• 자원환경지질
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• 제48권1호
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• pp.1-13
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• 2015

무주분지에 발달하는 승륭 아연광상 주변 지질은 선캠브리아기의 우백질 화강편마암, 백악기 쇄설암, 화산쇄설암과 관입암체로 구성되며, 광상은 편마암내 편리를 따라 협재하는 석회암을 교대한 열수교대광상으로 스카른화작용을 미약하게 받았다. 광화작용은 석류석, 휘석과 같은 스카른 광물이 형성되는 초기와 자철석, 섬아연석, 황동석, 자류철석, Pb-Ag-Bi-S계 등의 금속 광물이 정출되는 중기, 그리고 녹니석과 백철석 등의 변질 광물 및 저온 광물이 형성되는 후기로 구분된다. 섬아연석의 경우 염주(bead chains)와 분말(dusting)조직 등의 황동석 병변조직이 특징적으로 나타나며, Pb-Ag-Bi-S계 광물로는 헤이로브스카이트-에스키모아이트 고용체, 릴리아나이트-구스터바이트 고용체, 그리고 비킨자이트 등이 산출된다. 황화광물의 ${\delta}^{34}S$ 값은 황철석 3.4~4.1‰, 섬아연석 3.3~4.3‰, 황동석 4.0~4.3‰, 그리고 방연석 2.8‰로서 비교적 좁은 범위를 나타내며 광상을 형성시킨 황이 마그마에서 유래되었음을 시사한다. 또한 동위원소 지질온도계를 적용한 생성온도는 $346{\sim}431^{\circ}C$로서 비교적 고온에서 광화작용이 진행된 것으로 보인다. 섬아연석의 FeS 함량은 6.58~20.16 mole%(평균 16.58 mole%)로 비교적 높은 편이며, 국내 주요 스카른 연-아연 광상들과 유사하게 Mn이 Cd에 비해 부화되어 나타난다. 반면, 주변 설천광화대 금-은 광상은 Cd가 부화되어 천열수 금-은 광상과 유사한 특징을 나타내는데 이는 관계화성암을 중심으로 고온에서 승륭광상의 자철석, 섬아연석이 정출되고 이후 온도가 감소하고 광화유체의 조성이 변하면서 주변 지역의 금-은 광화작용이 진행된 것으로 여겨진다.

• 자원환경지질
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• 제50권5호
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• pp.325-340
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• 2017

성도 연-아연광상은 옥천층군 화전리층의 석회암을 교대한 스카른광체와 모암내 열극을 충진한 열수맥상광체로 구분된다. 스카른광물은 헤덴버자이트(hedenbergite) 계열의 휘석이 대부분이며, 그로슐라(grossular)와 안드라다이트(andradite)가 진동누대구조를 보이는 석류석, 그리고 소량의 규회석, 투각섬석, 녹염석 등이 산출되어 환원환경에서 정출된 것으로 보인다. 스카른광체에서는 섬아연석 및 방연석이 우세하고 황철석, 자류철석, 황동석이 소량 수반되며, 열수맥상광체에서는 유비철석, 섬아연석, 황동석 및 황철석과 더불어 방연석, 자연비스무스 및 황석석(stannite)이 소량 수반된다. 스카른광체에서 암회색 섬아연석의 FeS 함량은 평균 17.4 mole%, 적갈색 섬아연석은 3.6 mole%이고, 열수맥상광체에서는 10.3 mole%를 나타낸다. 이들을 국내 주요 금속광상의 FeS-MnS-CdS 함량비와 비교한 결과 스카른광체는 연-아연, 열수맥상광체는 금-은 광상 영역에 도시된다. 열수맥상광체에서 산출되는 유비철석의 As 함량은 초기 31.93~33.00 at.%에서 중기 29.58~30.21 at.%로 가면서 점차 감소하며, 이에 따른 광화온도와 황분압은 초기 $441{\sim}490^{\circ}C$, $10^{-6}{\sim}10^{-4.5}atm.$와 중기 $330{\sim}364^{\circ}C$, <$10^{-8}atm.$에 해당한다. 섬아연석과 공생하는 황석석의 Fe와 Zn 조성비를 이용한 광물상 평형온도는 $236{\sim}254^{\circ}C$의 범위를 보인다. 스카른광체 황화광물의 황동위원소 조성은 5.4~7.2‰, 열수맥상광체는 5.4~8.4‰로서 화성기원과 유사하거나 다소 높은 값을 나타내어 광상을 형성시킨 황이 대체로 마그마에서 유래되었으나 일부 모암의 영향을 받았음을 시사한다. 그러나, 스카른광체와 열수맥상광체에서의 황동위원소평형온도가 각각 $549^{\circ}C$와 $487^{\circ}C$로서 상평형온도 보다 현저히 높게 나타나고 있어서 이들이 동위원소적으로 충분한 평형을 이루지 못한 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제35권3호
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• pp.191-201
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• 2002

