• Economic and Environmental Geology
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• v.42 no.4
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• pp.301-314
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• 2009

The Taebaeksan mineralized province, which is the most important one in South Korea, is rich in zinc-lead-tungsten-iron-copper-molybdenum-silver-gold mineral resources and has a diversity of deposit styles. These deposits principally coexist in time and space with porphyry-related epigenetic deposit such as skarn, hydrothermal replacement, mesothermal vein, and Carlin-like deposits. The magmatic-hydrothermal systems in the Taebaek fold belt is genetically characterized by the Bulguksa subvolcanic rocks(ca. $110{\sim}50\;Ma$) related to northwestward subduction of the paleo-Pacific Plate. The most important zinc-lead deposits in the area are the Uljin, Yeonhwa II and Shinyemi skarn, the Janggun hydrothermal replacement, and the Yeonhwa I intermediate-mixed (skarn/hydrothermal replacement) ones. In the present study, we present a compilation of metal production and mineral assemblage of the zinc-lead deposits. The metal difference of deposit styles in the area indicates a cooling path from intermediate-sulfidation to low-sulfidation state in the polymetallic hydrothermal system, reflecting spatial proximity to a magmatic source.

• Economic and Environmental Geology
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• v.48 no.1
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• pp.15-24
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• 2015

Extensive base-metal and/or gold bearing ore mineralizations occur in the Pacitan mineralized district of the south western portions in the East Java, Indonesia. Metallic ore bodies in the Pacitan mineralized district are classified into two major types: 1) skarn type replacement ore bodies, 2) fissure filling hydrothermal ore bodies. Skarn type replacement ore bodies are developed typically along bedding planes of limestone as wall rock around the quartz porphyry and are composed mineralogically of skarn minerals, magnetite, and base metal sulfides. Hydrothermal ore bodies differ mineralogically in relation to distance from the quartz porphyry as source igneous rock. Hydrothermal ore bodies in the district are porphyry style Cu-Zn-bearing stockworks as proximal ore mineralization and Pb-Zn(-Au)-bearing fissure filling hydrothermal veins as distal ore mineralization. Sulfur isotope compositions in the sulfides from skarn and hydrothermal ore bodies range from 6.7 to 8.2‰ and from 0.1 to 7.9‰, respectively. The calculated ${\delta}^{34}S$ values of $H_2S$ in skarn-forming and hydrothermal fluids are 0.9 to 7.1‰ (5.6-7.1‰ for skarn-hosted sulfides and 0.9-6.8‰ for sulfides from hydrothermal deposits). The change from skarn to hydrothermal mineralization would have resulted in increased $SO_4/H_2S$ ratios and corresponding decreases in ${\delta}^{34}S$ values of $H_2S$. The calculated ${\delta}^{18}O$ water values are: skarn magnetite, 9.6 and 9.7‰; skarn quartz, 6.3-9.6‰; skarn calcite, 4.7 and 5.8‰; stockwork quartz, 3.0-7.7‰; stockwork calcite, 1.2 and 2.0‰; vein quartz, -3.9 - 6.7‰. The calculated ${\delta}^{18}O_{water}$ values decrease progressively with variety of deposit types (from skarn through stockwork to vein), increasing paragenetic time and decreasing temperature. This indicates the progressively increasing involvement of isotopically less-evolved meteoric waters in the Pacitan hydrothermal system. The ranges of ${\delta}D_{water}$ values are from -65 to -88‰: skarn, -67 to -84‰; stockwork, -65 and -76‰; vein, -66 to -88‰. The isotopic compositions of fluids in the Pacitan hydrothermal system show a progressive shift from magmatic hydrothermal dominance in the skarn and early hydrothermal ore mineralization periods toward meteoric hydrothermal dominance in the late ore mineralization periods.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.29 no.7
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• pp.551-558
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• 2008

