• 제목/요약/키워드: $Y_2O_3$ inclusion

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Oxygen isotope study on the hydrothermal alteration in the Wolf River Batholith, Wisconsin in U.S.A

  • Kim, Sun-Joon
    • 암석학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.19-31
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    • 1993
  • Oxygen isotope compositions of whole rock and/or mineral separates (quartz and feldspar) have been determined for the granitic and related rocks from the Wolf River Batholith, Wisconsin. Hydrothermal alteration resulting in the decrease of ${\Delta}_{Q-F}$/ values was obaserved locally throughout the batholith. Feldspars of different colors (pink, gray and red) were separated whenever feasible and analyzed. Most red feldspars (An$_{10-30}$/) show the highest and constant ${\delta}^18O$/ values (9.3~10.0 permil) suggesting nearly complete isotope exchange with hydrothermal fluid. Based on ${\delta}^18O$/ values and the alteration temperatures (260~$350^{\circ}C$) estimated from fluid inclusion study, ${\delta}^18O$/ of fluid is calculated to be $5.0{\pm}1.4$ permil. Phanerozoic sedimentary formation water in Wisconsin is most likely the source of the fluid.

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호주 퀸즈랜드 주 캔닝턴 광상 모암의 아연-첨정석-규선석-석류석에 관한 연구 :변성작용과 아연-광화작용에 대해서 (Gahnite-Sillimanite-Garnet Mineral Assemblage from the Host Rocks of the Cannington Deposit, North Queensland, Australia: Relationship between Metamorphism and Zn-Mineralization)

  • 김형수
    • 한국광물학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.309-325
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    • 2004
  • 연구는 호주 퀸즈랜드 주 북서부에 위치하는 은-납-아연 캔닝턴 광상은 호상편마암, 미그마타이트, 규선석-석류석 편암 그리고 각섬암으로 구성된 모암 주변부에서 발달해 있다. 모암에서 산출되는 규선석의 세 가지 다른 결정형태, 규선석을 포획광물로 함유한 아연-첨정석과 석류석 반상변정은 모암의 변성작용과 아연과 관련된 광화작용에 대한 지질학적 지시자로 사용되었다. 변성작용과 아연 광화작용과의 관계는 프로그램 THERMOCALC를 이용하여 KFMASH (K$_2$O-FeO-MgO-A1$_2$O$_3$-SiO$_2$- $H_2O$), KFMASHTO (K$_2$O-FeO-MgO-A1$_2$O$_3$-SiO$_2$-$H_2O$-TiO$_2$-Fe$_2$O$_3$), NCKFMASH ($Na_2$O-CaO-K$_2$O-FeO-MgO-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$-$H_2O$) 그리고 MnNCKFMASH (MnO-$Na_2$O-CaO-K$_2$O-FeO-MgO-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$-$H_2O$) 화학계에서 이들 세 가지 광물의 공생관계와 규선석-석류석-부분용융의 상평형 관계를 이용하여 결정하였다. MnNCKFMASH와 NCKFMASH계에서 부분 용융은 KFMASH와 KFMASHTO계에서 보다 낮은 온도에서 일어나며, MnNCKFMASH 계에서 용융 온도는 암석 화학 성분의 Na+Ca+K)의 비가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보인다. 캔닝턴 광상의 모암은 MnNCKFMASH계의 경우 최고 온도와 압력 환경에서(634$\pm$62$^{\circ}C$, 4.8$\pm$1.3 kbar) 약 15% 용융되지만, KFMASHTO계하에서는 부분 용융이 일어나지 않는다. 규선석의 등변성도선과 모드 비의 변화를 근거로, 주상과 능면형의 규선석과 주상의 규선석을 포획하는 아연-첨정석 반상변정은 부분 용융을 포함하는 온도와 압력의 증가(약 550~$600^{\circ}C$, 2.0~3.0 kbar에서 700~75$0^{\circ}C$, 5.0~7.0 kbar)로 인한 것으로 생각된다. 또한 이와 같은 변성작용 동안의 최대 수축 변형 방향은 남-북 그 다음 동서 방향으로 주로 D$_1$과 D$_2$ 변형작용 동안에 형성되어졌다. 결론적으로 아연-첨정석의 성장과 관련된 아연 광화 작용은 D$_2$ 동안에 일어났고 그 후 부분 용융과 후기 변형/변성작용에 의해 재배치 또는 재농집 되어진 것으로 생각된다.

