• 광물과 암석
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• 제34권2호
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• pp.147-156
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• 2021

몽골 남부 구르반사이한 호상 열도 지형 내 족도르 지역의 함동 석영맥에 대한 유체포유물 연구 결과를 보고한다. 족도르 지역에는 후기 백악기 퇴적층 내에 정치된 화강섬록 반암 내에 구조적으로 제어되는 동 광화작용이 나타난다. 이러한 화강섬록 반암 내에 동 광물 함유 석영맥은 프로필리틱 변질대의 석영-녹렴석-자철석 및 석영-자철석을 포함하는 열수 변질 양상을 보인다. 석영맥은 광물 조합에 따라 두 가지 유형으로 분류되며 주로 황동석과 함께 산출되고 드물게는 반동석, 자철석, 황철석과 함께 산출된다. 석영-자철석±황동석 및 석영-녹렴석-자철석 조합의 석영맥 내 유체포유물은 기포 크기 5-30 vol.%, 염농도 2-13 wt.% NaCl, 균질화 온도 107-270℃인 2상의 수성 포유물이다. 관찰된 석영맥의 광물 조합과 모암의 지구화학적 특성 및 변질 양상 등으로 판단했을 때, 유체포유물 자료는 연구 지역이 반암동 관련 광화작용의 프로필리틱 변질 영역에 해당함을 보여준다.

• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.323-336
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• 2019

한반도에서 중생대 화성활동은 주로 트라이아스기 후-충돌대형, 쥐라기 조산대형 그리고 후기 백악기 후-조산대형 화성활동으로 대표되며, 각 지질시대별 광화작용의 다양성은 마그마의 지화학적 특성과 함께 정치 심도의 차별성에서 유도된 서로 다른 지열수계로부터 발생하게 되었다. 백악기 금속광화작용은 후-조산대형 천부 화성활동과 관련된 약 115~45 Ma(주 광화기; 약 100~60 Ma)의 광범위한 기간에 걸쳐서 진행되었으며, 대부분 금속광상은 소규모 암주형 화강암체를 따라 집중되는 공간적 배태양상을 보인다. 경기육괴와 영남육괴에서 후기 백악기 금속광상은 전반적으로 공주-음성 단층계와 영동-광주 단층계 및 경상분지의 경계부를 따라 분포하며, 대부분 원지성 천열수~중열수 Au-Ag 맥상 광상 또는 점이성 중열수 Zn-Pb-Cu 맥상 광상으로 산출되고 있다. 반면에 태백산분지, 옥천대 및 경상분지에서는 스카른형, 탄산염교대형, 열수충진형 맥상, 반암형, 각력 파이프형, 칼린형 광상과 같은 다양한 광상 유형으로부터 상이한 금속종이 산출되고 있다. 후기 백악기 금속광화작용은 지역에 따라 광화유체의 유동성 차이뿐만 아니라, 관계 화강암의 근접성 차이에서 나타나는 침전 환경의 차별성으로부터 다양한 광상유형 및 광종이 유도되었다. 백악기 광상 유형의 다양성은 근본적으로 관계화성암의 분화도 및 산화도와 같은 지화학적 특성에 따라 좌우되지만, 광화유체는 전반적으로 중간황형~저황형(intermediate~low sulfidation) 열수의 진화 특성을 보인다.

• 자원환경지질
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• 제34권2호
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• pp.157-166
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• 2001

