• 암석학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.39-50
• /
• 2016

제주도 현무암에 산출되는 첨정석 페리도타이트 포획암에 $CO_2$-유체포유물이 포획되어 있다. 이 $CO_2$-유체포유물들은 규칙적인 결정면으로 둘러싸여 있으며 세립의 네오블라스트 결정에는 일차포유물로, 조립의 반상쇄성에는 이차포유물로 산출된다. 냉각/가열 실험에서 $CO_2$-유체포유물의 삼중점은 $-57.1^{\circ}C$(${\pm}0.9^{\circ}C$)로서 대체로 균질하다. 이는 이 $CO_2$-유체포유물들이 거의 순수하게 $CO_2$로 이루어져 있음을 의미한다. 그러나 균질화 온도는 $-39^{\circ}C$(${\rho}=1.12g/cm^{3)}$)에서 $23^{\circ}C$(${\rho}=0.82g/cm^{3)}$)로 넓은 범위에 걸쳐 나타나며, 이는 많은 유체포유물이 포획된 이후 재평형 되어졌음을 반영한다. 일차/이차포유물과 균질화온도 사이에 체계적인 차이는 없다. 가장 낮은 균질화온도(즉, 가장 높은 밀도)를 보이는 유체포유물에서 계산된 포획 압력은 ${\approx}0.9GPa$이다. 제주 페리도타이트와 $CO_2$-유체포유물의 조직적 특성과 낮은 균질화 온도는 $CO_2$-유체가 맨틀기원의 유체로서 상부 맨틀암석권에서 페리도타이트의 재결정화 작용 동안 존재하던 유체로 해석된다. $CO_2$-유체의 포획은 제주 페리도타이트의 진화과정에서 후기의 사건이며, 상부맨틀 암석권의 상부(천부)에서 일어났음을 지시하고 있다.

• 한국광물학회지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.83-93
• /
• 1988

경남 울주군 삼남면 일대에 분포하는 언양화강암내에 발달하는 자수정결정은 하부에서 상부로 가면서 무색수정${\rightarrow}$백수정${\rightarrow}$연수정${\rightarrow}$자수정 순으로 평행연정으로 산출되며 전체외형이 버섯모양과 흡사하다. 수정내에서 관찰되는 유체포유물은 기체포유물(G>L), 액체포유물(L>G), 함$L_{CO_2}$포유물(L+G+$L_{CO_2}$), 함소금포유물(L+G+halite), 다상포유물(L+G+halite+sylvite${\pm}$opaque mineral) 등이며, 고체포유물로는 자형의 카리장석이 무색과 백수정에, 침상의 적철석이 자수정에 특징적으로 내포한다. 유형별 유체포유물의 균일화온도 범위는 기체포유물이 $320{\sim}560^{\circ}C$, 액체포유물이 $100{\sim}290^{\circ}C$, 함$L_{CO_2}$포유물이 $200{\sim}310^{\circ}C$, 함소금포유물이 $300{\sim}430^{\circ}C$, 다상포유물이 $370{\sim}430^{\circ}C$이다. 보석으로서의 언양자수정은 액체포유물의 충진도, 적철석과 함 $L_{CO_2}$ 포유물의 출현, 그리고 얼룩말무늬가 없는 점이 브라질자수정과 다르며, 자색대상구조, 고체포유물, 함 $L_{CO_2}$ 포유물 등의 존재에 의해 합성자수정과 구별된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.278-291
• /
• 2001

