• 지구물리와물리탐사
• /
• 제24권4호
• /
• pp.194-201
• /
• 2021

유도분극 효과는 지층 내 광물입자와 공극수 사이 계면에서의 전기화학적인 반응에 의해 발생하는 것으로 알려졌다. 광대역 유도분극 탐사는 다중 진동수의 교류전류를 지하로 송신할 때 측정되는 위상과 전기비저항 스펙트럼으로부터 지층 내 이상 구간을 파악하는 전기탐사 기술이다. 이 기술은 다양한 광물탐사에서 효과적으로 적용되고 있다. 경기도 포천시 관인면 고남산 일대에는 티탄철광석을 개발하는 광산이 운영되고 있다. 이 광석에는 0.4% 이상의 바나듐을 함유하고 있어서 함바나듐 티탄철광상으로 분류된다. 바나듐은 바나듐 레독스 흐름전지의 핵심원료이고, 이 전지는 대용량 에너지 저장시설에 적합한 것으로 알려졌다. 신규 잠두광체의 부존 여부를 파악하고, 잠재 자원량을 산정하기 위하여 체계적인 광물탐사가 이뤄졌다. 물리탐사에서 노두와 시추코어 시료를 이용한 실내 암석 물성 측정결과는 현장자료부터 신뢰할 수 있는 물성 모델을 생성하는데 도움이 된다. 따라서 이 연구는 함바나듐 티탄철광상의 광석과 주변암석사이의 유도분극 특성 차이를 이해하고, 이를 바탕으로 광대역 유도분극의 VTM 광상 탐사 적용성을 파악하고자 실내 광대역 유도분극 연구를 수행했다. 연구결과 갱도와 시추코어에서 확인한 광석의 위상과 전기비저항 스펙트럼 형상은 몬조섬록암과 석영 몬조섬록암으로 이루어진 주변모암의 스펙트럼 형상과 확연하게 달랐다. 암석의 유도분극 특성은 주로 100 Hz 이하의 진동수에서 반응 차이를 가지게 만든다. 이 진동수 영역에서 광석과 주변 암석의 평균 위상과 평균 전기비저항을 계산했다. 가장 낮은 진동수인 0.1 Hz 진동수에서 광석의 평균 위상은 -369 mrad, 주변 암석은 -39 mrad 이었다. 같은 진동수에서 광석의 평균 교류 전기비저항은 16 Ωm, 주변 암석은 2,623 Ωm이었다. 광석의 실내 광대역 유도분극 특성은 주변 암석과 상당한 차이가 나므로 광대역 유도분극 탐사가 함바나듐 티탄철광상 광물탐사에 효과적으로 적용할 수 있고, 이러한 특성은 현장 탐사 자료를 해석하는 데 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.785-788
• /
• 2008

선박의 안전성을 유지하기 위하여 사용하는 밸러스트는 그 용적에 의해 적재 능력이 감소되는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 선박의 밸러스트에 고중량 콘크리트를 적용하여 연구를 진행하였다. 고중량 콘크리트 제조에는 자철광, 갈철광 등 밀도가 큰 골재를 사용하는 것이 일반적이나 이러한 골재는 수급이 어렵고 고가인 단점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 고중량이며 수급이 용이한 폐분철을 이용하여 고중량 밸러스트 콘크리트의 품질특성 및 주의사항을 검토하여 현장적용 타당성을 검증하고자 하였다. 고중량 밸러스트 콘크리트는 현장 특성상 압축강도의 요구치는 없으나, 밸러스트 탱크의 밀실한 채움을 위해 고유동 및 2700kg/m$^3$이상의 단위용적질량이 요구된다. 예비 실험을 통해 설계된 현장배합의 온도균열지수는 균열을 제한할 수 있는 수준으로 나타났으며, 복합부식실험 결과 염화물에 대한 저항성 측면에서 우수한 성능을 보였다. 이러한 결과로 폐분철을 이용한 고중량 콘크리트를 밸러스트의 제조 및 시공이 가능한 것으로 나타났으며, 적재 능력이 증가함으로 선박운송에 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.87-101
• /
• 2018

