Abstract
Fluid inclusions in amethyst from the Samcheonpo amethyst deposit of the Waryongsan area, Kyongnam generally grouped into four different types: Type I (liquid-rich and $10{\sim}23wt%$ NaCl, $Th=289{\sim}359^{\circ}C$), Type II (vapor-rich and $2{\sim}10wt%$ NaCl, $Th=304{\sim}365^{\circ}C;$), Type III (halite-bearing, $31{\sim}54wt%$ NaCl, $Th=259{\sim}510^{\circ}C;$), and Type IV ($CO_{2}-bearing\;9{\sim}13wt%\;NaCl,\;126{\sim}277^{\circ}$). Type I, II, and III inclusions are confined in the lower part of the amethyst and Type IV in the upper, which indicates significant hydrothermal activity during the earliest stage of the amethyst growth or the solidus condition of granitic rocks. The earliest fluid exsolved from the crystallizing granitic magma formed Type IIIa which is spatially associated with silicate melt inclusions. The homogenization behavior of Type IIIa inclusions by dissolution of the halite crystal after the bubble disappearance indicates that Type IIIa inclusions were trapped at some relatively elevated pressure. Exsolution of Type IIIb, I, II forming fluids with gradual decrease in their salinity was followed. The last fluid was $CO_{2}-bearing$ fluid (Type IV), which is assumed to be derived by decarbonization reactions with the surrounding sedimentary rocks. It suggests that the fine-grained granitic rocks containing the Samcheonpo amethyst crystallized at the sub-solvus condition saturated with water and exsolved abundant water.
삼천포 자수정광상은 경상남도 사천시 와룡산에 위치하고 있으며, 자수정에는 4종류(I, II, III 그리고 IV형)의 다양한 유체포유물이 포획되어 있다. I형은 균질화온도 $289{\sim}359^{\circ}C$, 염도 $10{\sim}23wt%;$ II형은 염도 $2{\sim}10wt%$, 균질화온도 $304{\sim}365^{\circ}C;$ III형은 암염을 포함하는 포유물로서 염도 $31{\sim}54wt%$, 균질화온도 $259{\sim}510^{\circ}C;$ IV형은 $CO_{2}$ 성분을 함유하는 포유물로서 균질화온도 $126{\sim}277^{\circ}C$, 염도 $9{\sim}13wt%$을 나타내고 있다. 삼천포 자수정은 뿌리부분에 I, II, III형의 유체포유물이, 상부에는 IV형만이 포획되어 있다. 고상선환경에서 최초로 용리된 IIIa형의 유체포유물은 규산염 용융포유물(melt inclusion)과 공간적으로 연관되어 산출되며, 균질화 과정에서 기포가 암염보다 먼저 사라진다. 이것은 열수가 용리될 때 비교적 고압의 상태에서 포획되었음을 의미한다. 그 후 점차 염도가 낮은 IIIb형, I형, II형이 마그마로부터 용리되고 마지막으로 $CO_{2}$ 성분을 가진 IV형의 유체가 자수정 성장에 관여했음을 알 수 있다. IV형의 열수는 화강암류를 중심으로 순환하고 있던 열수가 퇴적암과의 반응하여 형성된 $CO_{2}$성분을 포획한 것으로 여겨진다. 삼천포 자수정을 배태하는 화강암류는 물에 포화된 서브솔부스(sub-solvus)조건에서 결정화작용이 진행되었으며, 고상선 환경에서 휘발성성분을 다량으로 용리하였다. 그 결과 고상선 온도를 상승시켜, 잔류마그마는 비교적 급냉되어 세립질의 화강암류를 만들었다. 마그마에서 용리된 열수는 정동을 만들었으며, 확보된 공간속에서 자수정 정동을 형성하였다.