• 자원환경지질
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• 제47권2호
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• pp.87-96
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• 2014

본 연구는 전라남도 나주지역 황토의 토양학적 및 광물학적 특성을 확인하고 주변 모암과의 상관관계를 통해 그 기원 및 형성과정을 알아보고자 하였다. 연구지역은 전라남도 나주시 동강면 장동리이며, 토양단면(약 150 cm 깊이)의 황토를 깊이별로 상부, 중부, 하부층으로 나누어 토양학적 특성(색, pH, 입도분리)과 광물학적 특성(광물조성, 입자의 크기, 모양, 화학조성)을 연구하였다. 모암시료는 박편제작 및 현미경관찰을 통해 구성광물을 기재하고 황토의 구성광물과 연관성을 알아보았다. 연구 결과 황토는 pH 4.3~5.1 범위를 갖는 산성토이며 미사와 점토가 주로 구성된(약 95%) 미사질양토와 미사질식양토였다. 모래와 미사의 주 구성광물은 석영, 운모, 장석이며 점토는 침철석, 수산화층간 버미큘라이트, 일라이트, 카올리나이트, 할로이사이트, 질석과 소량의 석영이 포함되어 있었다. 모래와 미사의 SEM-EDX 분석을 통해 구성광물의 형태를 확인한 결과, 풍화작용으로 인해 부식되어 표면이 거칠고 산화철로 피복되어 있는 장석이 관찰되었고 하부층으로 갈수록 그 양은 증가했다. 점토는 TEM 분석을 통해 다양한 형태의 층상규산염광물이 확인되었으며, 상부에서 하부층으로 갈수록 침철석의 양이 증가했는데 이는 상부 층에서 용탈된 산화철이 하부층으로 이동되어 집적된 것으로 사료된다. 황토의 모암으로 사료되는 주변의 암석은 석영, 사장석, 흑운모, 녹니석 등으로 이루어진 화강반암이었다. 즉, 화강암류의 모암에서 장석과 운모 등이 풍화작용을 받아 일라이트, 질석, 수산화층간버미큘라이트 및 카올리나이트로 변하였으며 침철석은 흑운모 풍화에 의해 형성된 것으로서, 본 연구지역의 황토는 오랜 기간 풍화작용에 의해 형성된 풍화잔류토로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제37권5호
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• pp.555-568
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• 2004

국내에서의 골재의 수요는 1980년대 이후 급속한 경제성장과 더불어 빠르게 증가되어 왔다. 국내 골재 생산량 중 하천골재의 비율은 약 25%, 바다골재 20∼25%, 육상골재 약 5％이며, 산림골재는 약 40∼50％를 점하며 거의 모든 굵은 골재의 공급을 담당하고 있다. 산림골재는 지역적으로 고르게 분포하고 있으나 서울, 부산 등 광역시를 중심으로 그 주변에 집중되는 경향을 보인다. 국내 산림골재로서 개발되는 암석은 심성암류 27%, 변성암류 32%, 퇴적암류와 화산암류가 각각 18％를 차지한다. 암종별로 보면 전체 골재석산에서 화강암 대상이 25%, 편마암 20%, 사암 10％, 안산암 10%의 비율을 보이고 있다. 석재로 이용되는 암종은 국내 암석 종류 중 15개 암종에 불과하지만 골재로 이용되는 암종은 석재 이용 암종의 2배인 29종으로 심성암류는 화강암, 섬장암, 섬록암, 반화강안, 반암, 규장암, 맥암 등이며, 화산암류는 유문암, 안산암, 조면암, 현무암, 응회암, 화산각력암 등이다. 또한 변성암류에서는 편마암, 편암, 천매암, 슬레이트, 변성사암, 규암, 혼펠스, 석회규산염암, 각섬암 등이 사용되고, 퇴적암에서는 사암, 셰일, 이암, 역암, 석회암, 각력암, 쳐트 등이 이용된다. 이들 암종들 중에는 석재로 사용하기 어려운 셰일, 이암, 화산각력암 등이 포함된다. 석재에서는 화강암이 70∼80%의 점유빈도를 보이지만 골재에서는 25% 정도의 점유율만을 보인다. 두 번째로 많이 이용되는 암종은 편마암으로 전체 점유율 중 20% 정도 차지한다. 그리고 사암과 안산암이 10% 내외 정도의 점유율을 보인다. 도별 점유현황을 살펴 보면 충북에서 심성암의 비율이 가장 높고 그 다음으로 전북, 강원, 경기도의 순으로 심성암의 점유율이 감소하며 경남과 전남이 12%, 10%로 가장 낮은 점유율을 보인다. 이러한 현상은 보통 70∼80%의 심성암 점유율을 보이는 석재자원과는 매우 다른 형태이다. 전남지역은 화산암 골재가 50% 이상이며, 경남은 퇴적암 골재가 50% 이상을 점한다. 또한 변성암의 골재 사용비율은 경기도, 충남에서는 거의 50% 수준에 육박한다. 골재 석산은 경기도, 경북, 경남, 충북에서 거의 비슷한 비율로 분포하며 오히려 전북에서의 골재 석산의 수는 적은 편에 속한다. 강원도가 골재석산의 수가 가장 적은 편이다.

