• 암석학회지
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• 제3권2호
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• pp.156-170
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• 1994

대흥활석광상의 광석은 크게 녹니석질과 돌로마이트질로 구분되어지며 전자는 주로 녹니석과 활석, 그리고 소량의 돌로마이트, 백운모 및 불투명광물로, 후자는 활석과 돌로마이트, 그리고 사문석 및 방해석으로 구성되어 있으며 마그네사이트가 산출되기도 한다. 녹니석질 광석에서는 녹니석이, 그리고 돌로마이트질 광석에서는 사문석과 녹니석이 활석화되어 있으며 탄산염광물들은 도입된 열수용액으로부터 또는 활석화작용의 부산물로 생성되어졌다. 이것은 원암의 화학조성과 도입되는 열수용액의 화학조성 및 양이 부분적으로 다름에 기인하는 것으로 생각된다. 그러나 공존하는 활석과 녹니석, 그리고 활석과 사문석 사이의 Mg, Al 및 Fe등이 주성분들은 화학적 평형을 이루고 있어 활석화작용이 안정되게 진행되었음을 나타내고 있다. 활석이 녹니석과 사문석으로부터 생성되는 과정의 대표적인 반응식은 다음과 같다. (1)녹니석+$Mg^{++}+Si^{4+}+H_2O$=활석, (2)녹니석+$Mg^{++}+Si^{4+}+Ca^{++}+CO_2+O_2+H_2O$=활석+돌로마이트+자철석, 및 (3) 사문석+$Mg^{++}+Fe^{++}+Si^{4+}+Ca^{++}+CO_2+H_2O$=활석+돌로마이트, 열수용액에는 비교적 많은 양의 Mg와 Si가 함유된 것으로 생각되며 $fO_2$ 및 $fCO_2$가 높은 경우 탄산염광물이 형성되었다. 따라서 활석화작용은 화강암화작용에 수반된 열수용액이 편마암류내에 협재된 녹니석편암 또는 녹니석편마암과 반응하여 열수변성교대작용에 의하여 이루어졌다고 생각된다.

• 광물과 암석
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• 제35권2호
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• pp.83-100
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• 2022

