연화, 장군 및 울진 Pb-Zn 광상에서 산출되는 납의 근원을 규명하기 위하여 방연석과 황철석 등의 황화광물과 주변의 석회암, 관입암 및 기반암 등에 대해 납 동위원소 분석을 실시하였다. $^{206}Pb/^{204}Pb-^{207}Pb/^{204}Pb$ 그림에서 연화광산의 방연석들은 비교적 잘 정의되는 정(+)의 기울기를 갖는 직선 배열을 보이며, 한반도 선캠브리아 기저지각과 유사한 변화를 보인다. 울진광산의 방연석, 장군석회암 및 주변의 기저암체 역시 연화광산의 변화경향을 따른다. 그러나 연화광산에 비해 $^{206}Pb/^{204}Pb$값이 낮은 장군광산의 광석광물들은 연화광산의 변화경향으로부터 $^{207}Pb/^{204}Pb$ 값이 낮은 쪽으로 벗어난다. 경상분지 내에서 산출되는 중생대 화성암 및 광상들이 한반도의 기저암체들에 비해 훨씬 낮은 $^{207}Pb/^{204}Pb$ 값을 가지는 것을 참조할 때, 장군광산의 광석광물들이 보이는 변화는 기저암체의 오래된 지각물질로부터 용출된 납과 중생대 화성암들이 갖고 있던 보다 맨틀성분이 많이 포함된 납의 혼합을 반영하는 것으로 해석된다. 선캠브리아 기저지각의 변화경향을 비교적 잘 따르는 연화광산과 울진광산의 광석들에 포함된 납은 대부분 오래된 기저암체들로부터 유래한 것으로 보이나, 기저암체의 변화구역의 하단부에 위치하는 것을 고려할 때 중성대 화성암 기원의 납이 일정비율로 포함되었을 가능성을 배제할 수 없다.
연화 광산 동점 및 묘봉 광체에서 산출되는 프라이버자이트는 후기 광화 시기에 방연석, 피라지라이트, 황철석, 자철석, 알라반다이트, 함망간, 자철석, 섬아연석, 황선석, 석영 등과 밀접하게 공존하고 있다. 화학조성을 보면 Ag가 최고 40.5 wt%까지 높은 함량을 보이고, Zn은 극소량 또는 microprobe의 측정 한계 이하이다. 어떤 입자들에서 Pb가 최고 1.70 wt% 함유되어 있다. 연화 프라이브자이트의 화학 조성상의 다소 고유한 특성은 Me12Sb4S13을 기준으로 할 때 S가 부족하고 Sb가 많이 포함되는 점이다.
제 1 연화 광산에서 산출되는 황석석은 생성 시기를 기준으로 하면 비교적 이른 시기 (Stage I)에 산출된 황석석 I (Stannite I)과 늦은 시기 (Stage II)의 황석석 II (Stannite Il)로 나눌 수 있으며 산출상태를 기준으로 하여 섬아연석과 밀접히 공생하는 황석석 1 (Stannite 1)과 방연석과 밀접히 공생하는 황석석 2 (Stannite 2)로 나누어진다. 일반적으로 황석석 1은 황석석 I이 황석석 2는 황석석 II가 우세한 경향이 있다. 황석석-섬아연석 지질온도계를 이용하면 생성 온도는 $280{\sim}350^{\circ}C$ 이며 유황의 분압은 $10^{-11}{\sim}10^{-8}$ atm.으로 추정된다.
본 연구에서는 강원도내 4개의 폐금속광산에서 발생되는 광미와 주변 토양의 중금속 오염현황 및 오염도를 평가하였다. 광미와 주변 토양의 오염정도는 총 중금속농도 기준으로 원동>제2연화>신예미${\fallingdotseq}$상동 순이었으며, 이들 광미는 배경토양 및 Kloke 값보다 각각 $1.2{\sim}78.2$와 $1.1{\sim}80.6$배가 높은 농도로서 주변 토양을 오염시키고 있었다. 광미내 대다수 중금속의 화합물형태는 잔류성이 대부분이었다. 비잔류형태 화합물에서는 상당부분이 환원성과 산화성이어서 장기간에 걸쳐 산화환경조건에 따라 중금속이 유출될 것으로 보이며 특히, 제2연화의 Cd은 교환성과 탄산염 화합물이 쉽게 유출되어 단기간에 주변 환경을 오염시킬 가능성이 클 것으로 판단된다. 우리나라 토양오염기준치의 초과여부 검토결과 많은 시료에서 토양환경보전법의 우려기준 및 대책기준 이상인 것으로 나타나 이에 대한 처리대책이 필요하였다. PI에 의한 오염도평가에서는 4개의 광산지역 모두 1.0 이상보다 훨씬 높아 오염정도가 심각하였으며 복원시 최우선 광산은 원동이었다. 또한, DI에 의한 복원수준정도 평가결과에서 원동광산은 단기간에 유출 가능한 교환성부터, 나머지 광산은 중 장기간에 걸쳐 유출되는 환원성부터 우선적으로 제거해야 할 것으로 나타났다.
The Yeonhwa Lead and Zinc Mine is located in northern part of Kyeongsang-Buk-Do, Korea, and is economically most important mine because it produces most part of the output of lead and zinc minerals in the country. Ore deposits of the mine are localized in the Pungchon Formation and several limestone seams of upper Myobong Formation in Cambrian Age. Ore solution ascended along the fractures of N-S, NE-SW or NW-SE trends and along slate and limestone boundary, and then replaced selectively limestone to make ore bodies. Skarn minerals are consisted of hedenbergite, diopside, and main sulfide mineral orebodies are composed of galena, zincblende, pyrrhotite, pyrite and a minor amounts of arsenopyrite and chalcopyrite. Metal ratio, ${\rho}_{Pb}={\frac{Pb(%)}{Pb(%)+Zn(%)}}{\times}100$, illustrates the zona I arrangements of some ore bodies. It will be inferred the flow trending of ore solution and the process reaction with adjacent country rocks. The sub-divided formations of the Pungchon limestone and Myobong slate are very useful as a criteria for detecting probable ore location. Rhodochrosite veins are good evidence for searching of ore location, especially on Pb-rich ore bodies.
Minerals of system Ag-Sb have been found in iead-zinc (-silver) ores from the Dongjeom and the Taebaeg ore deposits, which were formed at later stage of the Yeonhwa 1 mine mineralization. The Ag-Sb minerals are intergrown intimately with galena, pyrargyrite and alabandite. Their chemical compositions as determined by electron microprobe analyser show that they are chracterized by relatively high content of S, up to 5.89 atomic percent. Also the composition of the minerals may be separated into two: Ag3.89 Sb1.00-Ag7.19 Sb1.00 and Ag2.96 Sb1.00-Ag4.00 Sb1.00.
화공기술이란 연소와 폭발성을 갖는 단일 또는 복합 물질을 기제로 하여 제품을 사용 목적에 맞도록 제조와 응용하는 기술을 의미하며, 화약의 에너지 물질로서 제조된 다양한 제품을 화공품(Pyrotechnics)이라고 한다. 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 것은 산업용으로 성냥, 딱총약, 엽총화약, 연화, 광산용의 도화선, 도폭선, 각종 뇌관류 등이 있고, 군용으로는 발사화기와 로케트 추진기관의 점화계열, 탄두/탄약의 폭발계열, 신호탄, 연막, 조명탄 등을 들 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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