• Title/Summary/Keyword: 열수 변질대

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Mineralogy and Genesis of Hydrothermal Deposits in the Southeastern Part of Korean Peninsula : (5) Deogbong Napseok Deposit (우리나라 동남부 지역의 열수광상에 대한 광물학적 및 광상학적 연구:(5) 덕봉납석광상)

  • Kim, Soo-Jin;Choo, Chang-Oh;Kim, Won-Sa
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.7 no.1
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    • pp.25-39
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    • 1994
  • The Deogbong napseok clay deposit which is composed mainly of dickite and pyrophyllite has been formed by hydrothermal alteration of the Late Cretaceous volcanic rocks consisting of andesitic tuff and andesite. The mineralogy of the napseok ores and the hydrothermal alteration processes have been studied in order to know the nature of the interaction between minerals and fluids for the formation of the deposit. Chemical distribution shows that alkali elements and silica were mobile but alumina was relatively immobile during the hydrothermal processes. It is evident that enrichment of alumina and leaching of silica from the host rock led to the formation of the napseok ore, whereas the enrichment of silica in the outer zone of the deposit gave rise to the silica zone. A large amount of microcrystalline quartz closely associated with dickite and pyrophyllite suggests the increasing activity of silica. Thus Si which was released away from the argillic zone by the increasing activity of silica. Thus Si which was released away from the argillic zone by the increasing activity of silica solubility moved out precipitating in the margin of the deposit to form the silica zone. Variation in dickite crystallinity implies the local change in the stability of the system. Thermodynamic calculation shows that the invariant point of pyrophyllite-dickite (kaolinite)-diaspore-quartz assemblages at 500 bars in the system $Al_{2}O_{3}-SiO_{2}-H_{2}O$ is about 300 $^{\circ}C$. Based on the mineral assemblages and the experimental data reported, it is estimated that the main episode of hydrothermal alteration occurred at least above 270 to 300 $^{\circ}C$ and $X_{CO_2}$ <0.025. Mineral occurrence and chemical variation indicate that the activity of Al is high in the upper part of the deposit, whereas the activity of Si is high in the lower part and the margin of the deposit. The nonequilibrium phase relations observed in the Deogbong deposit might be due to local change in intensive thermodynamic variables and fluid transport properties that resulted in the formation of nonequilibrium phases b of several stages.

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Geochemistry and Molybdenum Mineralisation of the Shap Granite, Westmorland, Northern England (영국(英國)의 북부(北部) Westmorland 지역(地域)에 분포(分布)한 Snap 화강암(花崗岩)의 지화학적(地火學的) 연구(硏究)와 휘수연석(輝水鉛石)의 광화작용(鑛化作用)에 관(關)한 연구(硏究))

  • Kim, Sahng Yup
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.9 no.4
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    • pp.177-212
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    • 1976
  • The Shap granite encloses well developed quartz veins and veinlets containing molybdenite in association with other ore sulphide minerals. The preliminary study of the geochemical aspects of the granite stock and mineralisation of molybdenite in comparison with the porphyry deposits is carried out; the distribution of major, minor and ore metal elements in wall rocks, altered envelope and veins, and the molybdenum mineralisation, mainly in connexion with hydrothermal alteration are discussed. The molybdenite and other ore mineralisation, especially bismuthinite and chalcopyrite, are spatially closely related to the hydrothermal alteration adjacent to the veinings, and are dominant where the strong orthoclase alteration has taken place. A pattern of alteration and mineralisation can be recognised and forms the basic for the subdivision of the quarry into several distinct zones, which correspond with the sequence of alteration and mineralisation. The veins, veinlets and their alteration haloes can be further subdivided into a series of concentric zones.

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Geochemistry of tourmalines in the Ilgwang Cu-W breccia-pipe deposit, Southeastern Gyeongsang Basin (경상남도 일광의 각력파이프형 구리(Cu)광상에서 산출되는 전기석의 지구화학)

  • 양경희;장주연
    • 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.

Mineral Composition and Grain Size Distribution of Fault Rock from Yangbuk-myeon, Gyeongju City, Korea (경주시 양북면 단층암의 광물 조성과 입도 분포 특징)

