mineralization in the Central and Southeastern Korea

한국 중부와 동남부지역 금·은광화작용의 성인적 특성

Two distinct precious-metal mineralizations actively occur at central and southeastern Korea which display consistent relationships among geologic, geochemical and genetic environments. A large number of preciousmetal vein deposits in the central Korea occur in or near Mesozoic granite batholiths elongated in a NE-SW direction. Whereas, gold and/or silver deposits in the southeastern Korea occur within Cretaceous volcanic and sedimentary rocks. However, most of the precious-metal deposits in the southeastern Korea show characteristics of the silver-rich deposits than the gold-rich deposits in the central Korea. Two epochs of main igneous activities are recognized: a) Jurassic Daebo igneous activity between 121 and 183 Ma, and b) Cretaceous Bulgugsa igneous activity between 60 and 110 Ma. Precious-metal mineralization took place between 158 and 71 Ma, coinciding with portions of the two magmatic activities. Contrasts in the style of mineralization, together with radiometric age data and differences in geologic settings reflect the genetically variable natures of hydrothermal activities from middle Jurassic to late Cretaceous time. The compilation and re-evaluation of these data suggest that the genetic types of hydrothermal precious-metal vein deposits in the central and southeastern Korea varied with time. The Jurassic and early Cretaceous mineralizations are characterized by the Au-dominant type, but tend to change to the Au-Ag and/or Ag-dominant types at late Cretaceous. The Jurassic Au-dominant deposits commonly show several characteristics; prominent associations with pegmatites, simple massive vein morphologies, high fmeness values in ore-concentrating parts, and a distinctively simple ore mineralogy such as Fe-rich sphalerite, galena, chalcopyrite, Au-rich electrum, pyrrhotite and/or pyrite. The Cretaceous precious-metal deposits are generally characterized by some- features such as complex vein morphologies, low to medium fmeness values in the ore concentrates, and abundance of ore minerals including Ag sulfosalts, Ag sulfides, Ag tellurides and native silver. Mineralogical and fluid inclusion studies indicate that the Jurassic Au-dominant deposits in the central area were formed at the high temperature (about $300^{\circ}$ to $500^{\circ}C$) and pressure (about 4 to 5 kbars), whereas mineralizations of the Cretaceous Au-Ag and Ag-dominant deposits were occurred at the low temperature (about $200^{\circ}$ to $350^{\circ}C$) and pressure (<0.5 kbars) from the ore fluids containing more amounts of less-evolved meteoric waters.

한반도 중부지역과 동남부지역에 분포하는 금-은 광상들의 광화작용은 쥐라기 중기로부터 백악기 말기에 걸쳐서 진행되었으며, 이들 광상은 유행별로 산출지역 및 산출시기에 연관된 지질학적 지화학적 생성환경의 차이를 나타내고 있다. 중부지역 금-은 광상은 북동-남서의 방향성을 갖고 산출분포하는 중생대 화강암류 및 주변 선캠브리아기 변성암류내에 분포하지만, 동남부지역 금-은 광상은 백악기 퇴적암 및 화산암류내에 주로 배태되고 있다. 이는 한반도 대표적인 화성활동인 쥐라지 대보화성활동 및 백악기 불국사 화성활동과 각각 밀접한 성인적 연관성을 시사하고 있다. 이러한 각 광상들의 광화작용 특성(광물공생관계, 조직, 구조 등)과 연대측정결과 및 지질학적 분포특성은 쥐라가 중기로부터 백악기 말기에 이르기까지 광상형성과 연관된 열수유체의 성인적 차이를 의미하고 있다. 즉, 쥐라기로부터 초기 백악기에는 금광단일형 광상의 광화작용이 우세하게 진행되었으나, 후기 백악기에 이르면서 금-은혼합형광상 및 은광단일형 광상의 광화작용이 우세하게 야기되었음을 알 수 있다. 쥐라기 금광단일형 광상들은 괴상의 맥상 산출특성 및 단순한 광석 광불 공생관계를 보여주는 단성광맥으로 높은 fineness 값을 나타내지만, 백악기 금-은혼합형 광상과 은광단일형 광상은 다양하고 복잡한 구조 및 조치특성 갖는 복성 광맥내에 함은황인 및 황화광물과 함은tellurides 및 자연은 등을 포함하는 등 상대적으로 복잡한 광석광물 공생과계를 보여준다. 한편 황화광물의 지질온도계와 유체포유물 연구의 결과등에 의하면 백악기 금-은혼합형 광상과 은광단일형 광상은 천부(<0.5 kb)에서 천수가 우세한 광화유체로부터 $200^{\circ}{\sim}350^{\circ}C$ 온도조건하에서 주된 광화작용이 진행되었지만, 쥐라기 금광단일형 광상은 마그마기원의 열수용액으로부터 고온$(300^{\circ}{\sim}500^{\circ}C)$ 및 고압$({\approx}4-5kb)$의 생성환경하에서 광화작용이 진행되었음을 시사한다.