• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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• 2001.06a
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• pp.58-59
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• 2001

부산에서 북동쪽으로 대략 25km 떨어진 지점에 위치하고 있는 일광광산 부근의 지질은 백악기 화산암ㆍ퇴적암 그리고 이를 관입한 화강암류와 이 암주 내에 발달하는 구리-중석을 함유하고 있는 각력파이프광상으로 이루어져 있다. 일광광산의 화강암류는 거의 타원형으로 felsic한 중앙부와 mafic한 양상의 주변부로 나뉘어지며, 암주 내에 수직적인 원통형의 각력파이프가 광화대를 이루고 있고, 그 주변에는 모암변질대가 발달되어 있다. 각력파이프를 충진하고 있는 vein과 화강암의 중앙부에는 전기석이 풍부하게 산출되고 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석은 야외 관찰시 각력파이프 중심에서부터 외곽부쪽으로 전기석의 풍부함이 감소하며 산출형태도 달라진다. 파이프에서 대략반경 150m내에서 전기석은 침상형 의 방사상 모양 내지 rosettes형으로 풍부하게 산출되며, 화강암내의 mafic한 암편을 치환한 형태로 산출되기도 한다. 암주의 중앙부 주변부에서는 거의 미세한 구상형으로 산재되어 나타나고 있다. 전기석은 복잡한 화학식 {(Na, Ca)(Fe, Mg)$_3$(Al, Li)$_{6}$(BO$_3$)$_3$Si$_{6}$O$_{18}$ (OH, F)$_4$}을 갖는 붕산 규산염광물이다. 이러 한 다양한 성분은 마그마의 진화과정, 모암의 특성, 온도, 압력, 성분과 같은 물리ㆍ화학적 성질에 따라 전기석의 성분이 체계적으로 변하기 때문에 모암과 전기석 기원과의 상관관계를 파악할 수 있다. 파이프 부근의 화강암류는 현미 경상에서 전기석이 석류석과 같이 풍부하게 나타나며 장석들은 변질받은 상태로 세리사이트, 녹렴석으로 나타나고, 흑운모와 각섬석은 녹니석화되어 변질된 상태를 보이고 있다. 파이프 중심에서 외곽부로 갈수록 전기석의 함량은 줄어들고 있고 장석들이 알바이트ㆍ칼스베드 쌍정을 보이며, 흑운모가 각섬석보다는 우세하게 나타나고 있다. 전기석은 주상 결정, 자형 내지 반자형의 입자로 다색성을 보이며, 결정 중심에서 가장자리로 갈수록 파란색과 황갈색의 광학적 누대구조를 관찰할 수 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석에 대한 현미경 관찰은 열수기원임을 지시하고 있다. 야외조사와 현미경 관찰의 예비조사에 의하면 일광광산의 전기석이 형성된 환경은 다른2가지 화학적인 저장소의 혼합 효과의 결과로 생성되어진 것으로 예상된다. 일광의 화강암류를 만든 마그마는 전기석을 형성할 만큼의 Fe-Mg성분이 충분하지 않았을 것이다. 화강암 내에 흑운모와 각섬석의 결정작용에 의해 마그마의 Fe-Mg성분이 고갈되어지고 이로 인해 그 함량이 감소하며 상대적으로 마그마 내에 남은 붕소(B$_2$O$_3$)는 열수로 용리되고 흑운모, 각섬석과 평형을 유지하며 열수에 남아있게 된다. 잔류용융체에 남은 붕소의 함량은 전기석을 만들기에 충분함에도 불구하고, Fe-Mg 함량이 부족하여 마그마 기원의 전기석 결정을 만들 수가 없다가 광맥이 형성된 시기에 또 다른 열수가 공급되면서 이전의 평형이 깨지고 기존의 흑운모와 같은 염기성 광물이 붕소(B)를 함유한 새로운 열수와 반응하여 전기석을 형성한 것으로 예상한다. 앞으로 전암과 광물에 대해 지화학적 연구를 통해 화강암류와 전기석과의 지화학적 연관성, 주성분 원소와 열수의 특성과의 상관관계, 전기석의 기원(마그마 기원인지 열수기원인지)이 보다 정확하게 파악될 것이다. 마그마 진화에 따른 전기석의 성분변화와 기원을 이용하여 일광광산의 동광화대를 형성한 마그마 계에서 열수계로 이어지는 지질학적 과정을 이해할 수 있을 것이며, 암석 성인론적 지시자로서 어떠한 중요성을 갖는지 논의되어질 수 있다.

• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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• 2001.06a
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• pp.115-115
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• 2001

경주시 양남면의 4기 단층으로 추정되는 수렴단층에 의해 절단되는 해안단구 퇴적층 풍화단면에서 저결정질 광물인 앨로패인 교결층을 기재하였다. 이들은 자갈퇴적층 내에 협재하는 수조의 모래층에 한정되어 형성되어 있으며, 3-17 cm 두께로 연장성이 매우 좋다. 편광현미경 관찰에 의하면 모래층에는 사장석편들이 다량 함유되어 있으며 앨로패인은 광학적 등방성의 치밀한 점토집합체들로서 사장석 입자를 선택적으로 교대하거나 자갈과 모래입자들을 피복하고 있다. 앨로패인은 광학적 이방성인 상하위층의 고령토질 점토피복물과 명확히 구분된다. 앨로패인의 전자현미분석에 의하면, Al/Si 원자비가 1.3-1.7 범위이고 평균값은 1.5이다. X선회절분석 결과 3.49$\AA$과 2.26$\AA$에서 두 개의 넓은 회절대가 관찰된다. 주사 및 투과전자현미경관찰에 의하면 앨로패인을 특정한 입자형태 없이 치밀한 겔상태를 이루고 있다. 열분석에 의하면 96$^{\circ}C$에서 큰 흡열피크와 992$^{\circ}C$에서 발열피크가 관찰되며, 총 45% 정도의 중량감소를 보인다. 사장석의 평균조성은 An$_{87}$이며, 사장석내 유리포유물의 전자현미분석결과는 화산암 화학분류도에서 현무암 영역에 도시된다. 이 지역의 기반암은 현무암질 라필리응회암이나 사장석편을 제외하고 벤토나이트화되어 있다. 따라서 해빈환경에서 사장석이 벤토나이트에서 분리되어 퇴적한 것으로 보인다. 앨로패인 교결층은 해수면 강하로 단구퇴적층이 지표로 노출된 후, Al의 함량이 높고 비교적 풍화에 약한 사장석이 선택적으로 풍화되어 생성되었다. 앨로패인으로 피복된 모래층 내의 자갈은 풍화반응이 지체되어 상하위층의 자갈과 비교하여 풍화도에 있어서 현저한 차이를 보인다.. 파이프 중심에서 외곽부로 갈수록 전기석의 함량은 줄어들고 있고 장석들이 알바이트ㆍ칼스베드 쌍정을 보이며, 흑운모가 각섬석보다는 우세하게 나타나고 있다. 전기석은 주상 결정, 자형 내지 반자형의 입자로 다색성을 보이며, 결정 중심에서 가장자리로 갈수록 파란색과 황갈색의 광학적 누대구조를 관찰할 수 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석에 대한 현미경 관찰은 열수기원임을 지시하고 있다. 야외조사와 현미경 관찰의 예비조사에 의하면 일광광산의 전기석이 형성된 환경은 다른2가지 화학적인 저장소의 혼합 효과의 결과로 생성되어진 것으로 예상된다. 일광의 화강암류를 만든 마그마는 전기석을 형성할 만큼의 Fe-Mg성분이 충분하지 않았을 것이다. 화강암 내에 흑운모와 각섬석의 결정작용에 의해 마그마의 Fe-Mg성분이 고갈되어지고 이로 인해 그 함량이 감소하며 상대적으로 마그마 내에 남은 붕소(B$_2$O$_3$)는 열수로 용리되고 흑운모, 각섬석과 평형을 유지하며 열수에 남아있게 된다. 잔류용융체에 남은 붕소의 함량은 전기석을 만들기에 충분함에도 불구하고, Fe-Mg 함량이 부족하여 마그마 기원의 전기석 결정을 만들 수가 없다가 광맥이 형성된 시기에 또 다른 열수가 공급되면서 이전의 평형이 깨지고 기존의 흑운모와 같은 염기성 광물이 붕소(B)를 함유한 새로운 열수와 반응하여 전기석을 형성한 것으로 예상한다. 앞으로 전암과 광물에 대해 지화학적 연구를 통해 화강암류와 전기석과의 지화학적 연관성, 주성분 원소와 열수의 특성과의 상관관계, 전기석의 기원(마그마 기원인지 열수기원인지)이 보다 정확하게 파악될 것이다. 마그마 진화에 따른 전기석의 성분변화와 기원을 이용하여 일광광산의 동광화대를 형성한 마그마 계에서 열수계로 이어지는 지질학적 과정을 이해할 수 있을 것이며, 암석 성인론적 지시자로서