  • Song, Su Jeong;Choo, Chang Oh;Chang, Chun-Joong;Chang, Tae Woo;Jang, Yun Deuk
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.45 no.5
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    • pp.487-502
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    • 2012
  • This paper is focused on mineral compositions, microstructures and distributional characters of remained grains in the fault rocks collected from a fault developed in Yongdang-ri, Yangbuk-myeon, Gyeongju City, Korea, using X-ray diffraction (XRD), optical microscope, laser grain size analysis and fractal dimension analysis methods. The exposed fault core zone is about 1.5 meter thick. On the average, the breccia zone is 1.2 meter and the gouge zone is 20cm thick, respectively. XRD results show that the breccia zone consists predominantly of rock-forming minerals including quartz and feldspar, but the gouge zone consists of abundant clay minerals such as chlorite, illite and kaolinite. Mineral vein, pyrite and altered minerals commonly observed in the fault rock support evidence of fault activity associated with hydrothermal alteration. Fractal dimensions based on box counting, image analysis and laser particle analysis suggest that mineral grains in the fault rock underwent fracturing process as well as abrasion that gave rise to diminution of grains during the fault activity. Fractal dimensions(D-values) calculated by three methods gradually increase from the breccia zone to the gouge zone which has commonly high D-values. There are no noticeable changes in D-values in the gouge zone with trend being constant. It means that the bulk-crushing process of mineral grains in the breccia zone was predominant, whereas abrasion of mineral grains in the gouge zone took place by continuous fault activity. It means that the bulk-crushing process of mineral grains in the breccia zone was predominant, whereas abrasion of mineral grains in the gouge zone took place by continuous fault activity. Mineral compositions in the fault zone and peculiar trends in grain distribution indicate that multiple fault activity had a considerable influence on the evolution of fault zones, together with hydrothermal alteration. Meanwhile, fractal dimension values(D) in the fault rock should be used with caution because there is possibility that different values are unexpectedly obtained depending on the measurement methods available even in the same sample.

Geology and Mineralization of East Africa Rift System (동아프리카 열곡대의 지질 및 광화작용)

  • Koh, Sang-Mo;Lee, Gilljae;Kim, Eui-Jun;Ryoo, Chung-Ryul
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.26 no.4
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    • pp.331-342
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    • 2013
  • 동아프리카 열곡대는 아라비아반도와 아프리카 북동부의 경계에서 부채꼴 형태로 남쪽으로 뻗은 대단층 함몰지구대이다. 아프리카 판 내부에 발달한 열곡대의 폭은 35~60 km이며 연장은 약 4,000km로 알려져 있다. 열곡대는 에티오피아에서 남서방향으로 발달하다 에티오피아 남부에서 동, 서 및 남서 열곡대로 나누어진다. 이 열곡대는 제3기초 올리고세(30~35 Ma)부터 에티오피아 북부 아파르 침강대를 중심으로 주 에티오피아 열곡대가 형성되고, 남쪽으로 확장되면서 마이오세에 활성화된다. 서부 열곡대는 동아프리카대지의 가장자리와 빅토리아 호의 서편을 따라 발달하며, 고각의 정단층에 의해 특징되는 전형적인 반지구대이다. 동부 열곡대(주 에티오피아 열곡대와 케냐 열곡대)는 30 Ma 전 화산활동과 지구조활동이 시작되었으나, 서부 열곡대는 Albert 호 북부에서 12 Ma 전에, Tanganyika 열곡에서는 7 Ma 전부터 시작되었다. 서부 열곡대의 남서 방향으로 분기된 남서 열곡대는 DR-콩고 남부와 잠비아의 Tanganyika 호에서부터 남서 방향으로 확장되어 보츠와나 Okavango 열곡대와 연결된다. 주 에티오피아 열곡대(MER)의 화산암류와 관련 퇴적암류는 지열, 소다회, 포타쉬(K), 천열수 금, 벤토나이트, 유황 및 부석자원으로 중요한 관련암으로 역할을 한다. 열곡관련 대표적인 광상으로는 Afar 열곡대에 분포하는 Danakhil K-광상과 Megenta 및 Blackrock 천열수 금광상이다. Danakhil K-광상은 제4기 화산활동과 높은 지열류에 의해 열곡대 내 분포하던 소금 선상지(salt fan)에서 증발작용에 의해 형성된 증발형 K-광상으로서 총 자원량은 약 12.6억톤으로 평가되었다. 이 광상에서는 4종의 K-광물인 실바이트, 카날라이트, 포리하라이트, 카이나이트가 산출한다. 아파르 침강대 내 분포하는 대표적인 천열수 금광상은 텐다호 지구대에 위치하는 Megenta 및 Blackrock 광상이다. 제4기에 EMR에서 산성의 과알칼리 화산활동에 의해 열수활동이 초래되어 현재까지도 활동하여 지열대가 형성되고, 저유황형금 광상들이 형성되었다. Megenta 저유황형 금 광상은 2009년 발견되었으며, 현재 영국의 Startex International사에 의해 탐사가 진행 중이다. 지금까지의 탐사 결과 옥수질 규화 변질암 분포지에서 5개의 광체가 분포하며, 그중 Hyena 광체에서는 규화 변질된 열수각력암에서 최고 16.75 g/t의 금 품위가 보고되었다. 동아프리카 열곡대의 서편인 부룬디에 분포하는 Gakara REE 광상은 카보너타이트 유형의 REE 광상이다. 이 광상은 $400km^2$ 면적 내 수 cm부터 수 m까지의 폭을 가지는 맥상 또는 망상세맥상의 광체를 형성한다. 주로 조립의 바스트너사이트와 모나자이트로 구성된다. 바스트너사이트의 형성시기는 $587{\pm}4Ma$인 신원생대로 알려져 있으며, 이 지역에 분포하는 카보너타이트와 알칼리암들이 신원생대에서 신생대까지의 광범위한 연대를 보이는 것은 동일한 구조선을 따라서 일어나는 반복되는 열곡활동으로 해석된다. 또한 REE, U, 인회석 자원의 관련암체로 생각되는 알카리 조면암(네펠린-조면암 포함)과 카보너타이트는 동아프리카 열곡대의 남동부 끝자락인 말라위와 모잠비크에 우세하게 분포한다.