Zhenzigou 연-아연 광상은 중국 동북지역에선 가장 규모가 큰 연-아연 광상 중의 하나로 지체구조상 Jiao Liao Ji belt내 Qingchengzi mineral field에 위치한다. 이 광상의 주변지질은 시생대의 그래뉼라이트(granulite)와 이를 관입한 고원생대의 미그마타이트질 화강암과 고-중원생대의 소딕(sodic) 화강암을 부정합으로 피복한 고원생대의 Liaohe 층군 및 이들을 관입한 중생대의 섬록암과 몬조나이틱 화강암으로 구성된다. 이 광상은 고원생대의 Liaohe 층군내 Langzishan 층 및 Dashiqiao 층내에서 층상 광체 및 맥상 광체로 산출되며 층준규제 퇴적분기형 또는 퇴적분기형 광상에 해당된다. 이 광상에서 산출되는 백색운모는 층상 광체에서만 산출되며 모암의 종류, 변질 정도, 광석광물의 유무 및 광체 형태에 따라 4 가지 형(I 형 백색운모 : 약변질(쇄설성 돌로마이트질 대리암), II 형 백색운모 : 강변질(돌로마이트질 쇄설성 암석), III 형 백색운모 : 층상광체(돌로마이트질 쇄설성 암석), IV 형 백색운모 : 층상 광체(쇄설성 돌로마이트질 대리암))으로 분류된다. I 형 백색운모는 약 변질정도를 갖는 쇄설성 돌로마이트질 대리암내 돌로마이트를 열수교대작용에 의한 돌로마이트화작용에 의해 형성된 돌로마이트와 함께 산출된다. II 형 백색운모는 강 변질정도를 갖는 돌로마이트질쇄설성 암석내 열수교대작용에 의한 칼리장석의 변질물이나 돌로마이트화작용에 의해 형성된 돌로마이트, 철백운석, 석영과 함께 산출된다. III 형 백색운모는 층상 광체를 갖는 돌로마이트질 쇄설성 암석내 열수교대작용에 의한 칼리장석의 변질물이나 돌로마이트화작용에 의해 형성된 철백운석, 방해석, 석영과 함께 산출된다. IV 형 백색운모는 층상 광체를 갖는 쇄설성 돌로마이트질 대리암내 열수교대작용에 의한 칼리장석의 변질물이나 돌로마이트, 석영과 함께 산출된다. 이들 백색운모의 화학조성은 각각 (K_0.92-0.80Na_0.01-0.00Ca_0.02-0.01Ba_0.00Sr_0.01-0.00)_0.95-0.83(Al_1.72-1.57Mg_0.33-0.20Fe_0.01-0.00Mn_0.00Ti_0.02-0.00Cr_0.01-0.00V_0.00Sb_0.02-0.00Ni_0.00Co_0.02-0.00)_1.99-1.90(Si_3.40-3.29Al_0.71-0.60)_4.00O₁₀(OH_2.00-1.83F_0.17-0.00)_2.00, (K_1.03-0.84Na_0.03-0.00Ca_0.08-0.00Ba_0.00Sr_0.01-0.00)_1.08-0.85(Al_1.85-1.65Mg_0.20-0.06Fe_0.10-0.03Mn_0.00Ti_0.05-0.00Cr_0.03-0.00V_0.01-0.00Sb_0.02-0.00Ni_0.00Co_0.03-0.00)_1.99-1.93(Si_3.28-2.99Al_1.01-0.72)_4.00O₁₀(OH_1.96-1.90F_0.10-0.04)_2.00, (K_1.06-0.90Na_0.01-0.00Ca_0.01-0.00Ba_0.00Sr_0.02-0.01)_1.10-0.93(Al_1.93-1.64Mg_0.19-0.00Fe_0.12-0.01Mn_0.00Ti_0.01-0.00Cr_0.01-0.00V_0.00Sb_0.00Ni_0.00Co_0.05-0.01)_2.01-1.94(Si_3.32-2.96Al_1.04-0.68)_4.00O₁₀(OH_2.00-1.91F_0.09-0.00)_2.00 및 (K_0.91-0.83Na_0.02-0.01Ca_0.02-0.00Ba_0.01-0.00Sr_0.00)_0.93-0.83(Al_1.84-1.67Mg_0.15-0.08Fe_0.07-0.02Mn_0.00Ti_0.04-0.00Cr_0.06-0.00V_0.02-0.00Sb_0.02-0.01Ni_0.00Co_0.00)_2.00-1.92(Si_3.27-3.16Al_0.84-0.73)_4.00O₁₀(OH_1.97-1.88F_0.12-0.03)_2.00 로써 이론적인 이중팔면체형 운모류 값보다 Si가 높고 K, Na, Ca는 낮으며 모두 백운모에 해당된다. 특히, Zhenzigou 연-아연 광상에서 산출되는 백색운모의 화학조성 변화는 팬자이틱 또는 Tschermark 치환[(Al³⁺)^VI+(Al³⁺)^IV <-> (Fe²⁺ 또는 Mg²⁺)^VI+(Si⁴⁺)^IV] 메카니즘에 의해 일어났으며 백색운모의 Fe는 Fe²⁺와 Fe³⁺ 로써 존재하지만 주로 Fe²⁺ 우세함을 의미한다. 따라서 Zhenzigou 연-아연 광상의 층상 광체에서 산출되는 백색운모들은 고원생대의 화성활동 및 녹색편암상의 변성작용에 의한 열수교대작용으로 기존에 산출되었던 광물들의 재용융 및 재침전 과정에서 형성되었으며 이들 백색운모의 화학조성 변화는 열수교대작용 동안 모암인 돌로마이트 및 쇄설성 암석의 함량 차이, 변질 정도 및 광석광물의 유무에 따른 팬자이틱 또는 Tschermark 치환[(Al³⁺)^VI+(Al³⁺)^IV <-> (Fe²⁺ 또는 Mg²⁺)^VI+(Si⁴⁺)^IV] 메카니즘에 의해 일어났음을 알 수 있다.

