한반도 경상분지의 백악기 화성활동은 지체구조의 변화에 기인하여 광화시기를 달리하는 두 가지 유형의 특징적인 비철금속 광상구인 함안-군북-고성(-창원) 및 의성 광상구를 형성하였다. 함안-군북-고성(-창원) 광상구에서 동-철(-금) 광화작용의 광화시기는 89∼81 Ma이고, 이와 관련된 열수계는 광화초기 고염농도(20∼55 equiv. wt. % NaCl)의 고온성(300∼50$0^{\circ}C$) 광화유체의 특징을 보이고 있으며, 광화초기에 정출된 석영의 산소 동위원소비(${\delta}^{18}O$)는 마그마수의 영역에 해당하지만, 광화 후기에는 마그마수 유입량의 감소와 함께 점차 천수의 유입량 증가에 의한 희석 및 혼합양상에 기인하여 상대적으로 낮은 동위원소값을 보이고 있다. 이러한 열수계는 반암형 동광상에서 특징적으로 나타나는 광화유체의 진화과정과 매우 유사한 경향을 보이고 있다. 반면, 의성 광상구에서의 다금속 광화작용의 광화시기는 78∼60Ma(주광화기 약 70∼65Ma)이고, 이와 관련된 지열수계는 전반적으로 저염농도(1∼7 equiv. wt. % NaCl)의 중ㆍ저온성 광화유체(200∼40$0^{\circ}C$)에서 형성되었으며, 맥상 석영에서 나타는 ${\delta}^{18}O$값은 동위원소적으로 마그마수에 비하여 상대적으로 낮은 값을 지시하여 광액 형성시 마그마수의 기여도가 극히 미약하였음을 지시한다. 경상분지에서 비철금속 광상의 성인은 남서부 함안-군북-고성(-창원) 광상구에서 천부 관입 화강암체와 관련된 근지성 환경의 동-철(-금) 광화작용과 북서부 의성 광상구에서 화산활동이 우세한 원지성 환경의 다금속 광화작용으로 구분할 수 있으며, 이러한 광화작용의 차이는 광화시기를 달리하는 관계화성암의 시(${\cdot}공간적 차이에 기인한다.
전자수용체인 DCPIP 처리구에서 모상근의 생장은 광상태에서 대조구 보다 약 $69\%$정도 향상되었으나 7종류의 ginsenosides함량에는 영향을 미치지 않았다. 반면, 전자전달 저해제(electron transport inhibitors) 처리구에서 CCCP와 methylarnine은 광상태에서 모상근의 생장을 각각 $71%,\;22\%$ 감소시켰다. 그러나 traizine 처리구를 제외한 모든 처리구에서 7종류의 ginsenosides함량은 오히려 암 및 광상태에서 대조구보다 $45\%$ 이상 감소하였다. 항산화제 처리구에서 propylgallic acid는 광상태하에서 인삼모상근의 생장을 대조구보다 $68\%$ 증가시켰으며, ascorbic acid와 DMF처리구에서는 각각 $23\~25\%$ 정도 증가하였다. 모든 항산화제 처리구에서는 7종류의 ginsenoside 함량 변화에 영향을 미치지 않았다. 인삼모상근의 생장 및 ginsenosides생산성 향상에 효과적인 ascorbic acid와 DMF의 처리시기는 1/2MS배지에서 4주간 배양한 후 1주간 처리하였을 때 가장 양호하였다. 따라서 인삼모상근으로부터 ginsenosides생산성을 향상을 위해서는 적절한 항산화제의 개발이 요구된다.
