Abstract
In order to understand its origin and petrogenesis, petrochemical studies of major, trace elements, REE, and stable isotopes of oxygen and carbon from the Hongcheon Fe-REE deposits have been investigated. The Hongcheon Fe-REE deposit intruding into Precambrian metasedimentary rocks consists of magnetite, various carbonates such as ankerite, siderite, magnesite and strontianite, monazite, aegirine-augite, Na-amphibole, and sulfides. Compared with major elements abundances of typical ferro-carbonatites, the Hongcheon Fe-REE deposit is enriched in FeO and depleted in CaO with increasing of $SiO_2$, where $TiO_2$and $A1_2O_3$increased and CaO, FeO, MgO and $P_2O_5$ are slightly decreased, but those are rather scattered and their trends are somewhat ambiguous. V Ni, U and Rb slightly increasing with of $SiO_2$increase and scattering or no trends of other detected elements. Nb, Zr and Zn are depleted then the abundances of typical ferro-carbonatites (Woolley and Kempe, 1989). In rare earth elements a large enrichment of total REE (maximum 14.8 wt%) and LREE relative to chondrites and HREE depleted more then the values of ferro-carbontites therefore La/Lu ratios shows large abundances (max. 16,197). The results of stable isotopes of O and C from minerals of ankerite and strontianite and whole rocks represent studied rocks are from igneous carbonatitic melts. Although petrochemical characteristics of the Hongcheon Fe-REE deposits are somewhat different from normal ferro-carbonatites from the world, this discrepancy suggests another conclusion that petrochemical characteristic of the studied Fe-REE mineralized rocks are similar to those of phoscorites from Kovdor, Russia and Sokli, Finland showing the same petrochemical compositions described above.
선캠브리아기 변성퇴적암류를 관입하고 있는 탄산염암에 배태하는 홍천 철-희토류 광상은 자철석, 안케라이트, 능철석, 마그네사이트, 스트론티아나이트 등의 다양한 탄산염광물과 모나자이트, 아지린휘석, Na가 섬석 및 황화광물들이 산출되어 이들 암석의 지화학적특성과 성인을 규명하고자 주 원소, 미량원소, 희토류원소 및 산소-탄소의 안정동위원소의 광물 및 암석화학연구가 이루어졌다. 각 원소(주원소, 미량원소, 희토류원소)들을 본 연구지역의 탄산염암과 유사한 철질 카보나타이트(ferro-carbonatite)와 비교하면 주 원소에서는 농집된 FeO와 결핍된 CaO가 관찰되며, $SiO_2$가 증가하면서 $TiO_2$와 $A1_2O_3$증가, CaO, FeO, MgO 및 $P_2O_{5}$의 약한 감소가 인지되나 분산되어 뚜렷한 경향은 아니다. 미량원소는 Nb, Zr 및 Zn이 철질 카보나타이트보다 결핍되어 나타나며, $SiO_2$의 증가에 따른 V 및 Ni의 증가, U 및 Rb의 미약한 증가가 확인되나 타 원소들은 분산되어 뚜렷한 경향을 나타내지 않는다. 희토류원소는 전희토류(TREE)함량이 매우 높고 La, Ce, Pr, Nd 및 Sm 같은 경희토류의 농집, 그리고 결핍된 중희토류로 인하여 높은 La/Lu 값을 보이고 있다. 안케라이트, 스트론티아나이트 및 전암의 산소 및 탄소 안정동위원소 결과는 본 암이 화성기원의 카보나타이트용융체에서 유래된 것으로 나타난다. 홍천 철-희토류 광상 탄산염암의 암석화학적 특성은 일반적인 철질 카보나타이트와는 차이가 있으며 러시아 Kovdor 및 핀랜드 Sokli 지역에서 산출되는 카보나타이트의 일종인 포스코라이트(phoscorite)의 암석화학성분과 매우 유사하다.
