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

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
• /
• v.20 no.2 s.52
• /
• pp.103-114
• /
• 2007

Gabbroic xenoliths in poikilitic and equigrnular textures and plagioclase megacrysts, up to 15 cm in size, are trapped in alkaline basalts from Sinsanri and Sangeumburi, Jeju island. Gabbroic xenoliths are gabbro norite in composition. Plagioclase is the most dominantly present $(42{\sim}94vol%)$, while olivine crystals are absent. Pokilitic xenoliths, interpreted as cumulates, include euhedral opx+cpx in oikocryst plagioclase. Equigranular xenoliths include subhedral to anhedral opx+cpx+pl. Based on the textural and geochemical natures, occurrence mode at the outcrops, poikiltic and equigranular xenoliths and plagioclase megacrysts were from rigid zone, mushy zone and crystal-suspended zone of the magma chamber, respectively. The gabbroic xenoliths in alkaline basalts of the Juju island represent crystallization products of relatively evolved basaltic magma at the Jeju magma reservoir beneath the Jeju Island. They are gabbro fragments that represent crystallization-isolation-capture processes associated with magma batches temporarily occupying reservoirs.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
• /
• v.27 no.3
• /
• pp.121-138
• /
• 2018

We have examined the petrotectonic setting and magmatic evolution from petrochemical characteristics of major and trace elements for the Cretaceous volcanic rocks in and around the Mireukdo Island. The volcanic rocks, can be devided into Jusasan, Unmunsa, Yokji and Saryang subgroups on the ascending order, are classified as basalt, basaltic andesite, andesite, dacite and rhyolite on TAS diagram. Petrochemical data show that the rocks are calc-alkaline series, and suggest that erupted earlier medium-K series and later high-K series. The volcanic rocks provide a case in which the calc-alkaline magma are formed, not only from separate protoliths, but following separate paths from source to surface. Earlier and later subgroups take different paths to the surface respectively, and are emplaced in the shallow crust as a series of discrete magma chambers through the volcanic processes. After emplacement, each chamber evolves indepently through fractional crystallization with a little assimilation of wall rock. The volcanic rocks have close petrotectonic affinities with orogenic suite and subduction-related volcanic arc. The rhyolitic magma can be derived from calc-alkaline andesitic magma by fractional crystallization with crustal assimilation, which may be derived from a partial melt of peridotite in the upper mantle.

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

• The Journal of the Petrological Society of Korea
• /
• v.8 no.2
• /
• pp.81-91
• /
• 1999

The area of the study is located in Ogcheon district, middle part of Ogcheon Fold Belt. The area is covered by metasedimentary rocks of Ogcheon Supergroup at northern, eastern and southern part. Jurassic Ogcheon granite which intruded into Ogcheon Supergroup at central part, was intruded by Cretaceous quartz porphyry at western part. The granite consists of quartz, plagioclase, alkali feldspar, biotite, sphene, apatite, epidote, opaque and so on. It is generally characterized by grey to light grey, medium-grained, mafic enclave and partly weak foliation. In terms of geochmical compositions, the granite is felsic, peraluminous, subalkaline and calc-alkaline, and it was differentiated from single granitic magma. It shows parallel LREE enrichment and HREE depletion patterns with 0.84 Eu negative anomaly, which has REE variation trend and anomaly value similar to Jurassic granites in Korea. From charactristics of petrology, mineralogy and geochmistry, it may be interpreted that the Ogcheon granite body was derived from melting of I-type crustal material related to syn-collisional tectonic setting and emplaced more or less rapidly into the Ogcheon Supergroup.

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

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
• /
• v.24 no.3
• /
• pp.151-164
• /
• 2011

Mineralogical and petrological characteristics were investigated on matrix of dense gray, vesiculate gray, brown and black pumice in Ulleung Island by using XRD, FT-IR, XRF, SEM and thermal analysis. According to the analysis, most of pumice matrix are amorphous and include very small amount of sanidine and anorthoclase. Since the adsorption moistures, which commonly observed as O-H peak in FT-IR spectrum, are not identified in thermal analysis, it seems reasonable to conclude that content of the adsorption moisture has very low level. Although pumice has a large specific surface area, with long time elapsed after eruption, pumice matrix shows very low degree of hydration alteration due to the low level of water content. In SEM images, most surfaces of pumice show morphological characteristics such as various shapes of vesicle with wrinkled and thin walls resulted from ductile coalescence. Dense gray pumice formed in the initial stage includes small vesicles less than $15{\mu}m$ in size with subangular to angular shapes, free of ovoid vesicle. These characteristics are interpreted to have related to the hydrous environment derived from phreato-plinian eruption. Submicron particles observed as amorphous alumina silicate assemblages in vesicle surface are considered as particles sticked to the matrix surface through rapidly cooling process during ascent of alkali phonolitic magma. It indicates that these particles coexisted partly with crystallized alkali feldspar.

