경북 봉화지역의 선캠브리아기 홍제사 화강암 내에는 견운모 광상이 분포한다. 이 지역의 대현광산과 성황광산에서 산출되는 견운모에 대하여 현미경 관찰, X-선회절분석, 전자현미분석, X-선형광분석, ICP분석 등을 통하여 지화학적 및 광물학적 특성을 조사하고 그 형성과정을 검토하였다. 이 지역 견운모광상은 열수변질작용에 의해 화강암을 모암으로 한 견운모화작용에 의해 형성되었다. 이곳에 나타나는 광물조합과 그 산출상태로부터 4가지치 변질대로 구분되었다. 이러한 변질대는 점이적인 열수변질작용에 의해 형성된 것으로 나타났다. 이곳에서 산출하는 견운모는 광물화학적으로 모두 일라이트에 해당되는 것으로 나타났으며, 다구조형도 모두 $2M_1$으로 매우 단순한 형태를 보였다. 거의 순수한 견운모 광석은 여러 색을 나타냈으나, 주화학성분이나, 결정구조에서의 차이는 나타나지 않았다. 미량성분을 검토한 결과 진한 녹색을 띠는 것은 Cr이 상대적으로 다량 함유되고, 흑색의 것은 Ti이 상대적으로 많은 것으로 나타났다. 모암인 홍제사 화강암내에서 견운모 광상이 발달하는 것은 단층과 같은 단열구조와 관련되는 것으로 나타났다. 엽납석 및 고령석 등의 다른 변질광물은 나타나지 않으며, 열극대를 따라 변질된 단순한 형태의 열수광상인 것으로 나타났다.
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.
대현 금-은광상은 Cambro-Ordovician 석회암질 대리암내에 발달된 NE 방향성의 단열대를 따라 형성된 2개의 열수성 석영맥으로 구성된다. 모암변질시 원소 분산과 이득/손실을 알아보기 위해 모암, 열수변질대 및 금-은 광맥에서 시료를 채취하였다. 모암변질시 뚜렷한 변질대가 관찰되지 않으며 구성광물은 주로 방해석, 돌로마이트, 석영과 소량 녹염석 등이다. 이 광상의 광석광물은 유비철석, 자류철석, 황철석, 섬아연석, 황석석, 황동석, 방연석, 에렉트럼, 자연 창연 및 은 광물 등이 산출된다. 분석된 자료를 기초로, 모암은 주로 $SiO_2$, CaO 및 $CO_2$로 구성되며 소량 $Al_2O_3$, $Fe_2O_3(T)$ 및 MgO 등이 함유되어 있다. 광체로부터 모암으로 감에 따라 $SiO_2$, $Fe_2O_3(T)$, MgO, CaO 및 $CO_2$ 함량은 변화 폭이 크게 관찰된다. 모암변질시 모암의 물리-화학적 물성 때문에 원소 분산은 현저히 관찰되지 않으며 단지 광체 주변부에서만 관찰된다. 모암변질시 이득원소들은 $Fe_2O_3(T)$, 총 S, Ag, As, Bi, Cd, Cu, Ni, Pb, Sb, Sn, W 및 Zn이고 손실원소들은 $SiO_2$, MnO, MgO, CaO. $CO_2$ 및 Sr 이다. 따라서 우리의 결과물은 황강리 광화대내 석회암질 대리암을 모암으로 갖는 광상들의 지화학탐사시 활용될 수 있을 것이다.