설화 광산의 중열수(中熱水) 금광상은 경기육괴의 화강암류내에 발달된 북동방향 단층 전단대를 충진한 괴상의 단성 석영맥내에 배태되어 있다. 설화 중열수 금광화작용(金鑛化作用)은 쥬라기 화강암류(161Ma)와 공간적으로 관련되어 있다. 맥상 석영은 3개유형의 유체포유물(流體包有物)을 포함하고 있다: 1) 저염농도(<5wt.% NaCl)의 액상 CO$_{2}$를 배태한 type IV 유체포유물; 2) 가스가 풍부(>70vol.%)하고, 기상으로 균질화하는 type II 유체포유물; 3) 소량의 CO$_{2}$를 포함하는 저내지 중염농도(0${\sim}$15 wt.% NaCl)의 type I 유체포유물. H$_{2}$O-CO$_{2}-CH$_{4}$-N$_{2}$-NaCl계 유체포유물은 250${\circ}\;{\sim}$430${\circ}$C 온도와 1kbar 압력에 해당되는 액상선을 따라 초기에 포획된 불혼화 유체를 지시한다. 정밀 유체포유물 연구에의하면, 함금 광화작용중 점진적인 압력감소가 발생했음을 알 수 있다. 수용성 포유물의 유체는 온도 및 압력감소로 인한 균질한 H$_{2}$O-CO$_{2}-CH$_{4}$-N$_{2}$-NaCl계 유체로부터 광역적인 유체의 불혼화(CO$_{2}-CH$_{4}$ 비등)작용을 거쳐 진화된 후기 유체이거나, 광화지역의 융기 및 삭박과 관련된 심부순환천수의 영향을 받았던 것으로 추정된다. 초기 유체는 균질한 H$_{2}$O-CO$_{2}-CH$_{4}$-N$_{2}$-NaCl계 유체로서 다음과 같은 특성을 보인다: >250$^{\circ}$${\sim}$430$^{\circ}$C, 0.16${\sim}$0.62의 X$_{CO}\;_{2}$, 5${\sim}$14mole% CH$_{4}$, 0.06${\sim}$0.31mole% N$_{2}$, 0.4${\sim}$4.9wt.% NaCl의 염농도. 설화 금광산의 온도-조성 자료는 설화 함금열수계가 화강암질 용융체와 인접한 부분에 정치되어 있었음을 지시한다. 이러한 화강암질 용융체는 CH$_{4}$ 형성을 촉진시켜 유체를 환원상태로 변환시킨 것으로 추정된다. 철황화물중 자류철석이 지배적으로 산출됨은 환원유체 상태를 지시하고 있다. 황화광물의 ${\delta}\;^{34}$S값(-0.6 ${\sim}$ 1.4$%_o$)은 황의 심부 화성기원을 지시하고 있다.

• 한국광물학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.153-162
• /
• 2006

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.

• 자원환경지질
• /
• 제32권6호
• /
• pp.561-573
• /
• 1999

소백산 육괴 중부지역의 선캠브리아기 변성암류에는 특징적으로 중역수형 금광상이 다수 배태된다. 연동 지역의 홍덕.대원.일생 금 광산도 이에 속하며, 단층 열극을 충진한 괴상의 석영맥 (폭 0.3~3m)으로 산출된다. 광석 광물은 매우 단순하여 주로 자류철석, 섬아연석, 방연석으로 산츨되며, 황철석, 황동석, 엘렉트럼, 사면동석, 자연창이 일부 수반된다. 유체포유물 연구결과, 광화작용은 비교적 높은 온도(240$^{\circ}$~40$0^{\circ}C$)에서 낮은 염농도 (<12 wt. % NaCl equiv.)를 갖는 $H_{2}O-CO_{2}(-CH_{4})$-NaCl계 유체로부터 진행되었다. 석영 내의 유체포유물은 단순한 액상 포유물(Type 1)과 메탄올 함유하는 $CO_2$-rich 포유물(TypeII)로 구분된다. Type II 포유물의 carbonic phase (주로 $CO_2$)의 함량은 동일 시료 내에서도 매우 다양하게 변화하면, carbonic phaseso의 메탄 함량은 대략 2~20 mole%이다. 유체포유물의 균일화온도와 염농도의 관계를 보면, 광화작용의 초기에는 $CO_2$비등을 수반한 유체 불혼화가 일어났으나, 후기에는 냉각작용이 지배적이옷음을 알 수 있다. 광화작용시의 조성 (${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}$=-2.1 to 2.2$\textperthousand$, $\delta$18Owater=4.7 to 9.3$\textperthousand$, $\delta$Dwater=-63 to -79$\textperthousand$ )은 광화유체가 마그마로부터 기원하였음을 지시한다. 본 연구 결과는 연동지역에 부존하는 중온형 금광상의 성인에 대하여 마그마 기원모델을 성공적으로 적용할수 있음을 확인해준다.