The Soowang deposits occur in the quartz veins that were filled fissures in the middle Cretaceous porphyritic granite and/or the Precambrian Sobaegsan gneiss complex. Paragenetic studies suggest that the vein filling can be divided into four identifiable stages. Sphalerites were deposited by the cooling fluids at stages I, II, and III. The results of microscopic observation and EPMA analysis suggest that the chalcopyrite dots and disease in sphalerite are replacement products by later hydrothermal solution at the early stage III. The inferred processes of chalcopyrite disease are as follows: (1) Fe enrichment to the margins and along the cracks of the Fe-poor sphalerite by Fe-rich solution, (2) Formation of chalcopyrite dots in the Fe-enriched sphalerite formed at the stage II, and Fe reduction of sphalerite near the chalcopyrite dots by Cu-bearing solution, (3) Formation of "chalcopyrite disease" penetrating the compositional zoning of sphalerite at the early stage III.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.29 no.7
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• pp.640-644
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• 2008

A type and origin of Buyeo and Jecheon mine as the domestic leading feldspar mines are classified by using the petrological characteristics. Jecheon mine is a weathered residual mine formed by the weathering of K-feldspar megacryst bearing porphyritic granite of which forming P-T is 840-5 Kb with the igneous origin of megacryst. On the other hand, Buyeo mine is made by the metasomatic alteration of hydrothermal solution from the biotite granite intrusion. Pure albite as a main ore mineral and garnet and sericite as accessaries are observed in this mine. In addition, the mine is typically characterized by the well recrystallized mineral texture.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.11 no.3_4
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• pp.259-270
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• 2002

A small granodiorite-quartz monzonitic stock containing sericitic and propylitic alteration assemblages hosts a Cu-W breccia-pipe deposit in the southeastern Cyeongsang basin. The mineralized breccia-pipe contains angular to subangular brecciated fragments of granitic rocks showing clast-supported textures. An assemblage of quartz, tourmalines, sulfide minerals (mainly chalcopyrite, arsenopyrite and pyrrhotite) and calcite was precipitated as a hydrothermal cement between the brecciated fragments. A tourmaline aureole surrounds the breccia pipe. Extensive tourmalinization of the granitic rocks near and within the pipe and no tourmalinization in the sedimentary and volcanic rocks. The tourmalines are marked by Fe-rich, black charcoal-like schorl (80 mol% schorl relative) nearer the schorl-dravite solid solution. The chemical changes in the hydrothermal fluid are reflected by variations in compositional Boning from cores to rims. They generally contain cores with low values of Fe/(Fe+Mg) and high values of Na/(Na+ca) relative to rims. This is because of an increase Fe and Ca contents toward rims. The main trend of these variations is a combination of the exchange vectors Ca(Fe, Mg) $(NaAl)_{- }$ $_1$ and $Fe^{3}^{+}$ $Al_{[-10]}$ $_1$ It is thought that boiling causes the loss of $H_2$ into the vapor phase resulting in the oxidation of Fe in the aqueous phase. pH of the melt would be one of important controlling factors for the tourmaline stability. The tourmalines could be precipitated when the system evolved to the acidic hydrothermal regime as most hydrothermal brines and acidic gases exsolved from the magma. The Ilgwang tourmaline crystallization is products of hypogene orthomagmatic hydrothermal processes that were strongly pipe-controlled.

• Economic and Environmental Geology
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• v.20 no.4
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• pp.289-303
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• 1987