• 암석학회지
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• 제7권2호
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• pp.98-110
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• 1998

홍천자철광상은 경기변성암복합체의 동북부에 위치하는 흑움노대상편마암내에 렌즈상으로 협재되어 있다. 자철광체는 모암인 석영-장석질대상편마암과는 광물함량에 있어 점이적이다. 자철광체는 자철광석과 자철석대상편마암으로 이루어져 있으며 이들은 자철석의 함량의 차이에 따라 구분되어진다. 이들 암석의 주 구성광물은 자철석, 석영, 사장석과 녹니석이며 각섬석류, 흑운모, 백운모, 인회석, 능철석, 안케라이트, 모나자이트, 돌로마이트 및 방해석 등이 부성분 광물로 산출된다. 각섬석류는 자철광석인 경우 보통각섬석, 리치테라이트(richterite), Mg-아페소나이트(arfvedsonite), Mg-리베카이트(riebekite), 그리고 자철석대상편마암의 경우 보통각섬석에 해당되는 화학조성을 나타내고 있어 이들이 모암의 화학조성과 변성작용시 글로코페인(glaucophane) Na(M4)Al3VI=CaMg 및 리치테라이트 Na(M4)Na(A)=Ca 치환에 의하여 주로 조절되어졌음을 나타낸다. 흑운모는 주로 자철석 대상편마암에 함유되며 앤나이트(annite)의 화학조성을 갖는다. 녹니석은 자철광석의 경우 피크노녹니석(pycnochlorite)에서 다이아반타이트(diabantite)에 이르는, 그리고 자철석대상편마암의 경우 피크노녹니석의 화학조성을 보여 준다. 함탄산염광물은 후기에 도입된 열수용액에 의해 2차로 생성된 것이며 Fe, Mg 및 Mn의 함량비에 따라 능철석, 안케라이트 및 능망간질돌로마이트 등으로 구분된다.

• 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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• 제28권6호
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• pp.635-646
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• 1995

동양활석광상의 광화대는 옥천누층군에 속하는 향산리 돌로마이트의 최하부 돌로마이트층준에 발달하며 광체는 이 지역 지층 중에 밥달하는 $N85^{\circ}{\sim}90^{\circ}W$에 $40^{\circ}$ 로 플란지하는 작은 습곡축에 따라 파이프상으로 배태되어 있다. 이 광상의 모든 광체들의 상반이나 하반에 각섬질암이나 녹니석편암을 수반한다(김옥준 등, 1963; 박희인과 김기태, 1966). 동양활석광상의 활석광화작용은 돌로마이트의 재결정작용과 규화작용에 이어 투각섬석과, 판상, 엽편상활석(I), 미립질 활석 (II)의 생성 순으로 이루어졌다. 활석(I)은 돌로마이트와 $SiO_2$ 성분이 풍부한 유체와의 반응으로 생성되었고 활석 (II)는 돌로마이트와 유세와의 반응과 이마 생성된 투각섬석과 유체와의 반응으로 생성되었다. 광화기간중 유체는 초기에는 $H_2O-CO_2$계의 것으로 $CO_2$가 풍부한 것이었으나, 말기로 가며 $H_2O-NaCl-CO_2 $계를 거쳐 $H_2O-NaCl $계의 것으로 변하였다. 투각섬석과 활석(l) 생성기의 온도 및 압력조건은 각각 1,640~2,530 bar, $440{\sim}480^{\circ}C$ 였고, 활석 (II) 생성기의 온도 및 압력조건은 1,400~2,200 bar와 $360{\sim}390^{\circ}C$였다. 이 값은 동양활석광상 북쪽 약 5km에 분포하는 문주리층 구성암석의 변성온도 및 압력값에 비하여 현저하게 낮다. 활석광상의 모암인 돌로마이트의 ${\delta}^{13}C$과 ${\delta}^{18}O$값은 각각 2.9~5.7‰ (PDB)과 -7.4~16.8‰ (PDB)로서 기 보고된 태백산지역의 석회암의 값에 비하여 높으나 변질받지 않은 퇴적원 돌로마이트가 갖는 값의 범위내에 든다. 동양활석광상의 활석의${\delta}^{18}O$와 ${\delta}D$값은 각각 +8.6-15.8‰ (vs SMOW)와 -65~-90‰ (vs SMOW)로서 마그마 기원의 물의 값을 갖는다. 이 값은 이 지역의 문주리층과 계명산층을 구성하는 변성암류의 ${\delta}^{18}O$과 ${\delta}D$ 값과는 판이하다. 경석고의 ${\delta}^{34}S$ 값은 22.4‰ (CDT)로서 고생대초의 황산염의 ${\delta}^{34}S$의 값(30‰ vs CDT)보다 낮아 화성기원의 S가 첨가되었을 가능성이 있다. 활석광석에는 약하게 염리와 파랑벽개 등이 발달하고 있어 활석광상은 옥천대가 겪은 여러 차례의 변형작용중 최후기상이 적어도 끝나가 이전에 마그마 기원의 유체에 의하여 생성된 열수교대 광상이라 사료된다.