• 한국광물학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.7-19
• /
• 2007

전북 장수군 대유광산에 부존하는 페그마타이트내 전기석에는 네 종류의 유체포유물이 풍부하게 포획되어 있다. 유체포유물의 크기는 $5{\sim}100\;{\mu}m$이고, 상온에서 관찰되는 상(phase)의 거동에 따라 I, II, III, IV형으로 분류된다. I형은 액체가 풍부하고 기포의 크기가 50 vol% 이하인 것으로 공융온도(eutectic point)는 $-54{\sim}-29^{\circ}C$, NaCl상당 염 농도(이하염도)는 $0{\sim}12\;wt%$, 균질화온도는 $181{\sim}230^{\circ}C$이다. II형은 기포의 크기가 $80{\sim}90\;vol%$ 이상을 차지하는 포유물로서 역시 낮은 공융온도($-54{\sim}-22^{\circ}C$)를 보이며, 염도는 $3{\sim}8\;wt%$, 균질화온도는 $177{\sim}304^{\circ}C$ 범위이다. III형은 액체가 풍부하고 암염(halite)을 딸결정으로 포함하는 포유물로서 균질화온도는 $230{\sim}328^{\circ}C$, 염도는 $31{\sim}40\;wt%$이다. III형은 규산염용융포유물과 연관되어 산출되며 가열실험 중에 90% 이상의 포유물이 기포가 사라진 후에 암염이 용해되는 거동을 보인다. IV형은 $CO_{2}$를 함유하면서 칼리암염(sylvite)이나 암염을 딸결정으로 포함하는 포유물물로서 전기석에 가장 풍부하게 포획되어 있다. $CO_{2}$시스템의 밀도는 $0.80{\sim}0.75\;g/cm^{3}$, 균질화 온도는 $190{\sim}317^{\circ}C$, 염도는 $2{\sim}35\;wt%$이다. 멜트(melt)에서 가장 먼저 용리된 유체로부터 형성된 유체포유물은 규산염용융포유물과 공간적으로 연관되어 산출되는 III형이며 I형에 비해 전기석의 중앙부에서 산출되는 II형이 I형보다 먼저 포획된 것으로 추측된다. 용융체에서 용리되진 유체의 염도는 용리압력과 밀접한 관련성이 있으며, 염도의 요동(fluctuation)은 페그마타이트가 형성되는 동안 압력의 요동이 있었음을 의미한다. IV형은 가장 후기에 포획된 유체포유물이며, 광산 주변에 분포하는 석회암체 등의 변성퇴적암류로부터 $CO_{2}$ 성분과 다양한 성분의 유체가 공급되어 생성된 것으로 여겨진다. 정동이 발달하고 있지 않으며, 백운모를 함유하고 있는 대유페그마타이트는 변성작용에 의한 부분용융에 의해 형성된 멜트에서 결정화되었으며, 상당히 높은 압력의 환경에서 대유페그마타이트의 결정화작용 과정에서 용리한 유체의 성분이 전기석에 포획되어 있다. 이때 용리된 유체는 다양한 성분을 지니고 있었으며, 매우 낮은 공융온도와 다양한 딸결정은 포유물 내에 NaCl, KCl 이외에 적어도 $CaCl_{2},\;MgCl_{2}$와 같은 성분을 포함하고 있음을 지시한다. 유체의 용리는 적어도 $2.7{\sim}5.3$ kbar 이상의 압력과 $230{\sim}328^{\circ}C$ 이상의 온도에서 시작되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제46권1호
• /
• pp.11-19
• /
• 2013