장군 연-아연 광상은 남한의 4대(연화 광상, 신예미 광상, 울진 광상) 연-아연 광상중의 하나이었다. 이 광상 지질은 선캠브리아기의 원남층, 율리층군, 캠브리안기내지 오도비스기의 장산규암층, 두음리층, 장군 석회암층, 석탄기내지 이엽기의 동수곡층, 재산층, 쥐라기의 동화지층 및 이들을 관입한 중생대의 춘양화강암류로 구성된다. 이 연-아연 광상은 고생대 캠브리안기내지 오도비스기의 장군석회암층에 배태되는 열수교대형 광상에 해당된다. 이 광상의 연-아연 광화작용과 관련된 모암변질작용은 주로 능망간석화작용과 돌로마이트화 작용이 관찰되나 황철석화작용, 견운모화작용 및 녹니석화작용 등도 관찰된다. 모암변질작용은 연-아연 광체 에서 모암으로 감에 따라 연-아연 광체 -> 능망간석대 -> 돌로마이트대 -> 돌로마이트질 석회암대 -> 석회암 및 돌로마이트 대리암 변화된다. 백색운모는 모암변질대(능망간석화작용과 돌로마이트화작용)에서 Ca-돌로마이트, Ferroan ankerite, sideroplesite, 금홍석, 인회석, 유비철석, 황철석, 섬아연석, 방연석, 석영, 녹니석 및 방해석 등과 함께 중립내지 세립질 입단으로 산출된다. 이 백색운모의 화학조성은(K0.77-0.62Na0.03-0.00Ca0.03-0.00Ba0.00Sr0.01)0.82-0.64(Al1.72-1.48Mg0.48-0.20Fe0.04-0.01Mn0.03-0.00Ti0.01-0.00Cr0.00As0.01-0.00Co0.03-0.00Zn0.03-0.00Pb0.05-0.00Ni0.01-0.00)2.07-1.92 (Si3.43-3.33Al0.67-0.57)4.00O10(OH1.94-1.80F0.20-0.06)2.00로써 이론적인 이중팔면체형 운모류 값보다 Si가 높고 K, Na, Ca는 낮다. 또한 장군 연-아연 광상, 연화1 연-아연 광상 및 백전 금-은 광상의 모암변질대와 구문소일대 석회암에서 산출되는 백색운모는 백운모와 팬자이트에 해당되나 둔전 금-은 광상의 모암변질대에서 산출되는 백색운모는 백운모에 해당된다. 더불어 이들 광상의 모암변질대 및 구문소일대 석회암에서 산출되는 백색운모의 화학조성 변화는 주로 팬자이틱 또는 Tschermark 치환 메카니즘(장군 연-아연 광상), 주로 팬자이틱 또는 Tschermark 치환과 일부 illitic 치환 메카니즘(연화1 연-아연 광상, 둔전 금-은 광상, 백전 금-은 광상) 및 주로 팬자이틱 또는 Tschermark 치환과 일부 illitic 치환 및 Na+ <-> K+ 치환 메카니즘(구문소일대)에 의해 일어났음을 알 수 있다.
한국전역(韓國全域)에서 수집(收集)한 27개(個)의 변질미시료(變質米試料)에 대(對)하여 그 외관상(外觀上)의 변색(變色)의 모양(模樣)으로보아 유형(類型)을 분류(分類)하고 한 시료(試料)에 대(對)하여 48립(粒)의 미립(米粒)에 대(對)하여 변질(變質)의 원인(原因)이된 저장균군(貯藏菌群)을 분리검색(分離檢索)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 27개변질미시료(個變質米試料)는 그 변색(變色)의 모양(模樣)으로 보아 황적색(黃赤色)1, 담황적색(淡黃赤色)3, 담회황색(淡灰黃色)4, 담적색(淡赤色)6, 농회색(濃灰色)7, 담회색(淡灰色)3, 및 바구미미(米)3의 7개유형(個類型)으로 분류(分類) 할수가 있었다. 2. 한국(韓國)의 변질미(變質米)의 가장보편적(普遍的)인 균군(菌群)은 Aspergillus glaucus 군(群)의 A. amstelodami, A. chevalieli, A. montevidensis, 및 A. ruber 를 주군(主君)으로하여 있는 것으로 관찰(觀察)되었다. 3. 특별(特別)히 일종(一種)의 균(菌)에 의(依)하여 우세(優勢)하게 침식(侵蝕)되어 있는 변질미(變質米)의 겅우로서는 a. P. islandicum b. P. lanosum c. B. lentus, d. Pseudomonas cohaerans e. Brev. lipolyticum 에 의(依)한 5개(個) 경우가 있었다. 4. P. islandicum 에 침식(侵蝕)된 변질미(變質米)는 명백(明白)히 다른 변질미(變質米)와 식별(識別)이 될수있는 황적색(黃赤色)의 변색(變色)을 나타내고 있었으나 다른 변질미시료(變質米試料)에 있어서는 외관상(外觀上)의 변색(變色)과 변질균(變質菌)사이의 관계(關係)를 명시(明示)하여 주는 어떤 상호관계(相互關係)를 발견(發見)할수가 없었다. 5. P. islandicum 에 침식(侵蝕)된 전입미(輸入米)의 경우를 제외(除外)하고는 A. 림편, A. ochraceus, A.fumigatus의 유독성분생성균(有毒成分生成菌)이 발견(發見)은 되었으나 그생육밀도(生育密度)로보아 주목(注目)할만한 것은 못되었다.