중국 남부 호남성에는 수많은 천금속을 배태하고 있는 열수맥 광상이 산출하고 있다. 당관포 연-아연-주석-은 광산은 이들 중에서 대표적인 광산이다. 연-아연-주석-은 광화작용은 고생대 변성퇴적암의 단층열극을 충전하는 괴상 단성맥내에 배태되어 있다. 당관포 연-아연 광성에는 섬아연석, 황동석, 방연석, 황철석, 유비철석, 자류철석이 배태되어 있으며, 소량의 함주석 및 안티모니 황화광물(황석석, 테알라이트, 보우란제라이트, 사면동석)도 산출된다. 황석석과 섬아연석의 철-아연 분배작용에 근거하여, 본 광물조합의 형성온도를 계산하면 300。~33$0^{\circ}C$이며, 석영내 유체포유물의 균질화 온도(207$^{\circ}$~358$^{\circ}C$)중 최상부와 일치하고 있음을 알수 있다. 유체포유물 자료에 의하면, 연-아연-주석-은 광화작용은 207。~358$^{\circ}C$의 균질화 온도와 비교적 낮은 염농도(11.2~7.3 wt.% eq. NaCl)를 지닌 $H_{2}O$-NaCl계 유체로부터 형성되었음을 지시한다. 균질화 온도와 염농도 관계에 의하면, 초기 비등 후에 냉각 및 희석작용이 발생했음을 시사한다. 초기 비등의 증거는 180 bar정도의 유체 포획압력을 지시한다. -5.0~1.1$\textperthousand$의 ${\delta}^{34}S{{\Sigma}S}$ 값은 당관포 함연-아연-주석-은 열수유체의 황이 화성기원임을 지시한다.

• 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.

• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.767-785
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• 2021

중국 쟈오랴오지(Jiao-Liao-Ji) 벨트에 속한 다스챠오(Dashiqiao) 광화대에는 세계적 규모의 마그네사이트 광상들이 발달하며, 한반도 북측으로 연장되어 북한 단천지역 주요 마그네사이트 광상도 이에 속한다. 중국 다스챠오 광화대 팰로우(Pailou) 광상의 마그네사이트 광석은 구성광물에 따라 순수한 마그네사이트, 녹니석-마그네사이트, 녹니석-활석-마그네사이트, 그리고 돌로마이트 그룹으로 구분된다. 암석기재 연구결과 마그네사이트는 돌로마이트가 변질작용을 받아 형성되었음을 보여주며, 이를 다시 교대하는 후기 변질광물로 활석, 녹니석, 인회석 등이 산출된다. 마그네사이트내에 관찰되는 유체포유물은 액상포유물로서 균일화온도는 121~250 ℃, 염농도는 1.7~22.4 wt% NaCl equiv.의 범위를 보여준다. 열수변질작용의 온도를 지시하는 녹니석 지온계는 137~293 ℃로서 유체포유물의 균일화온도에 비해 약간 높으며, 이들의 생성압력은 3.2 kb 이하로 나타난다. 연구지역 마그네사이트 광화작용은 초기 형성된 돌로마이트가 Mg가 부화된 유체에 의한 교대작용을 받아 마그네사이트 광체를 형성하고, 이후 광역변성작용과 열수변질작용을 거치며 부화되였으며, Si 및 Al이 부화된 후기 열수에 의해 활석 등의 변질광물이 정출된 것으로 보인다. 이러한 결과는 북한의 대표적인 대흥 마그네사이트 광상의 정출환경과 유사하며 두 광상이 상호 유사한 지질광상학적 생성과정을 거치며 광화작용이 진행된 것으로 여겨진다.

• 자원환경지질
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• 제26권3호
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• pp.259-265
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• 1993

본 논문은 심도별 시료 채취가 가능한 국내 주요 함중석 열수석영맥 광상 (쌍전, 월악, 청양, 산내광산)에서 산출되는 철 망간중석과 동일맥 중 공생단계에 있어서 밀접하게 수반되는 같은 광화시기의 석영을 대상으로 유체포유물 온도, 철 망간중석에서의 H/F값 및 광화작용의 섬도와의 상관관계를 밝히기 위해서 시도 되었다. 연구대상 함중석 열수석영맥광상에서 철 망간중석의 H/F값은 생성온도와 광화작용의 심도에 따라 특정적인 상관관계를 보여준다. 윌악, 청양 및 산내광산에서 산출되는 철 망간중석의 H/F값은 광화온도가 높을수록 광화심도가 깊을수록 증가된다. 이는 광화용액의 pH값이 냉각과 모암과의 반응에 따라 감소되었음을 시사한다. 쌍전광산의 경우 생성온도가 높아짐에 따라서 상대적으로 제한된 범위내에서 H/F값이 증가되나 심도에 따라서는 상기 광산과는 상반된 결과를 나타낸다. 이러한 결과는 알카리장석과 견운모등의 침전에 따른 pH값의 증가를 유도한 물리 화학적 환경이 조성되었음을 의미한다. 본 연구에서 밝혀진 함중석-휘수연 열수 석영맥에서 산출되는 철 망간중석의 심도에 따른 생성온도와 H/F값의 특성은 유사한 지질환경의 물리화학적 조선(동일한 공생단계)이 형성되면 지질온도계로서의 활용이 가능하며 H/F값은 열수석영맥에서 산출되는 철 망간중석광의 심도 탐광시 고려되어야 할 요건으로 심도추정 및 탐사지침으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제42권4호
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• pp.301-314
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• 2009