만장광상은 옥천변성대 화전리층 내에 발달되었으며 열극충전형 동광체인 중앙 및 본광체와 철 스카른형 서부광체로 대분된다. 본 연구에서는 중앙 및 본광체에 대한 광상학적 연구를 수행하여 기존 서부광체 광화작용 특성과 비교하고자 한다. 중앙광체는 맥상조직이 두드러지며 자류철석과 황동석이 주를 이루는 반면, 본광체는 맥상, 괴상, 각력상 조직과 더불어 황철석, 유비철석, 황동석이 주로 산출된다. 이 밖에 섬아연석, 방연석, 자철석, 티탄철석, 금홍석, 석석, 철망간중석, 황석석 등이 수반된다. 스카른이 부분적으로 발달하며 석류석은 그로슐라 계열, 휘석은 헤덴버자이트 계열이 우세한 것으로 보아 대체로 환원환경에서 정출된 것으로 보인다. 중앙광체의 섬아연석-황석석과 본광체의 황철석-유비철석 광물공생군을 이용한 생성온도는 각각 $204-263^{\circ}C$, $383-415^{\circ}C$로서 중앙광체가 상대적으로 낮고, 황분압도 본광체에서 $10^{-6}-10^{-7}atm$로서 비교적 높고 중앙광체로 가면서 점차 감소한 것으로 보인다. 황화광물의 황동위원소조성은 중앙광체 4.6-7.9‰, 본광체 4.3-7.0‰로 상호 유사하며 주로 화성기원이지만 모암의 영향으로 약간 높게 나타난다. 광석광물의 종류와 조직 그리고 광화작용의 물리화학적 조건을 고려할 때 동광화작용이 발달한 본광체와 중앙광체는 잠두화성암에 대하여 각각 근지성과 원지성 광화작용의 특성을 나타낸 것으로 보이며, 스카른 철광상이 발달한 서부광체와는 서로 다른 열수계의 영향을 받아 생성된 것으로 여겨진다.

• 암석학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.98-110
• /
• 1998

홍천자철광상은 경기변성암복합체의 동북부에 위치하는 흑움노대상편마암내에 렌즈상으로 협재되어 있다. 자철광체는 모암인 석영-장석질대상편마암과는 광물함량에 있어 점이적이다. 자철광체는 자철광석과 자철석대상편마암으로 이루어져 있으며 이들은 자철석의 함량의 차이에 따라 구분되어진다. 이들 암석의 주 구성광물은 자철석, 석영, 사장석과 녹니석이며 각섬석류, 흑운모, 백운모, 인회석, 능철석, 안케라이트, 모나자이트, 돌로마이트 및 방해석 등이 부성분 광물로 산출된다. 각섬석류는 자철광석인 경우 보통각섬석, 리치테라이트(richterite), Mg-아페소나이트(arfvedsonite), Mg-리베카이트(riebekite), 그리고 자철석대상편마암의 경우 보통각섬석에 해당되는 화학조성을 나타내고 있어 이들이 모암의 화학조성과 변성작용시 글로코페인(glaucophane) Na(M4)Al3VI=CaMg 및 리치테라이트 Na(M4)Na(A)=Ca 치환에 의하여 주로 조절되어졌음을 나타낸다. 흑운모는 주로 자철석 대상편마암에 함유되며 앤나이트(annite)의 화학조성을 갖는다. 녹니석은 자철광석의 경우 피크노녹니석(pycnochlorite)에서 다이아반타이트(diabantite)에 이르는, 그리고 자철석대상편마암의 경우 피크노녹니석의 화학조성을 보여 준다. 함탄산염광물은 후기에 도입된 열수용액에 의해 2차로 생성된 것이며 Fe, Mg 및 Mn의 함량비에 따라 능철석, 안케라이트 및 능망간질돌로마이트 등으로 구분된다.

• 한국광물학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.57-65
• /
• 2018

멕시코 이달고주의 지질은 선캠브리아기 변성암이 기저부를 이루며 상부에 고생대 퇴적암이 부정합으로 놓여있다. 트라이아스기-쥬라기 및 백악기 퇴적암은 상기 언급한 암석들위에 경사부정합적으로 놓여있다. 이들 중생대 암석들은 기저부가 해양성 기원인 신생대 암석들에 의해 덮혀있다. 신생대 암층의 정상부는 안산암질 및 현무암질 조성의 화산암으로 변화한다. 그리고, 매우 다양한 금속 및 비금속 광상들이 이달고주에 부존한다. 이들 광상을 배태하고 있는 암석들은 역시 매우 다양하며, 대부분 중생대에서 제3기층에 해당한다. 그리고, 광화연령은 90%가 제3기에 해당된다. 이달고주는 멕시코에서 은과 망간의 주요 산지로 대부분의 주요 광상들은 퇴적암 배태 함은맥상 광상에 속한다. 다음으로는 연과 아연, 일부 소규모 철광상도 부존하고 있다. 주석과 몰리브데늄 광화작용의 증거가 있으나, 이들 광상들은 저품위고 매장량이 적어서 아직까지 개발되지 않았다. 그리고, 퇴적기원, 열수기원, 변성기원 및 화산기원의 다양한 비금속 광상들이 부존되어있는 것으로 보고되어있다.