대봉 금-은광상에 대한 유체포유물 및 안정동위원소 연구 (Stable Isotope and Fluid Inclusion Studies of the Daebong Gold-silver Deposit, Republic of Korea)

  • 유봉철;이현구;김상중
    • 자원환경지질
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    • 제36권6호
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    • pp.391-405
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    • 2003
  • 대봉 금-은광상은 선캠브리아기 경기육괴의 호상 또는 화강편마암내에 발달된 단열대(NE, NW)를 따라 충진한 중열수 괴상석영맥광상이다. 광석광물의 산출조직과 공생관계에 의하면, 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 괴상백색석영맥(광화I시기)과 투명석영시기(광화II시기)로 구성된다. 광화I기는 3회의 substages로 구분된다. 각 substage의 광석광물은 다음과 같다: 1) 광화I시기 조기=자철석, 자류철석, 유비철석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 2) 광화I시기 중기=자류철석, 유비철석, 황철석, 백철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트럼과 3) 광화I시기 말기=황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트림, 휘은석. 광화II시기의 광석광물로는 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석 및 에렉트럼이 관찰된다. 유체포유물의 체계적 연구에 의하면, 물리-화학적 상태가 상반되는 유체가 관찰된다: 1) 광화 I시기 조기와 중기 광석광물 정출과 관련된 $H_2O-CO_2-CH_4-NaCl{\pm}N_2$ 유체(조기=균일화온도: 203∼388^{\circ}C$, 압력: 1082∼2092 bar, 염농도: 0.6∼13.4wt.%, 중기=균일화온도: 215∼280^{\circ}C$, 염농도: 0.2∼2.8wt.%), 2) 광화I시기 말기와 광화II시기 광석광물과 관련된 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$ 유체(광화I시기 말기=균일화온도: 205∼2$88^{\circ}C$, 압력: 670bar, 염농도: 4.5∼6.7wt.%, 광화II시기=균일화온도: 201∼358^{\circ}C$, 염농도: 0.4∼4.2wt.%)이다. 광화I시기 조기의 $H_2O-CO_2-CH_4-NaCl{\pm}N_2$계 유체는 유체압력의 차이에 의해 CO_2$ 상분리가 일어났으며 광화작용이 진행됨에 따라 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$계 유체로 진화되었다. 또한 여기에 기원이 다른 $H_2O$-NaCl계 유체의 유입에 의해 혼입 및 희석작용으로 염농도의 감소가 있었다고 생각된다. 광화II시기 좀더 가열된 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$ 계 유체는 불혼합, 희석 및 냉각작용이 있었던 것으로 생각된다. 열수용액의 {\gamma}^{34}$S__{H2S}$ 값은 3.5∼7.9{\textperthansand}$로서 황은 주로 화성기원이지만 부분적으로 모암내의 황에서도 기원되었다고 생각된다. 광화유체의 산소({\gamma}^{18}O_{H2O}$)와 수소({\gamma}$D)안정동위원소값이 광화I시기에는 각각 11∼9.${\textperthansand}$, -92∼-86${\textperthansand}$, 광화 II시기에는 각각 0.3${\textperthansand}$(${\gamma}^{18}O_{H2O}$),-93${\textperthansand}$({\gamma}$D)이며, 리본-호상구조를 보이는 것으로 보아 대봉광상의 광화유체에 대한 기원과 진화과정을 두 가지로 생각할 수 있다. 1) 마그마유체로부터 광화작용이 진행됨에 따라 계속적인 순환수의 혼입이 있었으며 2) 조기 마그마${\pm}$변성유체에서 유체압력의 차에 의해 $CO_2$ 상분리와 더불어 계속적인 ${\gamma}$D가 높은 순환수의 혼입이 있었던 것으로 해석할 수 있다.있다.