• 자원환경지질
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• 제20권3호
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• pp.179-196
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• 1987

태백산 광화대에는 연-아연, 철-동 및 중석-휘수연 등의 스카른광상이 캠브리아-오도비스기의 석회질퇴적암을 주 모암으로 하여 중-후기 백악기의 화강암류와 밀접한 관계을 갖고 발달하여 있다. 이들 광상들의 화강암류와의 수반관계를 보면 철-동광상은 화강섬록암-석영몬조니암, 연-아연광상은 화강암-화강섬록암, 중석-휘수연광상은 화강암, 그리고 망간광상은 석영반암에 수반되는 경향이 있다. 화강암류의 화학조성을 보면 철-동광상과 관련된 화강암류는 연-아연광상과 관련된 것보다 K은 낮고 Ca은 높은 함량을 보이며 반대로 중석-휘수연광상과 관련된 화강암은 연-아연광상과 관련된 것보다 K은 높고 Ca은 낮은 함량을 보인다. 그러나 망간광상과 관련된 화강암은 연-아연광상과 관련된 것에 유사한 변화를 보인다. 마량원소중 친석원소인 Rb과 Sr은 K과 Ca에 관련된 변화를 보이며 이와는 대조적으로 친동원소인 Cu, Pb, Zn, W 및 Mo은 이들 원소의 광상과 관련된 화강암류에서 그 함량이 높고 기타 Ni과 Co는 교대지수 (0.14) 가 같은 Mg, Fe 및 Cu와 관계된 변화를 보인다. 화강암류의 평균 K/Rb 및 Ca/Sr 비가 보이는 범위는 각각 300~150 및 150~40내에 속하는데 K-Rb함량이 낮은 영역에는 철-동광상이 그리고 K-Rb 함량이 높은 영역에는 연-아연 및 중석-휘수연광상이 점시되고 대조적으로 Ca-Sr함량이 높은 영역에는 Fe-Cu 및 Fe광상이 그리고 Ca-Sr함량이 낮은 영역에는 연-아연광상이 점시된다. 태백산 광화대내 백악기 화강암류중 원소가 보이는 함량변화는 경상분지내 백악기 화강암류의 것과 대체로 유사한 경향을 보이고 있으므로 본 지화학적 연구의 결과는 어느 한 지역에서 백악기 화강암류와 관련된 광상을 대상으로 지화학탐사를 실시할 때 그 화강암체의 광종과 생산성여부를 결정하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제44권4호
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• pp.313-320
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• 2011

