The Preliminary Study of the Secondary Precipitates from Samsanjeil and Sambong Mine, Goseong, Gyeongnam

경남 고성군 삼산면 삼산제일광산과 삼봉광산 주변 하천 침전물에 관한 예비 연구

  • Cho, Hyen-Goo (Department of Earth and Environmental Sciences and Research Institute of Natural Science, Gyeongsang National University) ;
  • Chang, Byoung-Jun (Department of Earth and Environmental Sciences and Research Institute of Natural Science, Gyeongsang National University) ;
  • Kim, Soon-Oh (Department of Earth and Environmental Sciences and Research Institute of Natural Science, Gyeongsang National University) ;
  • Choo, Chang-Oh (Department of Geology, Kyungpook National University)
  • 조현구 (경상대학교 지구환경과학과 및 기초과학연구소) ;
  • 장병준 (경상대학교 지구환경과학과 및 기초과학연구소) ;
  • 김순오 (경상대학교 지구환경과학과 및 기초과학연구소) ;
  • 추창오 (경북대학교 지질학과)
  • Published : 2006.09.30

Abstract

In this study, we identified the secondary precipitates from Samsan-jeil and Sambong mine, Goseong, Gyeongnam by means of scanning electron microscopy, electron probe microanalysis and X-ray powder diffraction analysis. Copper sulfide minerals had been produced from the mines during last few decades, however they are not worked. White and blue precipitates were found at the downstream of mine rock dump at Sambong mine and green one was at Samsan-jeil mine. The white precipitate covered the host rock surface with thickness of $30{\mu}m$, and is a kind of diatom with $10{\mu}m$ in length and $3{\mu}m$ in width. It is a species Fragilaria constuens, which is contained a order Pennales(pennate diatom) and lives in fresh water. The blue precipitate is the alteration product of chalcopyrite. It resultes in the increase in the ratio Cu:Fe from 5 to 13. The green precipitate has worm-like morphology with $10{\sim}20nm$ in diameter and $200{\sim}300nm$ in length. It is mainly composed of secondary copper sulfate such as woodwardite. However, it could be formed by the activity of microorganism, because the copper content is more than any secondary copper sulfate reported in copper sulfide mine. In order to identity the green precipitate exactly, the further research is needed.

경남 고성군 삼산제일광산과 삼봉광산의 폐석 적치장 하류 하천에서 발견된 2차 침전물을 주사 전자현미경 관찰, 전자현미분석 및 X선회절분석을 실시하여 그 실체를 규명하였다. 이 두 광산은 모두 구리 황화염 광물을 주 대상으로 채광하던 곳인데, 현재는 모두 폐광 중이다. 삼봉광산의 경우 흰색 침전물과 청색 침전물, 삼산제일광산의 경우 녹색 침전물이 발견된다. 흰색 침전물은 장축 $10{\mu}m$, 단축 $3{\mu}m$ 정도의 규조류가 약 $30{\mu}m$ 두께로 기존 암석을 피복하고 있는 것인데, 이 규조류는 담수에 서식하는 우상류의 일종인 Fragilaria construens이다. 청색 침전물은 황동석이 용탈되어 변질된 것인데, 변질 결과 Cu:Fe 비가 약 5에서 13으로 증가한다. 녹색 침전물은 $200{\sim}300nm$, 지름은 $200{\sim}300nm$ 정도의 벌레 모양을 가지고 있는 물질이 피복하고 있는데, 이들은 2차적으로 형성된 woodwardite같은 구리의 황산염이 주를 이루고 있는 것으로 여겨진다. 구리의 함량이 현재까지 보고된 구리 황산염 광물에 비하여 월등히 높은 점으로 볼 때 미생물의 활동과 관련이 있다고 생각된다. 이 물질의 정확한 동정을 위해서는 추가적인 연구가 더 필요하다.

Keywords

References

  1. 김순오, 정영일, 조현구 (2006) 삼산제일.삼봉 동관산 주변 수계의 중금속 오염도 평가. 한국광물학회지, 19, 171-187
  2. 낙동강 환경관리청 (2001) 폐금속 광산(구룡광산, 삼산제일광산) 오염실태 정밀조사. 16-19
  3. 대한광업진흥공사 (1981) 한국의 광상, 제 8호 (금속편). 100-104
  4. 대한광업진흥공사 (2003) 광물자원 매장량 현황. p. 50
  5. 대한광업진흥공사 (2005) 광물자원 매장량 현황. p 310
  6. 박희인, 최석원, 장호완, 이민성 (1983) 경남고성지역 동광상의 성인에 관한 연구. 광산지질, 16, 135-147
  7. 연규훈, 이평구, 염승준, 최상훈 (2005) 삼산제일광산 광미 내 유해 미량원소의 오염 및 이동도. 자연환경지질, 38, 451-462
  8. 정기창 (1970) 삼산제일광산 S.P. 탐사 및 시추결과 종합보고. 광산지질, 3, 223-229
  9. 조선닷컴 (2004) 10년전부터 통증 호소 '왜 이제야...'. 조선일보, 20040604
  10. 황진연 (2006) 규조토의 응용 현황. 제7회 산업광물 심포지움 논문집, 규산 광물과 그 응용. 산업광물은행, 111-116
  11. Banerjee, A.D.K. (2003) Heavy metal levels and solid phase speciation in street dusts of Delhi, India. Environmental Pollution, 123, 95-105 https://doi.org/10.1016/S0269-7491(02)00337-8
  12. Bird, G., Brewer, P.A., Macklin, M.G., Balteanu, D., Driga, B., Serban, M. and Zaharia, S. (2003) The solid state partitioning of contaminant metals and As in river channel sediments of the mining affected Tisa drainage basin, northwestern Romania and eastern Hungary. Applied Geochemistry, 18, 1583-1595 https://doi.org/10.1016/S0883-2927(03)00078-7
  13. Bowell, R.J. and Bruce, I. (1995) Geochemistry of iron ochres and mine waters from Levant Mine, Cornwall. Applied Geochemistry, 10, 237-250 https://doi.org/10.1016/0883-2927(94)00036-6
  14. Choi, S.H., So, C.S., Kweon, S.H. and Choi, K.J. (1994) The Geochemistry of copper-bearing hydrothermal vein deposits in Goseong Mining District (Samsan area), Gyeongsang basin, Korea. Econ. Environ. Geol., 27, 147-160
  15. Dold, B. (2003) Speciation of the most soluble phases in a sequential extraction procedure adapted for geochemical studies of copper sulfide mine waste. Jour. Geochemical Exploration, 80, 55-68 https://doi.org/10.1016/S0375-6742(03)00182-1
  16. Frye, K. (ed.) (1981) The Encyclopedia of Mineralogy. Hutchinson Ross Publishing Co., 743
  17. Hudson-Edwards, K.A., Schell, C., and Macklin, M.G. (1999) Mineralogy and geochemistry of alluvium contaminated by metal mining in the Rio Tinto area, southwest Spain. Applied Geochemistry, 14, 1015-1030 https://doi.org/10.1016/S0883-2927(99)00008-6
  18. Jeong, G.Y. and Lee, B.Y. (2003) Secondary mineralogy and microtextures of weathered sulfides and manganoan carbonates in mine waste-rock dumps, with implications for hevy-metal fixation. Amer. Minera., 88, 1933-1942 https://doi.org/10.2138/am-2003-11-1236
  19. Tessier, A., Campbell, P.G.C., and Bisson, M. (1979) Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Analy. Chem., 51, 844-851 https://doi.org/10.1021/ac50043a017