대화광상은 경기육괴의 편마암류와 화강암류에 발달한 열극을 충진 발달한 함 Mo-W 열수 맥상 광상이다. 대화광상의 몰리브덴-텅스텐 광화작용과 관련된 주요 수반광물인 석영에서 관찰되는 유체포유물은 상온 ($20^{\circ}C$) 에서의 상(phase) 관계와 냉각 및 가열 실험을 통해 측정된 균일화 온도와 상변화를 기초로 하여 3가지 주요 유형 (Type I, 액상이 우세한 $H_2O$-NaCl 유형; Type II, 기상이 우세한 $H_2O$-NaCl 유형; Type III; $CO_2-H_2O$-NaCl 유형) 으로 분류된다. 또한, 함 $CO_2$ Type III 유체포유물은 $CO_2$ 균일화 및 최종 균일화 특성을 바탕으로 4가지 유형 (IIIa, IIIb, IIIc, IIId)으로 세분된다. 대화광상 Type I 유체포유물의 균일화 온도는 약 $374^{\circ}C{\sim}161^{\circ}C$로 넓은 범위를 보여주며, 염농도 역시 약 13.6~0.5 equiv. wt. % NaCl의 넓은 조성 범위를 보인다. Type III 유체포유물 냉각 실험 시 측정된 $CO_2$ 상의 용융 온도는 $-57.4{\sim}-56.6^{\circ}C$이며, $CO_2$ 균일화 온도는 $29.0{\sim}30.8^{\circ}C$이다. 또한 $CO_2$ clathrate 용융 온도는 $7.3{\sim}9.5^{\circ}C$로 염농도는 5.2~1.0 equiv. wt. % NaCl이고, 최종 균일화 온도는 $303^{\circ}C{\sim}251^{\circ}C$로 비교적 좁은 범위로 확인되었다. $CO_2-H_2O$-NaCl계 (Type III) 유체포유물의 경우 온도가 감소함에 따라 염농도 역시 감소하는데, 이는 높은 염농도를 가진 $H_2O$-NaCl계 유체와 낮은 염농도를 가진 $CO_2-H_2O$-NaCl계 유체의 불혼화에 의해 열수의 진화가 이루어졌음을 의미한다. Type I 유체포유물은 온도 감소와 염농도 사이의 뚜렷한 변화가 인지되지 않았다. 따라서, 대화 열수계의 함 몰리브덴-중석 광화작용은 $400^{\circ}C$, 5.2 equiv. wt.% NaCl의 염농도를 가진 광화유체로부터 시작되어, 약 $350^{\circ}C$ 부근에서 유체의 불혼화 용융에 의해 진행되었다. 이후 대화 열수계에 유입된 상대적으로 낮은 온도와 염농도를 갖는 유체 (천수 또는 상대적으로 높은 물/암석 비를 갖는 열수유체) 의 혼입 작용에 의해 후기 천금속 광화작용이 야기되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제26권2호
• /
• pp.167-174
• /
• 1993

국내 광상의 유체포유물에 대한 지화학 조성이 제한적이나마 비파괴 방법과 파괴 방법을 이용하여 분석 탐지 되었다. 그 동안의 유체포유물 연구 결과는 균질화온도와 염농도가 정비례함을 보여주고, 중석과 동 광상의 것이 금광상의 것 보다 좀더 높은 균질화온도와 염농도를 갖는 경향을 보여준다. 값진 보석 자수정을 산출하는 언양 화강암의 유체포유물은 많은 소금 결정을 딸광물로 가지고 있는데, 이 점에 있어서는 마그마로부터 근원한 최초의 유체는 아주 염도가 높았을 것을 잘 나타내 주고 있는 셈이다. 파괴분석에 의해 탄산깨스, 질소, 메탄, $H_2S$, $SO_2$가 대부분의 광상에서 검출됨에도 불구하고, 레이저 마이크로푸르브 (RLM) 분석에 의해서는 하나의 금광상에서 탄산깨스, 질소, 메탄이 검출되었을 뿐, 다른 광상의 유체포유물로부터 이들 성분이 분석되지 않았슴은 RLM 분석은 다수의 개별 유체포유물을 대상으로 분석해야 함을 암시해 주고 있다. 한국 금광상의 유체포유물은 소금 결정을 보이지 않는다. 유체포유물의 지화학, 균질화온도 및 염농도는 잠두광체 탐사에 응용 이용될 수 있다.