경상분지 남동부 일광광산에 산출하는 전기석 기원과 그 중요성에 관한 예비연구

  • 장주연;양경희;이준동
    • Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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    • 2001.06a
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    • pp.58-59
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    • 2001
  • 부산에서 북동쪽으로 대략 25km 떨어진 지점에 위치하고 있는 일광광산 부근의 지질은 백악기 화산암ㆍ퇴적암 그리고 이를 관입한 화강암류와 이 암주 내에 발달하는 구리-중석을 함유하고 있는 각력파이프광상으로 이루어져 있다. 일광광산의 화강암류는 거의 타원형으로 felsic한 중앙부와 mafic한 양상의 주변부로 나뉘어지며, 암주 내에 수직적인 원통형의 각력파이프가 광화대를 이루고 있고, 그 주변에는 모암변질대가 발달되어 있다. 각력파이프를 충진하고 있는 vein과 화강암의 중앙부에는 전기석이 풍부하게 산출되고 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석은 야외 관찰시 각력파이프 중심에서부터 외곽부쪽으로 전기석의 풍부함이 감소하며 산출형태도 달라진다. 파이프에서 대략반경 150m내에서 전기석은 침상형 의 방사상 모양 내지 rosettes형으로 풍부하게 산출되며, 화강암내의 mafic한 암편을 치환한 형태로 산출되기도 한다. 암주의 중앙부 주변부에서는 거의 미세한 구상형으로 산재되어 나타나고 있다. 전기석은 복잡한 화학식 {(Na, Ca)(Fe, Mg)$_3$(Al, Li)$_{6}$(BO$_3$)$_3$Si$_{6}$O$_{18}$ (OH, F)$_4$}을 갖는 붕산 규산염광물이다. 이러 한 다양한 성분은 마그마의 진화과정, 모암의 특성, 온도, 압력, 성분과 같은 물리ㆍ화학적 성질에 따라 전기석의 성분이 체계적으로 변하기 때문에 모암과 전기석 기원과의 상관관계를 파악할 수 있다. 파이프 부근의 화강암류는 현미 경상에서 전기석이 석류석과 같이 풍부하게 나타나며 장석들은 변질받은 상태로 세리사이트, 녹렴석으로 나타나고, 흑운모와 각섬석은 녹니석화되어 변질된 상태를 보이고 있다. 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 어떠한 중요성을 갖는지 논의되어질 수 있다.

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Dioctahedral Chlorite-Smectite Mixed-Layer Minerals in the Sandstones of the Ulleung Basin, Offshore SE Korea (울릉분지 사암 내에 발달된 이팔면체 녹니석 - 스멕타이트 혼합층 광물)

  • Son Byeong-Kook
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.18 no.2
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    • pp.73-81
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    • 2005
  • Mineralogical and chemical examinations were performed on chlorite-smectite mixed layer minerals that occur in the sandstones from a petroleum exploration well in the southern part of the Ulleung Basin. X-ray diffraction and chemical analyses show that the chlorite-smectite mixed layer mineral is tosudite, a 1 : 1 R1 ordered interstratification of chlorite and smectite with an overall dioctahedral character. This mineral is almost the same as the tosudite reported from hydrothermally-altered regions, which is rich in Li. This fact indicates that the tosudite area may be affected by hydrothermal events, because the studied well is located in the tectonically-deformed area, in which lots of trust faults and folds are present. In these respects, the formation of tosudite is probably due to the variable effect of hydrothermal fluids from the deeper part of the area.