• 자원환경지질
• /
• 제27권5호
• /
• pp.459-467
• /
• 1994

울산지역에 분포하는 가대리 화강암체는 울산 철 텅그스텐 광화작용의 관계화성암으로서 전형적인 미문상조직을 보여주며, 칼크-알칼리 계열과 I-type화강암류의 지화학적 특성을 나타내고 있다. 가대리화강암은 물이 포화된 상태에서 0.5~2.0 kbar의 압력조건하에서 생성된 것으로 이는 천부에서의 분별결정에 기인된 것으로 화학성분의 분화는 대부분 알칼리 장석의 분별결정작용으로 이루어졌다. 경상분지 최남단에 분포하며 철광화작용과 관련된 미문상화강암체인 마산-김해 화강암체와 가대리화강암제는 미량성분의 화학조성을 비교해볼때 전혀다른 모마그마에서 분화되었음올 시사해준다.

• 자원환경지질
• /
• 제21권1호
• /
• pp.45-56
• /
• 1988

Many hydrothermal skarn-type iron ore deposits inchiding Mulgeum, Yangseong, Maeri and Kimhae mines are distributed in the south-eastern Gyeongnam Province, Korea. The deposits are magnetite veins which occurred in propylitized andesitic rock near the contact with late Cretaceous Masanite. Symmetrical zoned skarns are commonly developed around the magnetite veins. The order of the skarn zones from the vein is garnet-quartz skarn, epidote skarn, and epidote-orthoclase skarn. The garnets include isotropic or anisotropic andradite($Ad_{100{\sim}70}$), and the epidotes are composed of pistacite($Ps_{21-31}$). Fe contents of the epidotes generally increase toward the magnetite veins. Epidotes and garnets often show compositional variations from grain to grain, that is, their Fe and Al contents vary inversely. This suggests that the variations depend mainly upon $fo_2$ during the skarnization. Oxygen and carbon isotope analyses of minerals from andesitic rock, micrographic granite, major skarn zones and post-mineralization zones were conducted to provide the information on the formation temperature, the origin and the evolution of the hydrothermal solution forming the iron ore deposits. Becoming more distant from the ore vein, temperatures of skarn zones represent the decreasing tendency, but most ${\delta}O^{18}$ and ${\delta}O^{18}_{H_2O}$ values of skarn minerals represent no variation trend, and also the values are relatively low. Judging from all the isotopic data from the ore deposits, the major source of hydrothemal solution altering the skarn zones and precipitating the ore bodies was magmatic water derived from the more deeply seated micrographic granite. This high temperature hydrothermal solution rising through the fissures of propylitized andesitic rock was mixed with some meteoric water, and the extensive isotopic exchange occurred with the propylitized andesitic rock. During this process, the temperature and ${\delta}O^{18}_{H_2O}$ value of hydrothermal solution were lowered gradually. At the stage of iron ore precipitation, because after all the alteration was already finished, the oxygen isotopic exchange with the wall rock was nearly not taken. The relatively high ${\delta}O^{18}$ and ${\delta}O^{18}_{H_2O}$, and relatively low ${\delta}C^{13}$ values of calcites of post mineralization stage, are the results of leaching of the high ${\delta}O^{18}$ chert xenolith in the andesitic rock and low ${\delta}C^{13}$ andesitic rock.