구봉 금-은광상은 선캠브리아기 경기육괴의 호상 또는 화강편마암내에 발달된 단열대(NE, NW)를 따라 충진한 함 금-은괴상석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 동일시기의 석영맥으로 구성되어있다. 산출되는 광석광물은 주로 유비철석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석과 소량의 자류철석, 백철석, 에렉트럼 등이다. 에렉트럼의 공생광물에 따른 산출빈도와 산출량은 각각 유비철석(44.5%, 54.3%), 석영(24.3%, 33.8%), 황철석(12.6%, 0.1%), 방연석(11.0%, 4.8%), 섬아연석(5.0%, 7.0%), 황동석(2.5%, 0.02%)의 순이다. 에렉트럼의 산출형태는 불규칙형(41.6%), 반원형(34.7%), 신장형(17.0%) 및 입상형(6.6%)이다. 에렉트럼의 입자 크기는 2 um에서 150 um 까지 다앙하게 산출되나 30 um 이하가 전체의 90.9%를 차지한다. 에렉트럼의 화학조성은 26.39∼72.51 Au atomic% 이다. 공생광물에 따른 에렉트럼의 화학조성(Au atomic %)은 유비천석-황철석-섬아연석-석영(44.97∼71.75), 석영(44.37∼72.51), 섬아연석 -황동석 (35.40∼41.01), 황철석-황동석-석영-방연석 (26.39∼54.84), 방연석 (28.49∼53.28) 이다. 그러므로 이들 결과를 부유선광시 고려한다면 금의 회수율을 향상시키는데 도움이 될 것이다.

• 자원환경지질
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• 제45권6호
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• pp.623-641
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• 2012

장군 연-아연-은 광상은 열수교대형 광상이다. 모암변질시 원소 분산을 알아보기 위해 모암, 열수변질대 및 연-아연-은 광맥에서 시료를 채취하였다. 이 광상은 능망간석화작용과 돌로마이트화작용으로 구성된 열수작용이 현저히 인지된다. 모암은 돌로마이트와 석회암이며 구성광물은 방해석, 돌로마이트, 석영, 금운모 및 흑운모 이다. 연-아연-은 광맥과 접촉한 부분에서 관찰되는 능망간석대는 주로 능망간석이 산출되며 소량 방해석, 돌로마이트, 쿠트나호라이트, 유비철석, 황철석, 황동석, 섬아연석, 방연석 및 황석석 등이 산출된다. 연-아연-은 광맥으로부터 멀어짐에 따라 관찰되는 돌로마이트대는 주로 돌로마이트가 산출되고 소량 방해석, 능망간석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석 및 황석석 등이 산출된다. 모암변질시 주원소, 미량 및 희토류원소들간의 상관계수는 $Fe_2O_3(T)$/MnO, Ga/MnO 및 Rb/MnO(돌로마이트 및 석회암)가 정의 상관관계를 갖고 MgO/MnO, CaO/MnO, $CO_2$/MnO 및 Sr/MnO(돌로마이트)와 CaO/MnO 및 Sr/MnO(석회암)가 부의 상관관계를 갖는다. 모암변질시 이득원소들은 $Fe_2O_3(T)$, MnO, As, Au, Cd, Cu, Ga, Pb, Rb, Sb, Sc, Sn 및 Zn 이고 손실원소들은 CaO, MgO, $CO_2$ 및 Sr 이다. 따라서 CaO, $CO_2$, $Fe_2O_3(T)$, MgO, MnO, Ga, Pb, Rb, Sb, Sn, Sr 및 Zn 등의 원소들은 모암이 돌로마이트내지 석회암인 열수교대형 광상의 탐사에 지시원소로서 활용될 수 있을 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제21권3호
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• pp.297-305
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• 2008