태백산 광화대는 Zn Pb W Fe Cu Mo Ag Au와 같은 금속이 다량 수반되는 국내에서 가장 중요한 광화대로서 다양한 광상유형이 배태되고 있다. 이러한 광상 유형은 스카른 광상, 열수교대 광상, 중열수 맥상 광상, 칼린 광상으로 시 공간적 측면에서 반암형 광화작용과 밀접한 연관성을 보이고 있다. 태백산 광화대에서 천부 마그마-열수시스템은 고태평양 판의 북서 방향의 섭입과 관련된 불국사 화성활동(약 $110{\sim}50\;Ma$)과 연계되어 있다. 특히 국내에서 대표적인 아연-연 스카른 광상인 제2연화, 신예미, 울진 광상과 열수교대 광상인 장군 광상 그리고 중간 혼합형(스카른/열수교대 혼합형)에 속하는 제1연화 광상을 대상으로 금속비, 광물조합 및 생성환경을 비교하여, 광화유체의 진화에 따른 특성을 검토하였다. 이러한 광상 유형의 금속비는 관계 화강암체의 근원물질로부터 온도 하강에 따라 중간형 황 조건에서 저황 조건으로 변화하는 정출환경을 시사하고 있으며, 다금속 광화작용시 각 광산별 공간적 근접성에 기인한 유체의 진화단계 차이를 반영하고 있다.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.517-535
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• 2007

중생대부터 한반도에서 나타나는 열수계는 쥐라기/전기 백악기 (약 $200{\sim}130$ Ma) 심부지질환경과 관련된 조산대형 열수계와 후기 백악기/제3기 (약 $110{\sim}45$ Ma) 천부지질환경의 후조산대형 열수계로 구분된다. 이러한 열수계에 수반된 금속광화작용은 시 공간적 관점에서 조산대형 및 후조산대형 화성활동의 특성을 반영하고 있다. 그리고 각 유형 광화유체의 ${\delta}^{18}O_{H2O}$는 쥐라기 조산대형 광상에 비하여 후기 백악기 후조산대형 광상에서 현저한 조성변화를 보이고 있다. 즉, 조산대형 광상은 경기 영남 육괴에 배태되며, 심부 지질조건에서 균질한 $^{18}O$-부화된 고온성 광화유체로부터 진화된 열수충진형 금광상과 희유금속 광상으로 인접한 대보화강암체 또는 분화된 페그마타이트로부터 유입된 마그마수 또는 일부 변성수로부터 유도되었다. 반면에 후기 백악기 광상은 태백산분지, 옥천 지향사대 및 경상분지의 전 지역에 걸쳐 광범위하게 산출되며, 철합금, 비철금속 및 귀금속 광상의 열수충진형, 열수교대형, 각력 파이프형, 반암형, 스카른형 광상과 같은 다양한 광상유형으로 배태되고 있다. 이러한 다양한 유형의 광화유체는 물-암석 반응에 따라 산소 동위원소비$({\delta}^{18}O)$가 폭 넓게 변화하는 산소 편이의 전형적인 특징을 보이는 반면 수소 동위원소비$({\delta}D_{H2O})$는 비교적 균질한 조성특징을 나타내고 있다. 또한 근지성 유형 광상의 산소 동위원소비는 부화된 경향을 보이지만, 점이성/원지성 유형 광상에서는 전반적으로 폭 넓게 변화하며 부분적으로 결핍된 특징을 보이고 있다. 즉 근지성 유형의 Cu(-Au)또는 Fe-Mo-W 광상에서는 탈가스화작용 이후에 나타나는 마그마수의 전형적인 특징을 보이는 반면, 다금속 광상과 귀금속 광상은 점이성 또는 원지성 유형으로 지표수(또는 순환수)의 혼입이 우세한 경향을 보인다.