뉴잉글랜드 펠암돔 주변부 데본기 변성 이질암의 변성 온도-압력 경로 (Metamorphic P-T Paths from Devonian Pelitic Schists from the Pelham Dome, Massachusetts, USA)

  • 김형수
    • 암석학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.211-237
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    • 2000
  • 북중부 Massachusetts 주에 위치하는 펠암돔의 북동부 연변부에서 산출되는 십자석대와 남정석대에서 채취한 시료내의 주구성 광물과 석류석 반상변정에 대해 주성분 분석과 화학적 누대구조를 분석하였다. 석류석 반상변정들은 결정 내의 내부 엽리 형태의 변화와 누대구조를 통해 이들은 다변형/변성 팍용을 거쳐서 성장했음을 지시한다. $X_{Mn}$ 의 역전 누대구조와 경사의 변화, Fe/(Fe+Mg) 비의증감 그리고 계단상의 $X_{Ca}$ 을 보이는 석류석의 비정상적인 누대구조들은 석류석 반상변정 내의 내부엽리 구조의 변화와 일치하는 경향성을 보인다. 이 내부 엽리의 형태와 광물의 산출상태, 그리고 사장석, 흑운모, 십자석 그리고 백운모의 화학성분은 석류석의 누대구조가 다음들의 조합에 의해 변화되었음을 지시한다. (i) 석류석의 소모 (석류석+녹니석+백운모 = 십자석+흑운모+석영+$H_2$O)와 생성 (십자석+백운모+석영=석류석+흑운모$+Al_2$$SiO_{5}$ $+H_2$O)와 포함하는 일변수와 이변수 반응들. (ii) 엽리 발동안 이온성 용해작용, 선택적인 확산작용과 원소의 재분포를 유포하는 변형작용. (iii) 석류석 성장 동안에 온도-압력의 변화. 암석학적 관찰과 석류석의 내부엽리 구조의 변화와 결합된 연구지역의 온도-압력 경로는 두가지로 구분된다: (1) NW-SE 압축운동 동안의 온도/압력 증가; (2) NNW-SSE 압축운동 동안의 온도/압력 감소. 기존의 펠암돔과 Bronson Hill 지역에서 모나자이트, 티타나이트, 각섬석, 흑운모, 백운모 그리고 K-장석들의 온도-시간적 (thermochronological) 자료와 후기 고생대 구조 모델에 근거해서, 아발론 암층과 표층암 경계를 따라 집중된 비균질 전단운동의 결과로 형성된 알레게니안 변성작용은 펠암돔 중부 Shutesbury 지역에서 펜실베니아기 동안(290-300Ma) 남정석-십자석-백운모 광물조합을 형성시켰다.

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$ZrO_2$를 나노개재물로 첨가한 p형 $(Bi,Sb)_2Te_3$ 나노벌크 가압소결체의 열전특성 (Thermoelectric Characteristics of the p-type $(Bi,Sb)_2Te_3$ Nano-Bulk Hot-Pressed with Addition of $ZrO_2$ as Nano Inclusions)

  • 여용희;김민영;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.51-57
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    • 2010
  • p형 $(Bi,Sb)_2Te_3$ 분말을 용해/분쇄법으로 제조하여 가압소결 후 가압소결조건에 따른 열전특성을 분석하였으며, 나노개재물로서 $ZrO_2$의 첨가에 따른 열전특성의 변화거동을 분석하였다. 가압소결온도를 $350^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 가압소결체의 Seebeck 계수가 275 ${\mu}V$/K에서 230 ${\mu}V$/K로 감소하였으며, 전기비저항이 6.68 $m{\Omega}m$-cm에서 1.86 $m{\Omega}$-cm로 감소하였다. 1 vol% 이상의 $ZrO_2$ 함량 증가에 따라 power factor가 계속 감소하는 거동으로부터 $(Bi,Sb)_2Te_3$ 가압소결체의 최대 power factor를 얻을 수 있는 $ZrO_2$ 나노개재물의 최적 함량은 1 vol% 미만으로 판단되었다.