당(當) 광산(鑛山)은 1936년(年) 금(金), 은(銀) 광종(鑛種)으로 출원(出願)하였다가 1940년(年) 망간을 추가(追加)하여 망간 광산(鑛山)으로 1975년(年)까지 Mn(30~35%) 110,000여(餘)톤을 생산(生産), 국내생산량(國內生産量)의 70%를 점(占)하였고 1976년(年) Mn광상(鑛床) 하부(下部)에 연(鉛), 아연(亞鉛) 유화광(硫化鑛)을 발견(發見), 현재(現在)까지 Pb十Zn=10% 이상(以上) 원광석(原鑛石) 500,000여(餘)톤을 처리(處理), 연정광(鉛精鑛)(Pb : 62%) 37,000여(餘)톤, 아연정광(亞鉛精鑛)(Zn : 46.5%) 37,000여(餘)톤, 유비광정광(硫砒鑛精鑛)(As : 30%) 5,000여(餘)톤을 생산(生産)하였다. 현재(現在) 일처리(日處理) 220톤 선광장(選鑛場)을 일처리(日處理) 400톤 규모(規模)로 증설계획중(增設計劃中)이다. 당(當) 광산(鑛山)에서 현재(現在)까지 시행(施行)한 갱외시추(坑外試錐)는 75개공(個孔) 18,500여(餘)m, 갱내시추(坑內試錐) 750개공(個孔) 40,000여(餘)m 갱도(坑道) 총연장(總延長) 13,000m에 달(達)하며 지표(地表)(623ML)로 부터 수직(垂直) 300m 하부(下部)까지 갱도(坑道)가 개착(開鑿)되어 있다. 당(當) 광산(鑛山)의 지질(地質)은 여러 조사서(調査書)에 의(依)하여 견해(見解) 차이(差異)를 보여주고 있으나 대체(大體)로 다음과 같은 쪽으로 인정되고 있다. 즉(卽) 본지역(本地域) 루층군(累層群)의 층순(層順)을 하위(下位)로 부터 상위(上位)로 향(向)하여 원남층(遠南層)${\rightarrow}$율리통(栗里統)${\rightarrow}$장산규암층(壯山珪岩層)${\rightarrow}$두음리층(斗音里層)${\rightarrow}$장군석회암층(將軍石灰岩層)${\rightarrow}$동수곡층(東水谷層)${\rightarrow}$재산층(才山層)의 순위(順位)로 보며 장산규암층(壯山珪岩層)과 두음리층(斗音里層)을 조선계(朝鮮系)의 양덕통(陽德統)으로, 장군석회암층(將軍石灰岩層)을 대석회암통(大石灰岩統)으로, 동수곡층(東水谷層)과 함탄층(含炭層)인 재산층(才山層)을 평안계(平安系) 지층(地層)으로 대비(對比)한다. 이들은 본지역(本地域) 북(北)쪽에서는 선(先)캠브리아기(紀)의 원남층(遠南層)과 율리통(栗里統)을 불정합(不整合)으로 덮고 남측(南側)에서는 재산층(才山層)과 원남층(遠南層)이 단층접촉(斷層接觸)하고 있다. 이들 지층(地層)의 주향(走向)은 $N60^{\circ}{\sim}80^{\circ}W$, $N60^{\circ}{\sim}80^{\circ}E$이며 경사(傾斜)는 대체(大體)로 $50^{\circ}{\sim}80^{\circ}N$이며 전체적(全體的)으로 역전(逆轉)된 층서(層序)를 보여주는 바 지질구조(地質構造)에 있어서 단사구조(單斜構造)인지 등사(等斜)습곡의 향사(向斜), 또는 등사(等斜)습곡이 배사구조(背斜構造)인지 아직 밝혀지지 않고 있다. 