• 자원환경지질
• /
• 제42권3호
• /
• pp.167-175
• /
• 2009

아프리카 말리 세폴라 지역의 지질은 하부로부터 하부원생대의 변성퇴적암류 및 화산쇄설성암류로 구성된 비리미안층군과 후기에 이를 관입한 화성암류로 구성된다. 본역의 광상은 비리미안층군내 북서주향의 대규모 단층대 생성과 관련하여 2차적으로 형성된 열극대를 따라 열수유체가 충진되어 형성된 맥상 및 광염상 금광상이다. 부존잠재성이 가장 기대되는 바라니 구역은 연장 1.3 km, 폭 1${\sim}$20.1m, 품위 Au 0.53${\sim}$9.21 g/t가 확인되었다. 광석광물은 단순하며, 에렉트럼, 황철석 및 방연석 등이 확인되었다. 금립의 순도는 848${\sim}$915(평균 891)이며 본역 내 금광상은 중${\sim}$심열수 환경에서 생성되었음을 추정할 수 있다. 유체포유물은 액상우세(형), 기상우세 (형) 및 액상함$CO_2$ 포유물(형)로 분류된다. 초생 및 가이차 포유물의 균일화온도는 236${\sim}$393$^{\circ}C$, NaCl상담 염농도는 0.0${\sim}$8.6 wt.%이며, 이차포유물의 균일화 온도는 103${\sim}$184$^{\circ}C$, 염농도는 0.7${\sim}$8.6 wt.%이다. 균일화온도 및 염농도관계로부터 유체는 400${\sim}$250$^{\circ}C$범위에서는 압력감소에 의한 유체불혼화 과정을 거친후 천수의 유입으로 희석 및 냉각과정이 이루어졌음을 알 수 있다. 석영맥이 괴상을 보이고 광물수반양상이 단순한 점, 유화광물이 소량 함유되고, 함$CO_2$ 포유물이 산출되고 균일화온도가 높은 것등으로부터 본역내 금광화작용은 중-심열수형 광상으로 사료된다.

• 광물과 암석
• /
• 제35권3호
• /
• pp.273-281
• /
• 2022

맨틀 불균질성은 지구 내부의 휘발성 성분의 분포 및 순환과 밀접한 관련이 있으며, 맨틀에서 휘발성 물질의 거동은 규산염암의 유변학적 특성에도 큰 영향을 미친다. 이와 같은 상부맨틀의 물리화학적 특성은 미구조와 유체포유물의 형태로 맨틀 포획암에 기록될 수 있다. 본 논문에서는 미국 리오 그란데 리프트 지역에서 산출되는 페리도타이트 포획암의 미구조와 유체포유물의 특성과 관련된 이전 연구결과들을 요약 및 리뷰하였으며, 이를 통해 이 지역의 상부맨틀의 진화과정과 불균질성에 대해 이해하고자 한다. 리오 그란데 리프트에서 맨틀 포획암이 산출되는 지역은 크게 리프트 중심부인 리프트 축(rift axis) 지역(EB: Elephant Butte, KB: Kilbourne Hole)과 리프트 연변부인 리프트 측면(rift flank) 지역(AD: Adam's Diggings)으로 나눠진다. 전자(EB 및 KB 페리도타이트)의 경우 응력이 낮고 물함량이 적은 조건에서 형성되는 type-A 격자선호방향이 보고되었고, 후자(AD 페리도타이트)의 경우 응력이 낮고 물함량이 많은 조건에서 형성되는 type-C 격자선호방향이 보고된 바 있다. 특히, AD 페리도타이트의 경우 초기(type-1: CO₂-N₂) 및 후기(type-2: CO₂-H₂O)와 같은 최소 두번의 유체 침투 사건이 사방휘석 내에 기록되어있다. 이와 같은 미구조 및 유체포유물에 기록된 상부맨틀의 불균질성은 북미 판과 Farallon 판 사이의 상호작용에 기인한 것으로 추정된다.