전남(全南) 보성지역(寶城地域) 보덕광산(寶德鑛山)의 심부(深部) 중온형(中溫型) 금(金)-은(銀) 광화작용(鑛化作用): 유체포유물(流體包有物) 및 안정동위원소(安定同位元素) 연구(硏究) (Mesothermal Gold-Silver Mineralization at the Bodeok Mine, Boseong Area : A Fluid Inclusion and Stable Isotope Study)

  • 소칠섭;윤성택;김세현;염승준;허철호;최선규
    • 자원환경지질
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    • 제26권4호
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    • pp.433-444
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    • 1993
  • 전남(全南) 보성(寶城)지역 보덕(寶德) 광산의 에렉트럼 (은(銀)함량=32~73 atom. %)-황화광물 광화작용(鑛化作用)은 선캠브리아기(紀) 편마암(片麻岩)내의 단층(斷層) 열극을 충진한 석영맥(石英脈)으로 산출된다. 석영맥은 광물조성이 단순한 괴상(塊狀)이며, 구조(構造)적으로 2회에 걸쳐 형성되었다. 열수변질대(熱水變質帶) 견운모(絹雲母)에 대한 K-Ar 연령은 $155.9{\pm}2.3$ Ma로서 광화작용(鑛化作用)이 후기 쥬라기(紀)에 일어났음을 지시한다. 유체포유물(流體包有物) 연구에 의하면, 광화작용(鑛化作用)은 다양한 $CO_2$ 함량 ($X_{CO_2}=0.0{\sim}0.7$)과 저염도(低鹽度) (0.0~7.4 wt. % NaCl 상당농도(相當濃度))를 갖는 $H_2O-CO_2$계(系) 유체(流體)로부터 $200^{\circ}{\sim}370^{\circ}C$의 온도(溫度)범위에서 진행되었다. 광화유체(鑛化流體)의 불혼화(不混和) ($CO_2$비등(沸騰)) 증거는 광화용(鑛化用)시의 압력(壓力)이 약 1 kbar에 이르렀음을 지시한다. 금(金)-은(銀) 침전(沈澱)은 base-metal계(系) 황화광물(黃化鑛物) 보다는 후기, 약 $250^{\circ}C$ 근처에서 진행되었고, 유체(流體) 불혼화(不混和)에 따라 황화광물(黃化鑛物) 침전(沈澱) 및 $H_2S$ 일탈이 야기되면서 주로 냉각(冷却) 및 유황분압(硫黃分壓)의 감소에 기인하였다. 광화유체(鑛化流體)의 유황동위원소(硫黃同位元素) 조성 (${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}=1.7{\sim}3.3$‰)은 유황(硫黃)의 화성(火成)기원을 나타낸다. 한편, 광화유체(鑛化流體)의 산소(酸素)-수소(水素) 동위원소(同位元素) 조성 (${\delta}^{18}O_{water}=4.8{\sim}7.2$‰ ; ${\delta}D_{water}=-73{\sim}-76$‰)은, 보덕(寶德)광산의 심부(深部) 중온형(中溫型) 함금(含金) 광화유체(鑛化流體)는 동위원소적(同位元素的)으로 진화된 $H_2O-rich$ 순환천수(循環天水)와 심부(深部) magma 기원의 $H_2O-CO_2$ 유체(流體)와의 혼합물(混合物)로부터 기원했음을 지시한다.

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부분 안정화 지르코니아의 파괴거동 (Fracture Behaviour of PSZ Composite)

  • 김환;임은극;고정하;황규홍
    • 한국세라믹학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.239-244
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    • 1984
  • The effect of tetragonal $ZrO_2$ phase on the mechanical behavior in 7 mole% calcia partially stabilized zirconia has been studied. The $ZrO_2$ powder containg 7 mole% CaO prepared by Hot Petroleum Drying Method calcined at 80$0^{\circ}C$ for 1 hour was nearly 100% tetragonal but as the calcining temperature increased certain amount of monoclinic phase appeared. The sintered specimen at 1$700^{\circ}C$ for 5 hours was aged at 130$0^{\circ}C$ for 0, 24, 48, 72 hours. X-ray diffraction data showed that in the aged specimen monoclinic tetragonal and cubic phase coexisted. The Kc value of aged specimen for 48 hr was about 4.5MN/m3/2 much greater than unaged sample. But aged for 72 hr the KiC value was decreased. The increasing of toughness in PSZ is based on the Stress-Induced Phase Transformation that is metastable tetra-gonal $ZrO_2$ changes t stable monoclinic phase within the stress field of crack and the mechanical fracture energy absorption is occured But in this case due to certain amount of tetragonal phase transformed to monoclinic phase during cooling the microcrack effect by transformation also considered. Trerefore both Stress-Induced Phase Transformation and inclusion induced microcracking effect contrbute to the increase of fracture toughness of 7 mole% CaO-$ZrO_2$ containing monoclinic and tetragnola phase simulataneously.