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 1999.04a
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• pp.143-145
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• 1999

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.13 no.4
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• pp.224-237
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• 2004

The anorthositic rocks of the study area are divided into the northern Sancheong and southern Hadong anorthositic rocks depending on the different distribution patterns and lithologies. In order to evaluate the characteristics of the hydrothermal systems developed in the study area, oxygen and hydrogen isotopic compositions of the anorthositic rocks were measured. Oxygen isotopic values of the plagioclase exhibit an interesting spatial distribution. Plagioclase collected from the Sancheong anorthositic rocks in the northern part tends to have a relatively restricted range of $\delta$$^{18/0}$ values between 7.3 and 8.8$\textperthousand$, which are heavier than 'normal' $\delta$$^{18/O}$ value (6-6.5$\textperthousand$) typical for plagioclase of the fresh mantle-derived anorthosite, whereas plagioclase from the southern part is characterized by a wide range of $\delta$$^{18/O}$ values between -4.4 and 8.2$\textperthousand$ and much lighter values than 'normal' value for plagioclase of the fresh mantle-derived anorthosite. Plagioclase from the middle part has $\delta$$^{18/O}$ values heavier than the plagioclase from the southern part, but lighter than that from the northern part. The spatial distribution of $\delta$$^{18/O}$ values suggests that the decoupled hydrothermal flow systems might have been developed in the study area. Meteoric water dominated in the hydrothermal flow systems developed in the southern area, whereas magmatic fluid dominated in the northern area. The relationship between water content and hydrogen isotopic composition of anorthosites shows a positive correlation. The positive correlation indicates that fluids exsolved from magma during magmatic differentiation caused deuteric alteration of anorthositic rocks involving replacement of pyroxenes to amphiboles. After the deuteric alteration, hydrothermal system developed by meteoric water dominated the southern area, and erased record of the hydrothermal system developed by magmatic fluid at earlier stage. However, the development of meteoric hydrothermal system has been limited in the southern area only, and could not affect the Sancheong anorthositic rocks in the northern area. The abundant occurrences of secondary alteration minerals such as sericite, calcite, and chlorite in the southern Hadong anorthosite relative to the northern Sancheong anorthositc seem to be related to the overlapping of two distinct hydrothermal systems in the southern area.

• Economic and Environmental Geology
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• v.30 no.2
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• pp.81-87
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• 1997

Chonnam and Kyongsang clay alteration areas are distributed in volcanic fields of the Yuchon Group in late Cretaceous period. The host rock of the Chonnam alteration area is generally acidic and that of the Kyongsang alteration area is acidic to dominantly intermediate volcanics. The important difference of two alteration areas is source of fluid; the Chonnam alteration area is characterized by dominantly meteoric water and the Kyongsang alteration area is characterized by dominantly magmatic water. Accordingly, the high temperature minerals such as pyrophyllite and andalusite, and boron bearing minerals such as dumortierite and tourmaline are common in the Kyongsang alteration area. In contrast to this, the lower temperature minerals such as kaolin and alunite are common in the Chonnam alteration area. The mineralogical difference of two alteration areas were depended on the difference of the formation temperature of clay deposits. The other important geochemical difference is the chemistry of hydrothermal solution such as pH. The alteration of "acid-sulfate type" with alteration mineral assemblage of alunite-kaolin-quartz is dominant in the Chonnam alteration area, which was caused by the attack of strong acid and acid solution. In contrast to this, the that of "quartz-sericite type" with the mineral assemblage of sericite-quartz is dominant in the Kyongsang alteration area, which was caused by the attack of neutral or weak acid solution. Also, the Kyongsang and Chonnam alteration areas show the difference in structural setting; the Chonnam alteration area is commonly associated with silicic domes and the Kyongsang alteration area is commonly associated with calderas.

