Mineralogical and Geochemical Characteristics and Designation of Key Beds for the Effective Surveys in the Jeonnam Clay Deposits

Clayey ores of the Jeonnam province mainly consist of pyrophyllite (monoclinic), kaolinite (1T), and minor amounts of quartz, muscovite, and feldspars. Mineralogical studies revealed that two kinds of clay minerals were mainly produced from the volcanic sediments with similar ages and compositions. Kaolinite deposits sometimes contain neither diaspore nor corundum, but alunites are often found in the upper portions of the kaolin ore bodies. On the other hand, corundum and diaspore are commoner in the pyrophyllite deposits than the kaolin deposits. As ages of rock formations are becoming younger, amounts of pyrophyllite and kaolinite are rather radically decreased, and finally disappeared. But muscovite, quartz, and plagioclase feldspars are inclined to be preserved because of weak alteration. Most of clay ore bodies contain purple tuff beds on the uppermost portion, and silicified beds, tuff, and lapillistone are found in an ascending order in the most of clay quarries. Chemical analyses show that higher contents of $Al_2O_3$ might not necessarily be due to the argillization, since some tuffs contain higher $Al_2O_3$ contents originated from feldspars. $SiO_2$ contents are fairly higher in the silicified beds than in those of adjacent formations, which might have been introduced from the ore bodies. And $K_2O$ contents are obviously lower than those of $Na_2O$ and CaO in the ores and their vicinities. Ignition losses of some of clays represent much higher contents than those of the ordinary ones because of the sporadic presence of alunite, diaspore and corundum which are accompanied with lots of $SO_4$ and $Al_2O_3$ contents. REE (rare earth element) abundances of most of volcanics and clay ores show rather higher LREE (light rare earth elements) contents, and represent small to moderately negative Eu anomalies. Though most of ores ususally show milky white color, fine-grained and well bedded formations which could be easily discernible in the most of outcrop. But more distinct characteristics are desirable where rather massive ore bodies exist. Purple tuffs and silicified beds above the ore bodies would be useful as marker horizons/key beds since they have rather obvious lithology, extension and mineralogy than those of other adjacent formations.

전남일원 점토광상의 광물 및 지화학적 특성과 효과적 탐사를 위한 건층의 선정

전남지역의 점토광상은 그 구성광물이 단사정계형 엽납석(pyrophyllite), 1T형 고령석(kaolinite)을 주로 하고 부구성 광물로서 견운모, 석영 및 장석류를 포함한다. 이들 점토광상은 유사한 시기에 유사한 성분을 가진 화산암류로부터 생성되었으며, 각 광상은 광물학적으로 엽납석과 고령석 중의 하나를 우세하게 포함하는 경향이다. 고령토 광상은 주로 다이아스포나 강옥을 포함하지 않지만, 광체 상부에 명반석을 흔히 포함한다. 반면에 강옥이나 다이아스포는 납석 광상에서 흔히 수반된다. 점토광체 상부의 규화응회암류와 응회암류 등 지질시대가 젊어짐에 따라 엽납석 및 고령석의 양은 감소하는 경향이며, 마침내는 나타나지 않게 된다. 반면에 견운모, 석영 및 사장석류는 미약한 상부층에서 흔히 나타난다. 대부분의 점토광체는 상단부에 저색 응회암층이 오고, 그 상부로는 규화대층, 응회암층, 그리고 최상부에 각력 응회암층이 온다. 화학성분 분석에 의하면, $Al_2O_3$는 중-저급의 점토광체뿐 아니라 응회암류에서도 다소 높게 나타내며, 그 이유는 응회암류의 주요 구성광물인 사장석 때문이다. 광체와 모암에서 $Na_2O$와 CaO는 비교적 낮은 함량을 나타내나, $K_2O$는 광체에서 좀더 낮게 나타난다. 점토의 작열 감량은 명반석이나 다이아스포를 포함하는 부분에서는 특히 높게 나타나는 것은 이들이 포함하는 $Al_2O_3$ 및 $SO_4$ 성분에 의한다. 희토류함량분석에 의하면, 경희토류가 중희토류보다 많이 포함되는 경향이며, 다소 미약하지만 부의 유러피움(Eu)이상대를 나타낸다. 대부분의 점토광체는 주로 유백-담회색의 미립이며 층리가 양호하여 야외에서 구분이 어렵지 않은 경우가 많지만, 괴상광체 등이 나타나는 곳에서의 효과적인 탐사를 위해서는 광체 상부 지층 중에서 확인되는 특징적 지층을 선정하는 것이 바람직하다. 전남지역에서 광체를 배태하는 층의 상단부에 연속성이 양호한 저색점토/응회암과 함께 그 상부로 층리와 연장성이 지극히 좋은 규화대가 확인되며, 광물조성 상으로도 광체 및 인근 지층과의 구분이 확실하므로 효과적인 점토광체 탐사를 위한 건층(key bed나 mark horizon)으로서의 역할이 가능하다.