의성 옥동광산에 적치되어 있는 광미는 미세분말로 이루어져 있으며, 주 구성광물은 황철석, 섬아연석, 녹니석, 일라이트, 사장석, 스멕타이트, 석고 등이다. 점토광물 중 스멕타이트는 광미 적치장 상부에 집중되어 있고 하부로 갈수록 녹니석이 증가한다. 석고는 광미 적치장 표면에 주로 나타나는데 이는 광미와 반응한 침출수가 증발하면서 침출수에 포함된 Ca와 $SO_4$가 반응하여 침전된 증발잔류물로 추정된다. 전자현미경 관찰 결과 광미에 포함된 섬아연석은 표면뿐만 아니라 내부까지 풍화되어 있는 것으로 보아 오랜 시간동안 지하수와 반응하여 다량의 Zn과 $SO_4$를 침출수에 부가되었을 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제48권4호
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• pp.273-285
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• 2015

통가화산호의 TA25 해저산 서측에서는 열수광체가 처음 발견되었다. 이 지역에 분포하는 열수분출구들은 열수분출이 막 시작된 미성숙한 분출구로서 최저 $150^{\circ}C$에서 최대 $242^{\circ}C$ (평균: $203^{\circ}C$)의 열수온도를 보인다. 주요 황화광물로는 섬아연석, 황철석, 백철석, 방연석, 황동석, 코벨라이트, 비사면동석(tennantite), 황비동석(enargite)이 산출되며, 중정석, 석고/경석고 등의 황산염 광물들이 침니 외각에서 산출된다. 특히, 섬아연석이 높은 산출빈도를 보이는 아연 우세형 (Zn-rich) 광체로 분류된다. 광석광물 중 황비동석의 산출은 이 지역 열수분출구의 광화작용이 고유황형 환경에서 진행되었음을 시사한다. 섬아연석은 열수분출구의 외각부에서 내측부로 갈수록 산출빈도가 증가하며, 섬아연석 내 철함량 (mole% FeS)도 높아진다. 또한, 이들 섬아연석은 은 (~10 wt.%)을 함유하고 있는 특징을 보인다. 황동석은 침니에 비해 광체구에서 높은 산출빈도를 보여, 침니와 비교하여 광체구에서 다소 고온의 광화작용이 진행된 것으로 판단된다. 열수분출구 구성광물 중 광체구에서 산출되는 중정석을 대상으로 한 유체포유물 실험 결과, 균일화 온도 및 염농도는 $148^{\circ}C{\sim}341^{\circ}C$ (평균: $213^{\circ}C$) 및 0.4~3.1 equiv. wt.% NaCl를 보여 섬아연석 등 광석광물의 주된 광화작용이 약 ${\geq}200^{\circ}C$에서 진행된 것으로 확인되며, 동광화작용이 미약한 침니에서는 보다 낮은 온도에서 광화작용이 진행되었던 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제43권5호
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• pp.477-490
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• 2010

가곡 스카른 광상은 고생대 조선누층군 석회질암을 관입한 백악기 화강암체의 접촉부를 따라 층상으로 교대된 광상으로 구성되어 있다. 관계화성암인 반심성암체는 석영몬조암~화강반암 조성과 함께 I형, 칼크-알카리 계열, 고알루미나질 지화학적 특정을 보이며, 가곡 Zn-Pb 광상에서는 내성스카른과 비하여 외성스카른이 광범위하게 배태되어 있다. 선곡과 월곡 지역의 광체에서 지화학적/광물학적 특성은 관계화성암으로부터 근접성에 의하여 좌우되고 있다. 가곡 광산의 섬아연석에는 Mn, Cd, Cu, In 성분이 미량 함유되어 있고, 정출온도 차이 및 분화과정을 통하여 차별화된 농집 과정이 유도됨으로서 광체에 따라 미량원소의 차이를 보이고 있다. 광석 중 높은 In/Zn비와 Cd/Zn비 그리고 섬아연석 중 낮은 Mn/Zn비는 마그마로부터 공급된 근원물질의 근접성과 밀접한 연관성을 보이고 있다. 따라서, 광석과 섬아연석에 함유된 미량원소의 농집 양상은 정출온도와 광화유체의 근원물질과 관련된 광체의 지화학적/광물학적 차별성을 인지할 수 있는 중요한 지시자로 이용될 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제34권2호
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• pp.157-166
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• 2001