몽골 우기누르 지역 철-망간 광상과 타미르골 지역 철 광상의 광체는 먼곤체지 층 내에 렌즈상으로 협재되는 특성을 갖는다. 이러한 광상은 캠브리아 기에서 실루리아기에 이르는 화산 기원의 퇴적형 광상인 타미르골-요루골 광상구에 해당된다. 우기누르 지역의 철-망간 광체와 타미르골 지역의 철광체는 주로 규암과 편암을 모암으로 하여 먼곤체지 층 내에 렌즈상으로 협재되어 있다. 우기누르지역의 편암이 주로 세리사이트 편암인 데 비해 타미르골 지역은 주로 백운모 편암이 나타나는 차이를 갖는다. 또한 우기누르 지역의 광석은 망간이10에서 12% 함유되나 타미르골 지역의 광석은 망간이 1% 이하로 함량이 낮은 특성을 갖는다. 우기누르 철 망간 광상의 철 광물은 주로 자철석, 적철석이 우세하게 나타나고 기타 철 산화물과 황철석이 미량으로 수반되어 나타나며, 망간 광물은 주로스페사틴, 버네사이트가 우세하게 나타나고 기타망간 산화물이 수반되어 나타난다. 타미르골 지역의 철 광석은 자철석이 우세하게 나타나고 적철석이 수반되며 황철석, 철 산화물, 탄산질 철 등이 미량으로 수반되어 나타난다. 우기누르 철-망간 광상에 대한 육상 자력탐사 결과 높은 자기 이상값을보이는 영역이 지표에서 확인된 광체의 방향과 같은 약 $N30^{\circ}W$ 방향으로 나타나며 지표에서 확인된 광체 이외에 지표에 드러나지 않은 부분에서도 연장되는 것이 확인되었다.
트라피체 프로젝트는 현재 탐사단계 중 후기(Advanced exploration)단계의 프로젝트이며 안다우아일라스-야우리 광상구 연변에 나타나는 다양한 반암 광상 중 일부라고 볼 수 있다. 이 광상은 몬조나이트 반암의 관입과 관계가 있으며, 또한, 올리고세 각력 파이프와 밀접한 관계를 가지고 있는 광상이다. 광화작용은 일차 유화광물인 황철석, 황동석, 반동석 및 휘수연석으로 구성된다. 2차 유화광물인 휘동석, 코벨라이트, 다이게나이트가 산출되며 산화동으로서 공작석, 흑동석, 적동석등이 산출된다. 침출작용(lixiviation)이나 부화과정 결과로서, 광화작용은 비전형적인 누대구조를 보여주기도 한다. 각력과 반암이 나타나는 구역에서는 수직적인 누대구조를 보여주는데, 북쪽 인근에서는 침출대, 2차부화대, 전이대 및 초생광화대가 나타나고 광상의 서쪽에서는 산화대 및 혼합대가 좁게 나타난다. 광상의 추정자원은 920 Mt @ 0.41% Cu이며 한계품위는 0.15%로 산정하고 있다.
경상북도 울진 보암광상 일대에서 리튬 페그마타이트와 관련된 화성암체의 분포를 파악하기 위해 중력탐사를 실시하고, 주변 지질 및 광체와의 공간적 관계를 연구하였다. 중력탐사 결과 보암광상 주변은 상대적으로 낮은 중력이상을 나타내고 있다. 보암광상은 남서-북동 방향으로 길게 분포하는 화성암체(분천화강편마암)와 남동쪽의 율리층군 및 원남층군, 동서 방향의 장군석회암층 및 동수곡층 퇴적암과 만나서 이루는 남서-북동 방향의 중력이상 경계 인근에 위치하고 있다. 이러한 남서-북동 방향의 서쪽 경계가 상대적으로 뚜렷하기는 하지만, 이외에도 광상 주변으로 동쪽과 남쪽 경계에서도 상대적으로 낮은 중력이상이 둘러싸고 있기 때문에 이곳에서도 주변으로 지표에 드러나지 않은 화성암체가 분포하고 있을 수 있다. 중력탐사를 통해 추정되는 잠두 화성암체의 분포 특성은 추후 리튬 페그마타이트의 분포와 규모를 예측하는데 유용한 자료로 활용될 것이다.