태백산 광화대는 캠브로-오르도비스기의 풍촌 또는 대기 석회암층과 묘봉층이 넓게 분포하고 있어 석탄과 비금속광물을 비롯하여 금속광물이 배태되는 대규모의 교대광상 또는 스카른 광상이 발달할 수 있는 최적지로 알려져 있다. 원동광산 일대의 지질은 석탄기 트라이아스기 층군과 스카른형 다중금속광상의 모암이 되는 캠브로 오르도비스기의 조선계 대석회암누층군 석회칠암이 넓게 분포하며, 이를 관입하는 유문암/석영반암이 발달하고 있다. 연구지역에서 관찰되는 주요 단층은 $N40^{\circ}$~$50^{\circ}E$ 주향의 원동충상단층으로 $20^{\circ}$NW의 경사를 이루면서 발달하고 있고, 이를 NS계 단층들이 절단하고 있어 지질 구조적으로 심부에 스카른형 다중금속 광화작용이 기대되는 지역이다. 2010년도에는 LOTEM 및 CSAMT 물리탐사 결과로부터 추출된 이상대를 대상으로 수행된 장공 시추탐사에서 착맥된 광체의 품위는 다음과 같다; (1) 연-아연광석 한계품위 3%; 평균중률품위 5.50% (2.7 m), (2) 동광석 한계품위 0.1%; 평균중률품위 0.91% (14.65 m), (3) 철광석 한계품위 30%; 평균중률품위 38.18% (3.3 m), (4) $WO_3$ 한계품위별 (0.01%, 0.05%, 0.1%); 평균중률품위 0.29 wt. % (8.8 m), 1.15 wt. % (2.1 m), 1.97 wt. % (1.2 m), (5) $MoS_2$ 한계품위별 (0.01%, 0.1%); 평균중률품위 0.15 wt. % (6.35 m), 0.28 wt. % (3.15 m), (6) $Ta_2O_5$ 한계품위별 (0.01%, 0.1%); 평균중률품위 0.l3% (19.5 m), 1.11% (1.8 m), (7) $Nb_2O_5$ 한계품위별 (0.01%, 0.1%); 평균중률품위 0.06% (11.5 m), 0.15% (3.0 m).

• 자원환경지질
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• 제44권4호
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• pp.273-288
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• 2011

연구지역의 조구조 위치는 북부 천산지괴 남단의 이식쿨 미세지각 연변부 봉합선 북부에 위치한다. 지구조적으로는 카지흐 만곡조산대에 속한다. 암층은 알타이드 조산복합대 이전의 대륙지각이나 대륙호 및 화산호에 발달되는 고 지각 (Paleo- continent) 조각들과 지각 퇴적물의 부가복합체(Accretionary complex)등으로 구성되어 있다. 이들은 대부분 후기 원생대 및 고생대층으로 구성되어 있다. 중앙아시아 조산대의 마그마 활동은 고 생대 초부터 화강암류가 관입하기 시작하여 고기-테티스 해양(Paleo-Tethys ocean)의 소멸과 함께 시베리아 지괴 (Siberia- Kazakhstan 미세대륙)와 타림-북중국 지괴의 대륙 충돌기(期)인 후기 데본기에서 전기 석탄가까지의 기간 동안 가장 활발하게 진행되었다. 이 기간에 키르기즈스탄의 광화작용이 집중적으로 일어났는데 주로 조산운동과 관련된 금광화작용(Orogenic gold deposit)과 섭입작용과 관련된 반암 동광화작용 및 스카론 광화작용이다. 촌아슈에 분포하는 화강암류의 암석지화학 특징은 전술한 섭입작용과 관련된 도호(Island arc)나 화산호(Volcanic arc)의 화학적 특정을 갖는 영역에 해당한다. 이들은 대부분 과알루미나(per -aluminous) 내지 메타알루미나(metaluminous) 계열의 암체들로서 동시 혹은 후 충돌 마그마호에서 유래된 특정을 보이고 있다. 촌아슈 광구지역의 지질은 캠브리아기에서 오도뷔스기의 해양 분지에서 형성된 육성 화산퇴적물로 구성된 Sokolot suite, Ashuairyk suite 층과 석회석， 이질암 등으로 구성된 캠브리아기의 Turgenaksuu suite 및 오도뷔스기의 Tashtambektan suite로 형성되었다. Pangea 육괴와 Angarida 대륙 충돌 단계인 중기 고생대에는 내해(內海) 퇴적층인 석탄기의 투룩층군(Turuk Stratum)이 형성되었다. 사암과 이질암은 해양 도호(島弧)나 활동성 대륙 연변부 환경에서 퇴적된 층으로 분류된다. 이 지역의 동 광화대 모암이 되고 있는 관입암체로는 석영섬록암-몬조섬록암-섬록암과 토날라이트-화강섬록암 계열의 암석이 있다. 촌아슈 광구에는 주로 적철석으로 되어 있는 철산화대가 광범위하게 발달하고 있다. 이 철산화대는 타쉬탐백토르스크 섬록암 복합체와 상부 리피안기와 캠브리아기의 변성 및 퇴적암 층군의 NE와 NW의 공액구조나 산포상으로 분포한다. 동 광화작용은 철 광화작용 이후 섬록암의 카리 변질작용과 규화작용 및 탄산염화 작용을 수반하면서 전기 타쉬탐백토르스크 섬록암 복합체 및 상부 리피안기와 캠브리아기의 변성 및 퇴적암 층군에 망상 또는 산포상의 열수 세맥군으로 배태된다.