• Economic and Environmental Geology
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• v.50 no.3
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• pp.181-193
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• 2017

Mn-Fe phosphate mineral complexes included within the pegmatite are observed at Jurassic Cheolwon two-mica granite in Gyeonggi Massif, South Korea. The genetic evolution between the Cheolwon two-mica granite and pegmatite, and various trend of Mn-Fe phosphate minerals is made by later magmatic, hydrothermal, and weathering process based on mineralogical, geochemical analysis. The Cheolwon two-mica granite is identified as S-type granite, considering its chemical composition (metaluminous ~ peraluminous), post-collisional environment, low magnetic susceptibility, and existence of biotite and muscovite. The K-Ar age (ca. 153 Ma) of pegmatite is well coincident with age of the Cheolwon two-mica granite ($151{\pm}4Ma$). It indicates that these two rocks are originated from the same magma. Pegmatite indicates the LCT geochemical signature, and was classified as muscovite-rare element class / Li subclass / beryl type / beryl-columbite-phosphate subtype pegmatite. The triplite $\{(Fe^{2+}{_{0.4}},Mn_{1.6})(PO_4)(F_{0.9})\}$ is dominant phosphates in later magmatic stage which partly altered to leucophosphite $\{KFe^{3+}{_2}(PO_4)_2OH{\cdot}2H_2O\}$ and jahnsite $\{(Fe^{3+}{_{0.7}},Mn_{2.3})(PO_4)_2OH{\cdot}4H_2O\}$ by hydrothermal alteration. In particular, near fractures, the triplite has been separatelty replaced by the phosphosiderite ($Fe^{3+}PO_4{\cdot}2H_2O$) and Mn-oxide minerals during weathering stage.

• Economic and Environmental Geology
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• v.28 no.1
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• pp.25-31
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• 1995

In Dongnam area, Cretaceous igneous rocks, such as diorite, porphyritic granite, and quartz porphyry intruded Paleozoic sedimentary rocks, such as Myobong slate and Pungchon limestone. The Dongnam Fe-Mo skarn deposits were imposed on the diorite(endoskarn) and the Myobong slate(exoskarn). The ore deposits consist mainly of magnetite and molybdenite with small amounts of sulfides, such as galena, sphalerite, pyrite, chalcopyrite, and pyrrhotite. The igneous rocks show nearly constant $^{206}Pb/^{204}Pb(18.80{\sim}19.06)$ and $^{207}Pb/^{204}Pb(15.71{\sim}15.72)$ ratios. Their $^{207}Pb/^{204}Pb$ ratios higher than the typical ratios of orogene suggest that the igeneous rocks were formed from lower crust(or mantle) - derived magma excessively contaminated by upper crustal materials such as high radiogenic Precambrian basement rocks. The lead isotopic compositions of the igneous rocks, the Pungchon limestone, and the ore minerals show a well defined linear in $^{206}Pb/^{204}Pb$ - $^{207}Pb/^{204}Pb$ plot. The lead isotopic compositions of the igneous rocks are similar to those of magnetite and galena, which were formed at early skarn stage and significantly lower than those of altered quartz porphyry, molybdenites, and pyrite, which were formed at late epithermal alteration stage. Considering the systematic variation of the lead isotopic compositions in the ore minerals according to hydrothermal stages, the variation may be due to a relative variation in surrounding rock(Pungchon limestone) involvement in hydrothermal ore solution leaching the surrounding rock. Therefore, the variation of the lead isotopic compositions in ore minerals can be modeled in terms of the mixing of the leads derived from the igneous rocks as low radiogenic source and the surrounding rock(Pungchon limestone) as high radiogenic source.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.11 no.3_4
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• pp.259-270
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• 2002