• 한국광물학회지
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• 제28권3호
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• pp.279-292
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• 2015

밀양시 단장면에서 대규모의 아연-연 광화대가 최근 새롭게 발견되었는데 정각산층 내에 협재되어 있는 석회암층을 모암으로 하는 스카른광상이다. 본 연구에서는 야외조사를 통한 광화대의 분포를 파악하고, 광석시료의 암석학적 특징 및 스카른광물과 광석광물의 조성 연구를 통해 이 지역에 발달된 광화대의 특성을 파악하였다. 단장면 일대에 발달하는 광화대는 국전리 광화대, 고례리 광화대 및 구천리 광화대로 크게 3개의 지역에서 산출이 확인되며, 광화대는 주로 약 200-300 m 고도에서는 섬아연석이 주 광석광물을 구성하며, 고도가 높아질수록 방연석의 함량이 많아진다. 광석은 주로 단사 휘석대에 산출되며 암녹색 내지 암회색을 띠며 헤덴버자이트, 그로슐라, 양기석 및 녹염석 등의 스카른광물과 함께 수반되고, 액시나이트, 방해석 및 석영 등이 부성분광물로 산출된다. 광석광물로는 섬아연석과 방연석이 산출되는데 섬아연석은 내부에 황동석 및 방연석을 수반하거나 인접하게 산출하며, 단사휘석 및 녹염석과 함께 산출될 때 부광대를 형성한다. 섬아연석의 FeS의 함량은 1.53-23.07 mole%로 넓은 범위를 보이며, 관계화성암으로 추정되는 흑운모화강암에서 멀어질수록 그 함량이 현저히 낮아진다. CdS의 값은 0.22-0.93 mole% 범위를 보이며, 국전리 지역에서 구천리 지역으로 갈수록 감소하는 경향을 보인다. 이와 같이 밀양 단장면 일대에 발달하는 아연-연 광화대는 국전리 지역에서부터 구천리지역에 이르기까지 광화유체가 지속적으로 진화하면서 섬아연석의 조성도 순차적으로 변하고 온도가 감소하였을 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제15권3호
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• pp.205-220
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• 2002

가사도 지역 금은광상은 후기 백악기 화산활동에 의해 형성된 화산쇄설암을 모암으로 하여 판상(sheeted) 및 망상(stockwork) 석영맥으로 산출되며, 빗살, 호상 및 깃털조직 등을 보이고 있다 금은광화작용과 관련된 열수변질대는 광물 조합에 따라 고점토대(딕카이트-명반석-석영), 점토대(딕카이트-석영), 견운모대(석영-견운모-황철석) 및 프로필리틱대(녹니석-탄산염광물-석 영-장석-휘석)로 구분된다 고점토대는 등대맥 최상부인 노인봉을 중심으로 분포하고 있으며, 그 외각부에서 견운모대 및 프로필리틱대가 산출되고 있다. 석영맥은 석영, 옥수질석영, 아듈라리아, 탄산염광물등의 맥석광물과 함께 미립의 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 함은광물, 에렉트럼 등 광석광물로 구성되며, 에렉트럼의 금함량은 14.6~53.7 atomic % Au이다. 유체포유물 및 에렉트럼-섬아연석 지질온도계로부터 추정된 광화작용 온도는 $158^{\circ}C$~285$^{\circ}C$범위로 전형적인 천열수광응의 온도범위를 보이고 있으며, 산소.수소 안정동위원소 연구 결과($\delta^{18}$ /$O_{water}$ =-10.1~8.0$\textperthousand$, $\delta$D=-68~64$\textperthousand$) 동위원소 교환이 적게 진행된 천수로부터 유래된 광화유체로 추정된다. 이러한 변질대의 분포특성, 열수유체의 기원 및 생성환경을 종합해 볼 때, 현재 지표에 노출된 가사도 지역의 광화대는 온천형 저유황성 천열수 금은광상의 최상부에 해당하는 것으로 추정된다.