• 자원환경지질
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• 제36권4호
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• pp.257-268
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• 2003

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.

• 자원환경지질
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• 제36권4호
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• pp.305-312
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• 2003

본 연구는 중력자료를 이용하여 팔공산화강암체의 분포양샹, 인근지역의 지하 지질 및 지질구조, 경상분지와 영남 육괴와의 관계규명 등을 밝히는데 그 목적이 있다. 연구지역은 북위 35$^{\circ}$45'-36$^{\circ}$21', 동경 128$^{\circ}$15'-129$^{\circ}$00'에 해당한다. 중력자료는 서울대학교, 한국지질자원연구원, 부산대학교 및 연세대학교에서 측정한 기존의 중력자료 826개와 팔공산 화강암체를 포함하는 주변지역에서 금번에 측정된 중력자료 140개에 대해 계기보정, 조석보정, 위도보정, 푸리에어보정, 부게보정, 대기보정, 지형보정을 실시하여 부게중력이상을 구하였다. 연구지역의 부게중력이상은 -12.88∼26.01 mgal의 분포를 보이며, 평균치는 11.27mgal이다. 연구지역의 서쪽에 위치한 영남육괴에서는 평균에 비해 상당히 낮은 저 이상대를 보이며, 연구지역의 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 이상값이 높아진다. 팔공산화강암체와 영남육괴 분포지역에서 부게중력이상이 낮게 나타나는 것은 이들의 밀도가 경상분지의 퇴적암보다 낮기 때문인 것으로 해석된다. 부게중력이상으로부터 지하에 존재하는 밀도 불연속면의 평균심도를 구하기 위해 진폭스펙트럼과 공간주파수를 이용한 파워스펙트럼분석을 실시한 결과, 밀도 불연속면의 평균 심도는 4.9 km와 10.4 km이며, 이는 각각 분지기반암과 콘라드면의 평균심도로 해석된다. 연구지역의 동쪽에서 갑자기 낮아지는 저이상대는 신령단층과 노고산 환상단층의 영향으로 해석된다 2차원 모델링에 의한 팔공산화강암체의 심도는 연구지역의 중앙을 기준으로 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 감소한다. 각 측선의 2차원 모델링에 의한 팔공산화강암체의 분포 심도가 두 지점에서 첨예하게 깊게 나타나며, 각자의 심도는 측선 AAl에서는 5.3 km, 측선 BBl에서는 팔공산화강암체의 최대심도인 약 7 km이다. 또한, 팔공산화강암체 주변의 천부지역에는 작은 화강암체들이 관입해 있음을 알 수 있다. 각 측선별 2차원 모델링에 의해 얻어진 자료의 보간을 통해 구현한 3차원 해석으로부터 팔공산화강암체의 뿌리는 지표에 나타나는 팔공산화강암체를 중심으로 남서쪽부근에 위치하며, 지하에 분포하는 팔공산화강암체의 전체 부피는 약 31.211$Km^3$으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제20권4호
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• pp.273-288
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• 1987