A small granodiorite-quartz monzonitic stock containing sericitic and propylitic alteration assemblages hosts a Cu-W breccia-pipe deposit in the southeastern Cyeongsang basin. The mineralized breccia-pipe contains angular to subangular brecciated fragments of granitic rocks showing clast-supported textures. An assemblage of quartz, tourmalines, sulfide minerals (mainly chalcopyrite, arsenopyrite and pyrrhotite) and calcite was precipitated as a hydrothermal cement between the brecciated fragments. A tourmaline aureole surrounds the breccia pipe. Extensive tourmalinization of the granitic rocks near and within the pipe and no tourmalinization in the sedimentary and volcanic rocks. The tourmalines are marked by Fe-rich, black charcoal-like schorl (80 mol% schorl relative) nearer the schorl-dravite solid solution. The chemical changes in the hydrothermal fluid are reflected by variations in compositional Boning from cores to rims. They generally contain cores with low values of Fe/(Fe+Mg) and high values of Na/(Na+ca) relative to rims. This is because of an increase Fe and Ca contents toward rims. The main trend of these variations is a combination of the exchange vectors Ca(Fe, Mg) $(NaAl)_{- }$ $_1$ and $Fe^{3}^{+}$ $Al_{[-10]}$ $_1$ It is thought that boiling causes the loss of $H_2$ into the vapor phase resulting in the oxidation of Fe in the aqueous phase. pH of the melt would be one of important controlling factors for the tourmaline stability. The tourmalines could be precipitated when the system evolved to the acidic hydrothermal regime as most hydrothermal brines and acidic gases exsolved from the magma. The Ilgwang tourmaline crystallization is products of hypogene orthomagmatic hydrothermal processes that were strongly pipe-controlled.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.22 no.6
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• pp.548-557
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• 2001

Ultramafic rocks in the Yesan talc ore deposits area are unknown age plutonic rocks which intruded PreCambrian Yoogoo gneiss, and were intruded by Jurassic biotite granite, and Cretaceous acidic and mafic dykes. The ultramafic rocks consist mainly of serpentinite with some amphibolite and talc ore body. The serpentinites are divided 5 rock types (S1${\sim}$S5) on the basis of the developed degree of serpentine phenocrysts and layerings. It seems that the original rocks of the serpentinites were co-magmatic peridotites (dunite and pyroxene peridotite). Main serpentinization from the original rocks was occurred during amphibolite facies regional metamorphism in Choongnam area which Yoogoo gneiss was affected. Main steatitization from the serpentinites was hydrothermal alteration by ascended hydrothermal fluid through crush zones.

• Economic and Environmental Geology
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• v.55 no.5
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• pp.465-475
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• 2022

The seafloor massive sulfide deposits are important mineral resources for base and precious metals, and their ore genesis and metal contents are mainly controlled by wall-rock leaching process and/or magmatic volatile input from the underlying magma chamber. However, the contribution of two different metal sources to the seafloor hydrothermal mineralization significantly varies in diverse geological settings and thus still remains controversial. In this review, mineralogical and geochemical characteristics of SMS deposits from mid-ocean ridges (MORs) and volcanic arcs were investigated to understand the contribution from different metal sources and to suggest future challenges that need to be addressed. As a result, the genetic occurrences of enargite and cubanite, galena and barite indicate the effects of magmatic input and water-rock interaction, respectively. Also, the distributional behaviors of Co, As, and Hg in pyrite and FeS content of sphalerite could be useful empirical indicators to discriminate the significant roles of different metal sources between MOR and Arc settings. To date, as most studies have focused on sulfide samples recovered from the seabed, further studies on magmatic sulfides and sulfate minerals are required to fully understand the genetic history of SMS deposits.