• Journal of the Speleological Society of Korea
• /
• v.6 no.7
• /
• pp.15-16
• /
• 1981

우리나라의 용암동굴은 주로 화산지역인 제주도에 분포한다. 이 화산지역에서 화산이 분출할 때는 유동성 있는 현무암 용암에 의하여 이른바 용암동굴(Lava tunnel)이 형성 되는 것이다. 즉, 지하에 깊이 잠겨 있던 마그마가 그 분출의 위력에 부수되어 화구에서 지표로 밀려나온 것을 용암 또는 라바(Lava)라고 한다.(중략)

• The Journal of the Petrological Society of Korea
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.1-18
• /
• 1997

Andesitic pyroclastics and lava flows are deposited as a part of composite volcanoes by Cretaceous volcanic activity in Geojae Island, off the coast of Korea. The andesitic pyroclastics are composed of tuff breccia and lapilli tuff minor intercalated tuff. Lava flows are divided into dense and porphyritic andesite containing phenocrysts of plagioclase, pyroxene, and/or hornblende. The andesitic rocks represent charactersitcs of carc-alkaline BAR association with basalt, basaltic andesite, andesite, and dacite to rhyolite. Major element variations of the volcanic rocks show that $Al_2O_3$, total FeO, CaO, MgO and $TiO_2$ decrease with increasing $SiO_2$ but $K_2O$ and total alkalis increase, and represent differntiation trend of calc-alkaline rock series. In spider diagram, contents of Sr, K, Rb, Ba, and Th are relatively high, but contents of Nb, P, Ti and Cr are low. These petrochemcial characteristics are similar to those of rocks from island arc or continental margein related to plate subduction. Chondrite-normalized REE patterns of volcanic rocks are paralle to subparallel, with LREE enriched than HREE, and show gradual increase of negative Eu anomaly from basalt to dacite and rhyolite, suggesting comagmatic fractional crystallization with minor effects of assimilation and magma mixing. Andesitic rocks are assumed medium-K orogenic andesites that formed in the tectomagmatic environment of subduction zone under normal continental margin arc.

• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
• /
• 2001.06a
• /
• pp.132-132
• /
• 2001

옥천변성대의 충주-황강리 지역내 앰피볼라이트의 기원암은 염기성 화성암으로 쏠레이아이트 계열의 변이질암에 속한다. Fe $O^{*}$/MgO값의 변화에 대하여 분별작용에 의해 영향을 받는 주성분 원소와 미량원소들의 변화를 보게되면 Ti $O_2$, Fe $O^{*}$와 불호정성 원소(incompatible element)인 Zr, Nb, Hf, Ta, Th 등은 분별작용동안 증가하는 반면 호정성 원소(compatible element)인 MgO, $Al_2$ $O_3$, Ni, Cr 등은 감소하는 경향을 보여주고 있다. Fe $O^{*}$/MgO, Ti $O_2$ 그리고 Fe $O^{*}$는 심해성 쏠레이아이트 영역으로부터 분화된 경향을 나타내 주고 있다. Ni, Cr은 Fe $O^{*}$/MgO값의 증가에 따라 급속히 감소하며 안정한 대륙과 해저화산의 영역에 도시되고 있으며 칼크-알칼리(CA)와는 관계가 없고 쏠레이아이트의 영역에서 변화 패턴을 보여주어 앰피볼라이트가 활동적인 대륙연변부의 지구조 환경보다는 안정한 대륙이나 해저화산과 관계가 더 있음을 시사한다. 경휘토류 원소(LREE)는 중휘토류 원소(HREE)에 비해 더욱 부화된 특성을 띠고 원자번호가 증가하면서 표준화된 휘토류 원소패턴의 경사가 점차 감소하는 경향을 보여주고 있다. 대부분의 시료들은 큰 Eu이상치를 갖고 있지 않아 마그마 정출 과정동안 사장석의 분별작용이 거의 수반되지 않았음을 지시하고 전체적인 휘토류 원소의 패턴은 거의 평행하게 나타나므로 기원 마그마가 유사함을 의미하고 있다. 비유동성 원소를 이용한 여러 판별도표들을 통해서 본암은 대륙성 현무암질암으로서 판내부 환경에서 유래되었으며 대륙내부 열곡의 알칼리 현무암과 대륙성 현무암 영역에 속하는 것으로 보아서 대륙지각내 열곡작용과 같은 장력운동에 수반되어 생성된 것임을 시사해 주고 있다. 앰피볼라이트의 지각혼성화를 평가하기 위해 이에 필요한 몇 개의 지화학적 매개변수를 계산한 결과 La/Ta, La/Nb, Nb/Th들의 값이 오염 안된 마그마의 값을 지시해 주어 본암이 지각혼성화 작용을 받지 않은 것으로 나타났다. 대부분의 시료들은 P-타입 MORB의 영역에 속하며 소수의 시료가 T-타입 MORB의 영역에 도시되고 있어 본 앰피볼라이트의 생성에는 양적으로 다른 두 가지의 유사한 마그마가 수반된 것으로 추정된다. 것으로 추정된다.