연화(蓮花) 연(鉛) 아연광산(亞鉛鑛山)은 광체(鑛體)의 분포(分布)에 따라 본산지구(本山地區), 동점지구(銅店地區) 및 태백지구(太白地區)로 구분할 수 있다. 태백지구(太白地區)에 대한 본격적인 탐광(探鑛)이 시작되기 전인 1981년 당시, 약 25년 동안 채광작업(採鑛作業)이 진행되어 온 본산지역(本山地域)은 주종광체(主宗鑛體)인 월암(月岩) 및 남산광체(南山鑛體)가 -600m level에서 하한(下限)이 드러남에 따라 광량(鑛量)이 크게 소진(消盡)된 상태였으며, 동점지성(銅店地城)은 상하(上下)의 광황변화(鑛況變化)는 크지 않으나 광체(鑛體)의 규모(規模)가 비교적 작아, 조업(操業)의 안정(安定)을 위해서는 신광화대(新鑛化帶)의 개발(開發)이 시급(時急)한 과제(課題)로 대두되었다. 이에 따라 평천(平川), 태백(太白), 동점역(銅店驛), 방터골, 삼방산광화대(三芳山鑛化帶) 등 연화(蓮花) 전역(全域)에 걸쳐 모암(母岩)의 분포(分布), 지질구조(地質構造), 광징(鑛徵) 등을 검토한 결과 탐광대상(探鑛對象)에서 제외되어 왔던 태백지구(太白地區)가 다음과 같은 점에서 유망(有望)한 탐사후보지(探査候補地)로 부각되었다. 첫째, 지표(地表)에서는 풍촌석회암층(豊村石灰岩層)이 분포(分布)되지 않으나 지질구조(地質構造)를 검토한 결과 -300m level 하부(下部)에서는 이의 전층(全層)이 분포(分布)할 것으로 예상되며, 둘째, 두무동층(斗務洞層) 및 동점규암층내(銅店珪岩層內)에서 발견된 광징(鑛徵)들이 하부(下部)의 풍촌석회암내(豊村石灰岩內)로 연장(延長)되면 부광부(富鑛部)를 이룰 것으로 기대되고, 셋째, 지층(地層)의 경사(傾斜)가 $50^{\circ}$ 이상(以上)인 점, 석영반암(石英斑岩)이 분포(分布)하는 점 등은 광상배태(鑛床胚胎)에 양호(良好)한 조건(條件)이고, 넷째, 본산지구(本山地區)의 월곡(月谷), 월암(月岩), 남산(南山)등 주종광화대(主宗鑛化帶)의 연장부(延長部)인 점, 다섯째, 중앙견갱(中央堅坑)으로부터 약 2km 거리로 탐사단계(探査段階)에 별도의 신규투자(新規投資) 없이 굴진(掘進)이 가능하다는 개발조건상(開發條件上)의 이점(利點)이 있었다. 이에 따라 태백지구(太白地區)에 대한 지표정사(地表精査), 물리탐사(物理探査) 및 지화탐(地化探)을 실시하고, 20여년간 축적된 연화광산(蓮花鑛山)의 지질(地質), 광상자료(鑛床資料)를 정리(整理), 그 특성(特性)을 태백지구(太白地區) 탐사(探査)의 가설(假說)로 적용하여 시추계획(試錐計劃)을 수립, 1982년 구조시추(構造試錐)를 실시한 결과 지질구조(地質構造), 풍촌석회암층(豊村石灰岩層)의 분포(分布) 등이 거의 예상했던 대로 밝혀졌으며 태백(太白) 1호광체(號鑛體)의 일단(一端)이 확인되기에 이르렀다. 1983년(年) 7월(月) 본산지구(本山地區) -600m level에서 태백(太白) 크로스 탐광굴진(探鑛掘進)이 착수되었으며, 1985년에 마침내 갱내(坑內)에서 태백(太白) 1호(號), 2호(號) 광체(鑛體)가 착광(着鑛)되었다. -600m level에서의 태백(太白) 1호광체(號鑛體)의 규모(規模)는 연장(延長) 300m, 평균맥폭(平均脈幅) 8.5m이며, 품위(品位)는 Pb 4.5%, Zn 4.5%, Ag 109g/t이다. 태백광화대(太白鑛化帶)의 지질학적(地質學的) 예상광량(豫想鑛量)은 1,000만(萬)t 이상(以上)이 될 것으로 추정(推定)되며, 현재 -480m level에서 -720m level에 이르기까지 5개 level에서 가행(稼行)되고 있다. 현재 level에서 태백(太白) 1호(號) 광체(鑛體)는 풍촌석회암층(豊村石灰岩層) 및 화절층(花折層)을 모암(母岩)으로 하여 맥상광상(脈狀鑛床)으로 생산(生産)되며, 맥석광물(脈石鑛物)은 능망간석, Mn-방해석(方解石), 방해석(方解石), 석영(石英) 등이고 광석광물(鑛石鑛物)은 섬아연석(閃亞鉛石), 방연석(方鉛石), 황철석(黃鐵石), 자유철석(磁硫鐵石), 유비광석(硫砒鑛石), 황동석(黃銅石), 사면동석(四面銅石), 엘렉트럼 등이다. 태백지구(太自地區)는 광상(鑛床)의 산출상태(産出狀態) 및 지질(地質), 광상학적(鑛床學的) 환경(環境)이 본산지구(本山地區)와 거의 동일(同一)함이 밝혀지고 있다. 태백지구(太白地區)에서는 현재 태백(太白) 1호(號), 2호(號), 3호(號), 5호(號) 및 절골 1호(號), 2호(號) 등 6개 광화대(鑛化帶)에 대한 탐광(探鑛)이 진행되고 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.