• 한국광물학회지
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• 제26권2호
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• pp.87-99
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• 2013

국내 주요 백운석 광산에서 산출되는 백운석 광석과 수반광물에 대하여 X-선회절분석, 박편관찰, 주사전자현미경 관찰 등을 통하여 광물학적 및 조직 특성을 분석하고, 이들의 산출상태와 성인을 검토하였다. 연구 결과, 백운석 광석은 담회색에서 암회색을 띠며 입자도 세립에서 조립까지 다양하였으나, 주로 거의 순수한 돌로마이트로 이루어졌다. 일부 백운암에서는 소량의 방해석, 석영, 운모가 함유되었다. 세맥, 암맥, 변질부 등에서 국지적으로 방해석, 석영, 일라이트, 장석, 고령토광물, 녹니석 등이 산출되며, 일부 광산 변질부에서 세피올라이트와 규회석이 확인되었다. 그러나 이번 조사에서 온석면과 투각섬석과 같은 석면광물은 확인되지 않았다. 광산내 적갈색 및 황색을 띠는 점토물질들은 주로 일라이트로 구성되며, 카올린광물과 스멕타이트가 수반되기도 한다. 이들은 암맥관입과 관련된 부분적 열수변질과 이후의 풍화작용에 의해 형성된 것으로 보인다. 백운암층의 구성광물, 조직, 산출 상태와 기존의 연구결과로 볼 때, 백운석 광상은 선캄브리아기와 고생대의 얕은 바다에서 퇴적된 석회질 퇴적물이 속성작용에 의해 백운석화 작용을 받아 형성된 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제32권5호
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• pp.435-444
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• 1999

현동 안티모니 광상능 소백산 육괴의 북동부 지역에 위치하며, 선캠브리아기 변성암류(주로 화강암질 편마암)에 발달하는 단층 열극을 단층 열극을 충진한 석영+탄산염 광맥 및 망상맥으로 산츨된다. 광맥 인접부에는 견운모화 및 규화 작용으로 특징되는 열수 변질대가 발달된다. 변질대 견운모의 K-Ar 연령은 139.2$\pm$4.4 Ma로서 백악기초의 광화 시기를 나타내는데, 광화작용은 산성 암맥(주로 석영 반암)의 관입과 관련되었으리라 사료된다. 열수 광화작용은 5회에 걸쳐 진행되었다. 광화1기에는 옥수질 석영이 침전되었다. 광화 2기에는 천금속(base-metal) 황화 광물 및 휘안석을 수반한 석영맥이 형성되었다. 광화 3기에는 휘안석, 농홍은석, 버티어라이트, 자연 안티모드, 구드문다이트, 울마나이트 등 다양한 함안티모니 광물이 석영 및 탄산염 광물(방해석, 돌로마이트, 앵커나이트, 능망간석)에 수반되어 정출되었다. 광화 4기에는 휘안석을 수반한 방해석이, 그리고 광화 5기에는 barren한 방해석이 침전되었다. 안티모니느 광화 2기에소 4기에 걸쳐 주로 휘안석으로 산출되며, 산점상, 세맥상 및 조립질 자형 결정 등 다양한 형태를 갖는다. 유체 포유물 연구에 의하면, 열수 광화작용은 $\leq$ 5.3wt % NaCl 상당 염농도의 유체로부터 120~$330^{\circ}C$의 온도에서진행되었다. 광화 유체의 온도 및 염농도는 광화작용의 진행과 더불어 점진적으로 감소하였는데, 이는 열수계 내로 다량의 순환 강우가 유입되었음을 지시한다. 함안티모니 광물의 침전은 비교적 저온(<$250^{\circ}C$)에서 주로 유체의 냉각 및 휘석 작용에 의해 진행되었다. 광화 2기 초기에는 인지되는 유체의 비등현상에 의하여, 광화적용의 압력에 의하여, 광화작용의 압력은 비교적 낮았음(정수압 조건에서 약 350m의 심도에 해당하는 약 80 bar)을 알 수 있다. 광석광물의 조합에 대한 열역학적 고찰 결과, 안티모니 침전은 열수 유체의 온도 및 유황 분압의 감소에 기안하였다. 광화 유체의 활동위원소 조성($\delta^{34}S_{\Sigma s}$)은 5.4~7.8$\textperthousand$이었으며, 이는 화성 기원을 지시한다.