• 자원환경지질
• /
• 제25권2호
• /
• pp.133-143
• /
• 1992

Ulsan granite is plotted mainly in the region of syeno-granite of the Streckeisen diagram, which consists with those of iron related granites in the area of Kimhae-Mulgum, while Chindong granites and Yucheon-Eonyang granites are plotted in the regions of granodiorite-diorite and monzo-granite, respectively. These granites show a differentiation trend of calc-alkaline magma, and their magmatic evolution from intermediate to acidic rocks is consistant with the general crystallization path of the Cretaceous granitic rocks in the Gyeongsang basin. The difference index (D.I.) is 70~90 for Ulsan granite, which lies between 35~80 of Chindong granites and 85~95 of Yucheon-Eonyang granites. These granites are distinguishable from each other by variation patterns of chemical elements. For instance, there is clear difference in content of some major and trace elements between Ulsan granite and Cu-related Chindong granites: Ulsan granite has high content of K (2.68%) and Ba (636 ppm), and low content of Ca (1.07%), Mg (0.50%) and Sr (185 ppm), whereas Chindong granites has less content of K (1.62%) and Ba (382 ppm), and higher content of Ca (3.75%), Mg (1.42%) and Sr (405 ppm). However, the content of Ulsan granite overlaps partly those of Yucheon-Eonyang granites, which are apparently dividable from Chindong granites. There is an usual trend that Cu content is high in Chindong granites of Cu province and Zn content is higher in Yucheon-Eonyang granites of Pb-Zn province. But it is unusual that Cu and Zn are higher in Ulsan granite (34 ppm, 74 ppm) than in Chindong granites (15 ppm, 22 ppm) and Yucheon-Eonyang granites (14 ppm, 43 ppm). This may be due to the reason that Ulsan granite is productive and Cu-Zn minerals are associated with iron ores. Productive Chindong granites in Haman-Gunbug area and Yuchon-Eonyang granites near ore deposits have higher content of Cu and Zn than Ulsang granite. Therefore, it is expected that chemical variation patterns of granites are applicable to distinguish mineral commodity of ore deposits (iron, copper, or lead-zinc) related with the granites in the Gyeongsasng basin.

• 자원환경지질
• /
• 제56권4호
• /
• pp.475-499
• /
• 2023

경상지역 제철유적의 원료산지 추정을 위해 제철시료와 주요 철광상 철광석을 대상으로 암석기재학 및 지화학적 특성을 비교 분석하였다. 각 지역에서 발굴된 제철유적 시료는 제련공정 단계에 따라 원료철광석, 괴련철, 괴련철슬래그, 선철, 선철슬래그, 단조박편, 단야철, 철정 및 화살촉으로 분류되었고 각각 상이한 구성광물과 조직을 보였다. 또한 슬래그를 구성하는 규산염광물에서의 알루미늄 및 칼슘 등의 주원소 성분의 농집과 제철유물에서 니켈 및 구리 등의 미량원소 함량이 높은 것은 원료철광석의 특성이 반영된 것으로 잠재적인 제철원료의 산지추정인자로 여겨진다. 특히 제철유적 시료의 납-스트론튬 동위원소비는 크게 1) 원료철광석과 유사한 조성을 보이는 경우, 2) 스트론튬 동위원소비가 부화된 경우, 그리고 3) 납-스트론튬 동위원소비 모두 부화된 경우로 구별되며 이러한 동위원소비 특성은 고온의 제련공정 과정에서 첨가된 특정 조재제와의 혼염 가능성을 시사한다. 이러한 결과는 첨가물이 제련과정에 미치는 잠재적인 기여 측면에서 경상지역 제철유적의 산지추정 해석에 새로운 시각을 제시한다.

• 한국광물학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.313-322
• /
• 2012

몽골 우기누르 지역 철-망간 광상과 타미르골 지역 철 광상의 광체는 먼곤체지 층 내에 렌즈상으로 협재되는 특성을 갖는다. 이러한 광상은 캠브리아 기에서 실루리아기에 이르는 화산 기원의 퇴적형 광상인 타미르골-요루골 광상구에 해당된다. 우기누르 지역의 철-망간 광체와 타미르골 지역의 철광체는 주로 규암과 편암을 모암으로 하여 먼곤체지 층 내에 렌즈상으로 협재되어 있다. 우기누르지역의 편암이 주로 세리사이트 편암인 데 비해 타미르골 지역은 주로 백운모 편암이 나타나는 차이를 갖는다. 또한 우기누르 지역의 광석은 망간이10에서 12% 함유되나 타미르골 지역의 광석은 망간이 1% 이하로 함량이 낮은 특성을 갖는다. 우기누르 철 망간 광상의 철 광물은 주로 자철석, 적철석이 우세하게 나타나고 기타 철 산화물과 황철석이 미량으로 수반되어 나타나며, 망간 광물은 주로스페사틴, 버네사이트가 우세하게 나타나고 기타망간 산화물이 수반되어 나타난다. 타미르골 지역의 철 광석은 자철석이 우세하게 나타나고 적철석이 수반되며 황철석, 철 산화물, 탄산질 철 등이 미량으로 수반되어 나타난다. 우기누르 철-망간 광상에 대한 육상 자력탐사 결과 높은 자기 이상값을보이는 영역이 지표에서 확인된 광체의 방향과 같은 약 $N30^{\circ}W$ 방향으로 나타나며 지표에서 확인된 광체 이외에 지표에 드러나지 않은 부분에서도 연장되는 것이 확인되었다.