Shap 화강암체내(花崗岩體內)에는 함휘수연(含輝水鉛) 석영맥(石英脈)들이 잘 발달(發達)하며 이들맥(脈)에는 기타 류화진물도 수반된다. 본(本) 연구는 본(本) 화강암(花崗岩)에 관(關)한 지화학적연구와 휘수연석(輝水鉛石)의 광화작용(鑛化作用)에 관(關)한 예비연구로서 반암동진상과도 비교 검토하였다. 즉 모암(母岩)에서의 주성분(主成分)및 부성분진물의 원소(元素)와 모암(母岩)의 변질(變質)과 맥(脈)의 변질(變質) 그리고 주(主)로 열수(熱水) 변질(變質)과 관계(關係)된 휘수연석(輝水鉛石)의 광화작용(鑛化作用)에 대(對)하여 연구하였다. 휘수연석(輝水鉛石)의 광화작용(鑛化作用)과 기타 휘창연석(輝蒼鉛石)과 황동석(黃銅石)과 같은 광물(鑛物)의 광화작용(鑛化作用)은 특히 맥(脈)과 인접한 열수변질작용(熱水變質作用)과 밀접한 관계(關係)가 있으며 정장석(正長石)의 변질작용(變質作用)이 우세한 곳에 이들 광화작용(鑛化作用)이 우세하다. 변질작용(變質作用)과 광화작용(鑛化作用)의 pattern이 구별되고 이 pattern은 변질작용(變質作用)과 광화작용(鑛化作用)의 순서와도 일치(一致)하는 몇개의 뚜렷한 대(帶)를 형성한다. 맥(脈)과 세맥(細脈)들과 이들의 변질(變質)은 동심원상대(同心園狀帶)로 더욱 세분(細分)될수 있다.
남극 킹죠지섬 바톤반도에는 신생대 제3기의 화산암류, 화산성 쇄설암류, 그리고 이들을 관입한 화강섬록암이 분포한다. 화강섬록암과 주변 화산암류에는 양기석, 녹염석, 녹니석, 방해석으로 특징지워지는 프로필리틱 열수변질대가 광범위하게 발달하며, 변질대에서는 황철석, 황동석, 반동석 등의 황화광물이 산점상 혹은 세맥상으로 산출된다. 화강섬록암 주변 열수변질작용의 특성에 관한 연구결과를 요약하면 다음과 같다; (1) 화강섬록암은 칼크알칼리 계열의 천소관입 암상이며 동 함유량이 높다. (2) 화강섬록암의 주변을 중심으로한 상대적으로 높은 온도 유형의 프로필리틱 변질대가 발달하며 동-황화광물의 산출이 흔하다. (3) 황화광물은 산화환경 조건의 광화작용으로 가벼운 황동위원소 조성을 보인다. (4) 화강섬록암내 석영과 장석은 가벼운 산소동위원소 조성을 보이며 열수변질작용으로 비평형적인 동위원소 조성을 보인다. 이는 바톤반도 열수변질작용 및 광화작용이 화강섬록암체의 관입과 성 인적으로 밀접한 관련이 있음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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