한국의 상동광상을 비롯한 일본, 미국, 구러시아 등지의 중석광상은 백악기 후기에 형성되었다. 그러나 세계 매장량의 반을 차지하는 중국의 중석광상은 쥬라기 후기로부터 백악기 초기에 형성되었다. 백악기 후반의 중석광상에서는 휘수연의 광화작용이 중석광화작용과 밀접히 수반되는 한편 중국의 중석광상에서는 휘수연 뿐만 아니라 주석도 밀접한 수반관계를 보인다. 중국의 중석광상은 세계 매장량의 과반수를 차지하기 때운에 이들의 산상은 다양하며 대체로 세계 중석광상의 성인을 대표하고 있다고 하겠다. 한국의 경우 90% 이상의 생산량을 보인 상동광상에서는 휘수연석이 부산물로 생산되었다. ppm 단위의 주석이 감지되지만 실제 석석은 상동광체에서 관찰되지 않았다. 수집된 기존 자료를 확인하기 위해 중국의 모평광상과 한국의 대화광상을 비교해 보았다. 두 광상의 석영맥에서 산출되는 광물은 거의 유사하나 특이한 점은 중국 모평에서는 진발다이트와 석석이 다량 산출된다는 점이다. 모평광상의 휘수연-석영맥중 채취한 진발다이트와 백운모의 연령은 181.1 Ma와 167.8 Ma 이고, 대화의 휘수연-석영맥중 백운모는 80.9 Ma와 80.2 Ma를 각각 얻었다. 한국의 백악기 후기 마그마로부터 공급된 중석 광화용액 중에는 주석이 중국처럼 그 양이 증가하여 중석광화작용에 후속되리만큼 충분히 공급되지 않았기 때문에 한국의 중석광상에서는 주석이 수반되지 않았다고 추정된다.
본 논문은 남한의 금은 광상의 금속광화착용(광상생성)에 대해서 필자 자신의 조사연구 자료와 아울러서 금은 광상에 관한 가능한 기존 자료를 광범위하게 참고해서 작성한 것이다. 한국의 광상 생성기는 구조지질적 활동내용과 화성활동 시기들에 관련되여지고 있는 바 선캠브리아기, 고생대, 쥬라기-백악기초, 후백아기-제 3기초 그리고 제 4기로 구분되어지며, 이에 대한 광상 생성구로는 지역적으로 규장암질 내지 중성질 화성암류와 관련지어지고 있으며 반면에 염기성암과 초염기성암류와의 광화작용은 거의 없는 것이 특징적이라고 하겠다. 금 은광에 있어서의 광상 생성작용은 거의 모두가 화강암류들의 관입과 관련되어져 있다. 남한에 있어서의 금 은광의 후생 광화작용의 시기적 범위는 선캠브리아에서 부터 상첩기, 쥬라기와 백악기에서부터 시신세(?)까지로 보아지며, 광상 생성(작용)형은 심열수광상에서 부터 중열수광상과 천열수광상인 석영-유화광맥형과 화산암 관입 생성 망상 광상형과 그리고 광염 광상형들로 구분된다. 금속 광물들의 광화작용 관련형으로서는 은광을 수반치 않는 금광 단일형과 금 은 혼합형, 은-금 혼합형, 금광을 수반치 않는 은광 단일형 그리고 금광 흑은 은광을 부산물로 하는 다른 금속광형들이다. 가장 대표적인 광상 생성 타입의 금-은 광상으로서는 열수광상형 석영맥인 바, 대보 화강암과 불국사 화강암질 암류의 화성활동에 관련된 것이다. 석영-유화물 열수광상형의 금-은 광상에 있어서 가장 밀접하게 관련된 공생광물들은 동, 연, 아연, 유화철 그리고 유비철광이다. 560개 이상의 금-은광산을 광산 분포도에 기재하여 남한에서의 대표적인 10개 지역의 금-은 광화지구를 구획지워 보았다. 그리고 남한에서 8개 금-은 광상을 선별하고 일본에서 8개 금-은 광상을 선정하여 금속 광물들이 각각 유화광물과 맥석광물에 관련된 특유한 광화작용을 비교 고찰하여 보았다. 끝으로 7개의 대표적인 금-은광상을 선정하여 각 개별 광상에 대한 특성적인 광화작용에 대해서 기술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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