• 자원환경지질
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• 제46권2호
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• pp.123-140
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• 2013

당두 연-아연 광상 주변의 지질은 선캠브리아 기반암류인 변성암류와 그 상부를 피복하는 오르도비스기의 돌로마이트, 석회암, 석회규산염암, 혼펠스, 그리고 이를 관입한 중생대와 백악기의 화강암류 및 암맥들로 구성되어있다. 광상은 오르도비스기의 석회암층 내 열극을 따라 $N20{\sim}40^{\circ}W$방향으로 교대한 연-아연 스카른광상이다. 당두광상에서 주로 개발된 광체는 -30 m level의 연장 10 m, 폭 3 m규모의 $N20^{\circ}E$, $50^{\circ}NW$방향으로 발달한 광체와 연장 15 m, 폭 3 m 규모의 $N30^{\circ}E$, $50^{\circ}NW$방향으로 발달한 광체, 포켓상 광체가 있으며, -63 m level의 폭 2 m, 연장 20 m규모의 $N20^{\circ}E$, $45^{\circ}NW$방향으로 발달한 광체가 있다. 주요 광석광물로는 섬아연석, 황동석, 자류철석, 방연석, 자철석, 황철석이 있으며, 자연창연, 휘창연석, 헤사이트, 코살라이트, 백철석이 소량 수반된다. 섬아연석의 정량분석 결과 평균 FeS 14.14~18.08 mole%, CdS 0.44~0.70 mole%, MnS 0.52~1.13, 1.53~2.09 mole%의 범위를 갖는다. 방연석은 평균 0.54 wt.%의 소량의 은을 함유하며, 일부 시료에서는 1.47 wt.%에 이르는 은을 함유하기도 한다. 코살라이트는 평균 Ag 2.43 wt.%, Bi 44.36 wt.%, Pb 35.05 wt.%의 조성을 보이며, 평균 화학식 $Pb_{1.7}Bi_{2.1}Ag_{0.2}S_5$ 로 Bi가 소량 부화되었으며, Ag를 소량 포함하는 것이 특징이다. 스카른광물로는 녹렴석, 녹니석, 석류석, 단사휘석, 투각섬석, 석영, 방해석이 있다. 광체는 중심부로부터 외곽부로 대칭적인 분포를 보이며, 중심부로부터 녹렴석-단사휘석대, 녹렴석-단사휘석-녹니석대, 녹렴석-석류석-단사휘석대 순으로 분포한다. 석류석의 화학조성은 광체 중심부에 해당하는 녹렴석-단사휘석대에서 외곽부인 녹렴석-단사휘석-녹니석대 및 녹렴석-석류석-단사휘석대로 감에 따라 그로술라의 비율이 높아지는 경향을 보인다. 단사휘석은 투휘석-헤덴버자이트 고용체로 산출되며, 녹렴석-단사휘석대에서 녹렴석-단사휘석-녹니석대, 녹렴석-석류석-단사휘석대로 감에 따라 요한세나이트의 비율이 높아지는 경향을 보인다. 광화작용은 단일광화작용에 의해 이루어졌으며, 조기는 스카른광물 정출기, 중기는 광석광물 정출기, 말기는 저온성 광석광물의 정출기이다. 주요 광석광물은 중기~말기에 걸쳐 형성되었다. 자류철석의 변질산물인 백철석-황철석의 공존 온도와 코살라이트의 형성온도로 미루어보아 저온성 광물 정출기의 온도는 $125{\sim}300^{\circ}C$로 생각된다. 광화작용에 따른 광석광물의 형성 온도에 의하면 조기에서 말기로 감에 따라 $600^{\circ}C$에서 $300^{\circ}C$ 이하의 환경까지 온도가 낮아졌을 것으로 추정된다.