화성암체(火成岩體)는 본지역(本地域) 서측(西側)에 쥬라기(紀) 춘양화강암(春陽花崗岩)이 불규칙(不規則)한 실입(實入) 접촉면(接觸面)을 보여주며 시대미상(時代未詳)(백악기(白堊紀)?)의 거정화강암(巨晶花崗岩), 반화강암(半花崗岩)이 소암주상(小岩株狀)으로 몇 곳 실입(實入)하고 산성(酸性)~중성(中性)의 맥암(脈岩)과 염기성(鹽基性) 안산암질암(安山岩質岩)이 실입(實入)해 있다. 광상(鑛床)은 장군석회암층(將軍石灰岩層)에 배태(胚胎)되어 있는 열수교대(熱水交代) 연(鉛), 아연(亞鉛), 은등(銀等)의 혼합(混合) 유화광상(硫化鑛床)으로 다량(多量)의 Mn분(分)을 수반(隨伴)하며 지표부(地表部)에 Mn광상(鑛床)을 형성(形成)하고 있다. 광상(鑛床)의 형태(形態)는 괴상(塊狀), 각력(角礫)pipe상(狀), 맥상(脈狀)으로 나타난다. 광상(鑛床)의 성인(成因)과 생성시기(生成時期)에 대(對)하여 많은 논란(論難)이 있다. 즉(卽) 열수교대(熱水交代)냐, 접촉교대(接觸交代)냐, 동시퇴적기원(同時堆積起源)이냐, 또는 생성시기(生成時期)가 쥬라기(紀)인지 백악기(白堊紀)인지에 대해 이론(異論)이 있다. 본지역(本地域) 광상(鑛床)은 남본(南本), 100우(右), 북(北), 유비철(硫砒鐵), 동(東), 서(西), 재남(才南), 재동(才東), 110호(號) 등(等)이 지표(地表) Mn로두광화대(露頭鑛化帶)와 관련(關聯) 명명(命名)된 바 전(前)4자(者)는 하부(下部)에서 유화광상(硫化鑛床)이 확인(確認)되었으나 나머지 후자(後者)에서는 아직 하부(下部)에 유화광상(硫化鑛床)이 확인(確認)되지 않고 있으며 남본광상(南本鑛床)으로 부터 남동(南東) 300여(餘)m 지점에 장군석회암층(將軍石灰岩層)과 동수곡층(東水谷層) 경계부(境界部)에 Fe 55~60% 자철광상(磁鐵鑛床)이 확인(確認)된 바 신례미(新禮美) 자철광상(磁鐵鑛床)과 유사성(類似性)이 있는 것 같아 흥미(興味)롭다. 당(當) 광산(鑛山)의 현재(現在)까지의 탐광(探鑛)은 남본광상(南本鑛床) 지표로두(地表露頭)(Mn) 하부(下部)에서 확인(確認)된 연(鉛), 아연(亞鉛), 은(銀) 유화광체(硫化鑛體) 하부(下部)와 전탐(電探)에 의(依)해 확인(確認)된 북광체(北鑛體), 갱도접근중(坑道接近中)에 확인(確認)된 100우광체(右鑛體), 유비철광체(硫砒鐵鑛體) 등(等)의 하부(下部) 탐광(探鑛)을 주(主)로 하고 지표(地表) Mn로두(露頭) 하부(下部)에 대(對)한 시추탐광(試錐探鑛0을 병행(竝行)하고 있으며 시추(試錐)에 의(依)해서 지표(地表)로 부터 790m 하부(下部)(해발(海拔) 200ML)까지 광화대(鑛化帶)가 확인(確認)되었다. 향후(向後) 탐광방침(探鑛方針)을 확고(確固)히 수립(樹立)하기 위(爲)하여는 광상(鑛床)의 성인구명(成因究明)은 물론(勿論) 광상(鑛床)의 배태조건(胚胎條件)에 있어 지질구조규제(地質構造規制)와 화강암(花崗岩)의 실입상(實入狀)과의 관계(關係), 광액(鑛液)의 통로(通路)에 대(對)한 지질구조(地質構造), 모암(母岩)의 화학(化學) 물리적(物理的) 특성(特性)에 대(對)한 연구(硏究) 검토(檢討)가 었어야 하겠다.

• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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• 2001.06a
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• pp.115-115
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• 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
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• v.25 no.1
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• pp.23-36
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• 2012

Morphological and mineralogical characteristics of laumontite and adularia in the breccia zone in a fault, Yangbuk-myeon, Gyeongju, Korea suggest that they formed by reaction with hydrothermal alteration related to fault activity. Laumontite commonly occurring in the breccia zone is related to the presence of hydrothermal fluids bearing alkaline elements in the zone. Laumonite is characterized by elongated columnar form with aspect ratio varying 5~10. Laumontite and adularia whose characteristic euhedral forms are indicative of the latest product formed as rapid precipitation from fluids or replacements of Ca-plagioclase. Hydrothermal fluids reacted with intensively fractured granite, typical with high permeability, leached alkaline elements such as Ca, K, allowing laumontite and adularia to be precipitated under neutral to weak alkaline conditions. It is noteworthy that the formation process and genesis of low temperature minerals such as laumontite and adularia are very similar to those formed by wallrock alteration or hydrothermal alteration that occurred in epithermal deposits. Taking into account its characteristic morphology and chemistry, authigenic K-feldspar that commonly forms at low temperature in many fault zones must be adularia.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.16 no.1
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• pp.49-63
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• 2003

Rare and unusual occurrence of hydrothermal minerals were found in Geode mine area. They are developed in the late stage of hydrothermal alteration of earlier skarns and later by the open-space filling crystallization. The alteration of earlier skarns of clinopyroxene, garnet, and plagioclase formed mainly chlorite or sometimes uncommon hydrothermal minerals of prehnite, illite, and pumpellyite. Open-space filling crystallization characterized by hydrothermal minerals developedin open sapce or good are prehnite, pumpellyite, clinozoisite, illite, and Ca-zeolites of stilbite annstellerite. Mineral phases and paragenesis are examined in detail by microscopy, XRD, SEM, and EPMA. Using the Schreinemaker's method, equibrium reactions among these minerals are establishedand isothemal-isobaric phase diagrams of $\mu$$H_2O$-$\mu$$CO_2$cot are plotted. Hydrothermal minerals such asprehnite, pumpellyite, clinozoisite, illite, and some chlorite were ffrmed under high partial pressure of $CO_2$with relatively low $H_2$O fugacity. Later, stilbite and calcite in association with illite crystallized under relatively both high partial Pressure of $CO_2$and high $H_2$O fugacity.

• Economic and Environmental Geology
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• v.19 no.2
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• pp.109-122
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• 1986

Mn-Pb-Zn-Ag deposits of the Janggun mine are hosted in the Cambro-Ordovician Janggun limestone mostly along the contacts of the Jurassic Chunyang granite. The deposits are represented by several ore pipes and steeply dipping lenticular bodies consisting of lower Pb-Zn-Ag sulfide ores and upper manganese carbonate and oxide ores. The former consists mainly of arsenic, antimony, silver, manganese, and tin-bearing sulfides, whereas the latter are characterized by hypogene rhodochrosite, and superficial manganese oxides including todorokite, nsutite, pyrolusite, cryptomelane, birnesite and janggunite. Origin of the upper manganese ore deposits has been a controversial subject among geologists for this mine: hydrothermal metasomatic vs. syngenetic sedimentary origin. Syngenetic advocators have proposed a new sedimentary rock, rhodochrostone, which is composed mainly of rhodochrosite in mineralogy. In the present study, carbon, oxygen and sulfur isotopic compositions were analayzed obtaining results as follows: Rhodochrosite minerals, (Mn, Ca, Mg, Fe) $CO_3$, from hydrothermal veins, massive sulfide ores and replacement ores in dolomitic limestone range in isotopic value from -4.2 to -6.3‰ in ${\delta}^{13}C$(PDB) and +7.6 to +12.9‰ in ${\delta}^{18}O$(SMOW) with a mean value of -5.3‰ in ${\delta}^{13}C$ and +10.7‰ in ${\delta}^{18}O$. The rhodochrosite bearing limestone and dolomitic limestone show average isotopic values of -1.5‰ in ${\delta}^{13}C$ and +17.5‰ in ${\delta}^{18}O$, which differ from those of the rhodochrosite mentioned above. This implies that the carbon and oxygen in ore fluids and host limestone were not derived from an identical source. ${\delta}^{34}S$ values of sulfide minerals exhibit a narrow range, +2.0 to +5.0‰ and isotopic temperature appeared to be about $288{\sim}343^{\circ}C$. Calculated initial isotopic values of rhodochrosite minerals, ${\delta}^{18}O_{H_2O}=+6.6$ to +10.6‰ and ${\delta}^{13}C_{CO_2}=-4.0$ to -5.1 ‰, strongly suggest that carbonate waters should be deep seated in origin. Isotopic data of manganese oxide ores derived from hypogene rhodochrosites suggest that the oxygen of the limestone host rock rather than those of meteoric waters contribute to form manganese oxide ores above the water table.