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고대 유리구슬의 재질분석 연구-고성 내산리 출토 유리구슬을 중심으로 (The scientific analysis of glass beads excavated from Naesanri in Gosung)

  • 문환석;황진주;조남철;홍종욱
    • 보존과학연구
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    • 통권21호
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    • pp.57-75
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    • 2000
  • We performed the scientific analysis through composition analysis, micro-structure investigation, melting point and hardness test to the glass beads excavated at Naesanri in Gosung. Through this investigation, we could examine closely the characterization of raw materials and manufacture technique As a result of micro-structure investigation of glass beads, it appeared that the bubbles in glass beads have remained. Coloring agents of yellow glass bead was remained to the shape of inclusion. And on observing the transparent solid particle, we can know that these do not melt the raw materials because of low melting temperature of a crucible. The result of composition analysis of all glass beads using ICP, these were classified as $Na_2O_2$-$SiO_2$ type of glass. Also, these added to $AI_2O_3$ to improve the durability. The value of Vickers hardness of glass beads appeared the HV 490-530. The HV 1,440 of the transparent solid particle was much more than that of inner glass bead. This means that raw materials do not melt because of a low melting temperature of a crucible. The result of melting temperature analysis of glass beads using DSC/TGA, it was measured about $1,250^{\circ}C$.

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대화 Mo-W 열수 맥상 광상의 유체 진화 특성 (Evolution of Hydrothermal Fluids at Daehwa Mo-W Deposit)

  • 조진희;최상훈
    • 자원환경지질
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    • 제46권1호
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    • pp.11-19
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    • 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.

경상분지 남동부의 산내화강암과 산내 W-MO 광상에 관한 유체포유물 연구 (A Fluid inclusion study of the Sannae granite and the associated Sannae W-Mo deposit, Southeastern Kyongsang Basin)

  • 양경희;이준동
    • 암석학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.46-55
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    • 1999
  • Fluid inclusions in granite and hydrothermal quartz indicate that three fluids have affected the Sannae granite. The earliest fluid is represented by three-phase aqueous fluid inclusions with high salinity (38 to 46 wt.% NaCl equiv.). It was exsolves from a crystallizing melt and trapped at a relatively high-pressure condition. The secong fluid is represented by two-phase aqueous fluid inclusion with low entectic temperatures (< $-40^{\circ}C$). low- to moderate salinity (3 to 24.0 wt.% NaCl equiv.) and high homogenization temperatures$ ($309^{\circ}C$$473^{\circ}C$)($. This fluid was trapped at higher pressures than 300-500 bars and precipitated molybdenite and wolframite in quartz veins. It was probably generted by fluid-host rock interactions since they show a wide range of salinity within a narrow range of homogenization temperatures. The final fluid is represented by an aquenous fluid boiling that separated into high-salinity (34-38 wt.% NaCl equiv.) and low-salinity fluid (0 to 8.7 wt.%) at $303-376^{\circ}C$ and 50-150 bars. These boiling fluids precipitated euhedral quartz in miarolitic cavities. The compositions of the final fluid was rather complex in the $H_2$O-NaCl-KCI-$FeCl_2$ system. The Sannae granite was a locus for repeated fluid events including magmatic fluids during the final stage of crystallization, the convection of hydrothermal fluids causing a fluid ascending, fluid boiling, and the local W-Mo mineralization and formation of miarolitic cavities due to thermal, tectonic and compositional properties of the felsic granite.

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