Variation of Gold Content in Rocks and Minerals from the Seongsan and Ogmaesan Clay Deposits in the Haenam Area, Korea (해남지역 성산 및 옥매산 점토광산에서와 금함량 변화)

  • Yoon, Chung-Han
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.28 no.6
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    • pp.571-577
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    • 1995
  • Several acid-sulfate clay deposits associated with silicic magmas occur in the Haenam area of the southwestern part of Korea. Geology of the studied area consists of tuffs, granitic rocks, quartz porphyry, rhyolite, andesite and sedimentary rocks. The granitic rocks and quartz porphyry intruded tuffs and sedimentary rocks. The rhyolite and tuffs around the mines have undergone hydrothermally weak or strong alteration. Gold contents with major and trace elements have been determined for a total of sixty-seven specimens of fresh igneous rocks, wall rocks and minerals such as dickite and alunite by graphite furnace atomic absorption spectrometer and inductively coupled plasma. Gold is enriched in the alunite vein and the silicified zone, but is depleted in dickites and hydrothermally altered rocks with dickite of the Seongsan deposit. Gold is especially concentrated near the faults or conjunction area of two faults. High content of gold is shown in the mineral assemblages of alunitequartz- pyrite in the alunite vein and silicic zone of the Seongsan deposit compared with that of minerals and rocks from another deposits distributed in the studied area. Gold content in tuffs and dickites with pyrite is generally low. Gold content in silicified tuff tends to show positive correlations with content of As, Hg and Sb. Variation trends of Cd, Hg and Sb are similar to those of gold content. From the result of gold content variations, gold may be transported and concentrated by mineralizing solutions ascending along the cracks like fault. Therefore, it is important to survey alunite vein and silicified zone at the conjunction of faults, and to analyze pathfinder elements such as As, Hg and Sb for geological and geochemical exploration of gold in the studied deposits.

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Lead Isotopic Study on the Dongnam Fe-Mo Skarn Deposit (동남 스카른 광상에 대한 납 동위원소 연구)

  • Chang, Ho Wan;Cheong, Chang Sik;Park, Hee In;Chang, Byung Uck
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.28 no.1
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    • pp.25-31
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    • 1995
  • In Dongnam area, Cretaceous igneous rocks, such as diorite, porphyritic granite, and quartz porphyry intruded Paleozoic sedimentary rocks, such as Myobong slate and Pungchon limestone. The Dongnam Fe-Mo skarn deposits were imposed on the diorite(endoskarn) and the Myobong slate(exoskarn). The ore deposits consist mainly of magnetite and molybdenite with small amounts of sulfides, such as galena, sphalerite, pyrite, chalcopyrite, and pyrrhotite. The igneous rocks show nearly constant $^{206}Pb/^{204}Pb(18.80{\sim}19.06)$ and $^{207}Pb/^{204}Pb(15.71{\sim}15.72)$ ratios. Their $^{207}Pb/^{204}Pb$ ratios higher than the typical ratios of orogene suggest that the igeneous rocks were formed from lower crust(or mantle) - derived magma excessively contaminated by upper crustal materials such as high radiogenic Precambrian basement rocks. The lead isotopic compositions of the igneous rocks, the Pungchon limestone, and the ore minerals show a well defined linear in $^{206}Pb/^{204}Pb$ - $^{207}Pb/^{204}Pb$ plot. The lead isotopic compositions of the igneous rocks are similar to those of magnetite and galena, which were formed at early skarn stage and significantly lower than those of altered quartz porphyry, molybdenites, and pyrite, which were formed at late epithermal alteration stage. Considering the systematic variation of the lead isotopic compositions in the ore minerals according to hydrothermal stages, the variation may be due to a relative variation in surrounding rock(Pungchon limestone) involvement in hydrothermal ore solution leaching the surrounding rock. Therefore, the variation of the lead isotopic compositions in ore minerals can be modeled in terms of the mixing of the leads derived from the igneous rocks as low radiogenic source and the surrounding rock(Pungchon limestone) as high radiogenic source.

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Exploration for the Carlin-type Gold Deposits and Its Potential to Korea (칼린형 금광상 탐사와 국내 적용성 연구)

  • Park Maeng-Eon;Sung Kyu-Youl;Baek Seung-Gyun;Kim Pil-Geun;Kang Heung-Suk;Moon Young-Hwan
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.38 no.4 s.173
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    • pp.421-434
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    • 2005
  • Abstract Based onthe characteristics of Carlin-type gold deposit in Nevada district, a potential in Korea is evaluated to the Yemi area where is structurally controlled by folds and trust fault. The fault of high angles are combined with a more permeable rocks such as the Yemi breccia and laminated silty limestone. The pattern of enrichment factors for Tl, Sb, As, Ag, Pb, Zn, Cu, Mo and W of limestones in the southern area are geochemically similar with those reported from the Carlin-type Bold deposit. Moreover, the oxygen and carbon isotopes show a hydrothermal alteration is widely developed in this area. According to the result of geophysical interpretation, stable isotope, alteration mineralogy, geochemical study, and geological structure, this mineralized zone may be extended to the M direction, so a detailed systematic exploration is required to identify this alteration zone.