중국 남부 호남성에는 수많은 천금속을 배태하고 있는 열수맥 광상이 산출하고 있다. 당관포 연-아연-주석-은 광산은 이들 중에서 대표적인 광산이다. 연-아연-주석-은 광화작용은 고생대 변성퇴적암의 단층열극을 충전하는 괴상 단성맥내에 배태되어 있다. 당관포 연-아연 광성에는 섬아연석, 황동석, 방연석, 황철석, 유비철석, 자류철석이 배태되어 있으며, 소량의 함주석 및 안티모니 황화광물(황석석, 테알라이트, 보우란제라이트, 사면동석)도 산출된다. 황석석과 섬아연석의 철-아연 분배작용에 근거하여, 본 광물조합의 형성온도를 계산하면 300。~33$0^{\circ}C$이며, 석영내 유체포유물의 균질화 온도(207$^{\circ}$~358$^{\circ}C$)중 최상부와 일치하고 있음을 알수 있다. 유체포유물 자료에 의하면, 연-아연-주석-은 광화작용은 207。~358$^{\circ}C$의 균질화 온도와 비교적 낮은 염농도(11.2~7.3 wt.% eq. NaCl)를 지닌 $H_{2}O$-NaCl계 유체로부터 형성되었음을 지시한다. 균질화 온도와 염농도 관계에 의하면, 초기 비등 후에 냉각 및 희석작용이 발생했음을 시사한다. 초기 비등의 증거는 180 bar정도의 유체 포획압력을 지시한다. -5.0~1.1$\textperthousand$의 ${\delta}^{34}S{{\Sigma}S}$ 값은 당관포 함연-아연-주석-은 열수유체의 황이 화성기원임을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제51권6호
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• pp.493-507
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• 2018

제천시 청풍면에 위치한 우석광상은 옥천변성대 동북부 황강리광화대에 속한다. 지질은 조선누층군의 석회암이 넓게 분포하며, 광상 동측에 백악기 무암사화강암이 관입하였다. 광상은 스카른 및 맥상광체가 W-Mo-Fe 및 Cu-Pb-Zn 광화작용을 수반하며, 스카른은 하부갱에서만 발달한다. 광석광물은 스카른광물을 교대 및 절단하며, 자철석-적철석, 휘수연석-회중석-철망간중석, 자류철석-황동석-황철석-섬아연석-방연석 순으로 정출되었고 전반적으로 황화광물이 우세하다. 석류석의 조성은 $Ad_{65.9-97.8}Gr_{0.3-32.0}Pyr_{0.9-3.0}$으로 Fe가 부화된 안드라다이트 계열을 보이며, 휘석은 $Hd_{4.5-49.7}Di_{42.3-93.9}Jo_{0.5-7.9}$로서 투휘석 계열이 우세하여 스카른화 작용이 전체적으로 산화환경에서 진행되었음을 지시한다. 맥상광체에 수반된 섬아연석에 대한 FeS-MnS-CdS 삼각도에서 심부에서 천부로 가면서 FeS는 감소하고 MnS는 증가하는 경향을 보이는데 이는 심부의 W 광화작용과 천부의 Pb-Zn 광화작용과 관련된 것으로 보인다. 황화광물의 황안정동위원소 조성은 5.1-6.8 ‰로 마그마에서 기원된 황이 모암이 영향을 받은 것으로 여겨진다. 우석광상의 W-Mo 스카른 및 Pb-Zn 열수맥상 광화작용은 시공간적으로 심부에서 천부로 가면서 온도 및 산소분압의 감소와 함께 황분압이 증가하면서 진행된 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.573-587
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• 2010

고온성박테리아를 이용하여 섬아연석으로부터 유용금속이온을 효과적으로 용출시키기 위하여 $42^{\circ}C$, $52^{\circ}C$, $62^{\circ}C$에서 미생물용출실험을 각각 수행하였다. 이때 미생물용출실험이 진행되는 10일 동안, 용출액의 pH는 2.40에서 2.5 범위를 유지하였으며 미생물 용출실험이 종료될 때까지 막대 모양의 박테리아들이 섬아연석 표면에 부착되어 있는 것이 계속해서 관찰되었다. 용출온도를 $42^{\circ}C$, $52^{\circ}C$, $62^{\circ}C$로 증가시키면, 비교시료에서 용출 함량이 증가되는 금속은 Zn과 Pb이고, 박테리아 용출 시료에서는 Fe 용출 양이 증가하였다. 용출 온도를 $42^{\circ}C$, $52^{\circ}C$, $62^{\circ}C$로 증가시켰을 때, Zn 이온은 비교시료에서 보다 박테리아 용출 시료에서 각각 9.5배, 2.8배, 2.9배 이상으로 높게 용출되었고, Pb 이온은 비교시료에서 보다 박테리아 용출 시료에서 각각 14.8배, 7.4 배, 3.8배 이상으로 높게 용출되었다. Fe 이온의 비교시료에서 용출 온도를 $42^{\circ}C$, $52^{\circ}C$, $62^{\circ}C$로 증가시켜도 전혀 용출되지 않았지만, 박테리아 Fe 함량이 온도에 비례하여 증가하였다.