• 자원환경지질
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• 제31권6호
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• pp.463-472
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• 1998

이 연구는 과테말라 에스탄시아 데 라 비르겐 (Estancia de la Virgen) 지역에 분포하는 광화대의 산상과 광물특성을 밝혀내기 위해 수행되었다. 이 연구를 위해 1:2,000 축척의 정밀광상 지질조사가 이루어졌다. 금-은 광화작용은 산 아구스틴 (San Agustin) 단층과 카바나스 (Cabanas) 단층사이의 단층 블럭내에 발달하며 단층구조에 의한 규제를 받았다. 금은 미량에서 부터 최고 72 g/t, 은은 미량에서 초고 180 g/t까지의 품위를 보인다. 정밀광상 지질조사에 의하면 석영맥은 북동방향으로 연장 500 m 이상 추적되며 연속성은 불량하지만 1,000 m 이상 연장되는 양상을 보인다. 석영맥에서의 광물생성순서는 3개 단계를 나눌 수 있다. 1단계에는 황철석, 방연석, 섬아연석, 황동석이 일차 금-은 광물과 수반되며 2단계에는 휘동석, 코벨라이트, 리나라이트와 같은 Cu-Bi-Au-Ag 황화광물이 형성되었으며 이들은 대체로 방연석이나 황동석의 미세구조에 침착-부화되었다. 3단계에는 방연석, 섬아연석의 탄산염화작용, 방연석의 표성부화작용이 지표환경에서 일어났다. 이 과정에서 용탈된 일부 은이 지하수면 근처에서 산화작용이 일어나는 동안 동광석이나 방연석에 침착되었다. 섬아연석과 황동석에서 각기 Fe와 Zn의 함량이 적은 것은 이들 광물이 비교적 저온에서 형성되었음을 의미하며 이는 이전에 연구된 유체포유물의 균일화온도와도 일치한다.

• 한국광물학회지
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• 제4권1호
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• pp.43-50
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• 1991

四成分系 Cu-Fe-Sn-S 시스템의 相關係에 대한 합성실험에서 두 개의 固溶體 타입의 合成相$(Fe, Cu, Sn)_{1+x}S$와 $Cu_{2-y}Fe_{1+y}SnS_4$가 발견되었으며 이들은 成分四面體 내에서 CuS-FeS-SnS로 표시될 수 있는 reference面의 주위에서 안정한 것으로 밝혀졌다. 煎者는 섬아연석 結晶構造를 갖고 있는 단순황화물 고용체로서 온도함수인 금속과 유황의 비율(9.7-1.0/1.0)에 따라 광범위한 화학적 안정영역을 차지하고 있다. 또산 섬아연석 超格子중에 하나인 테트라헤드라이트 結晶構造를 갖고 있는 후자는 $Cu_2FeSnS_4$-FeS conode를 따라 렌즈型의 안정범위를 갖으나 subsolidus 범위(350${\circ}C$까지) 내에서 相轉移 현상이 없고 835-862${\circ}C$에서 不調和熔融을 한다. 위 두 개의 고용체는 온도변화에 따라 相互溶解度 그리고 관련된 각각의 합성상이 화학조성이 변화하는 소위 Incorporation-type Solid Solution이다. 특히 後者의 경우 섬아연석 subcell을 기본골격으로 하는 超格子의 특징적인 양상을 X-ray 연구에서 찾을 수 있으며 이 패턴을 초격자의 안전성이 높다는 것을 암시해 주고 물리, 화학적 특성이 stoichiometric phase $Cu_2FeSnS_4$와 相異하다.

• 자원환경지질
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• 제30권6호
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• pp.505-517
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• 1997

광신 연-아연 광산은 단층 열극을 충진한 열극 충진 광상으로서 조선계의 삼태산층과 시대미상의 서창리층에 발달된 석영과 탄산엽맥으로 이루어져 있다. 광화작용은 3회에 걸쳐 진행되었으며, 각 광화시기의 특징은 다음과 같다. 광화 I기=barren한 석영의 침전기, 광화 II기=석영과 능망간석에 수반된 연-아연 광물의 주 침전기, 광화 III기=barren한 방해석의 침전기. 특히, 연-아연 광물은 주로 광화 IIb기에 침전하였다. 유체포유물 연구에 의하면, 광화 IIb기 광화유체의 온도와 염농도는 $182^{\circ}{\sim}276^{\circ}C$와 2.7~5.4 wt. % NaCl 상당 염농도였으며, 연-아연 광물의 침전은 주로 비등작용과 더불어 후기의 천수 혼입작용에 기인하였음을 지시한다. 광화작용은 약 600~700 m의 심도에서 이루어진 것으로 판단된다. 섬아연석과 유비철석의 성분 함량을 이용하여 추정한 광화 IIb기의 황분압($log\;fs_2$)은 -15.5~11.8 atm이다. 황화물의 황동위원소 조성 (${\delta}^{34}S_{CDT}=9.0{\sim}14.5$ ‰)에 근거한 열수유체의 전(全) 황동위원소값 (${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}$)은 약 14 ‰로서 매우 높은데, 이는 심부 화성기원의 황이 퇴적암류내의 황산염과 다소 혼합 된 결과로 사료된다. 산소-수소 동위원소 분석 연구에 의하면, 광화유체는 낮은 수-암비 환경 하에서 주로 주변 모암인 삼태산층 (${\delta}^{18}O=20.1{\sim}24.9$ ‰)과 상당히 반응한 심부 순환 천수로부터 형성되었다. 한편, 광화유체의 산소동위원소값 (${\delta}^{18}O_{H2O}$)은 광화작용의 진행과 더불어 체계적으로 감소 (광화 I기, 14.6~10.1 ‰; 광화 IIa기, 5.8~2.2 ‰; 광화 IIb기, 0.8~-2.0 ‰; 광화 IIc기, -6.1~-6.8 ‰)하였다. 이는 열수계 내로의 천수 혼입이 시간 경과와 더불어 점진적으로 증가하였음을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제45권4호
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• pp.351-363
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• 2012

본 연구는 부존광체 평가기술 개발을 위해 수행된 것으로 황화광물, 산화광물 및 스카른 광물에 대한 모달 함량비(vol%), 입자크기, 조직의 특성에 따라 나타나는 광대역 유도분극(Spectral Induced Polarization, SIP) 반응특성의 관련성 파악에 초점을 두고 있다. 테스트베드로 강원도 삼척시에 위치한 가곡 연 아연 스카른 광상에서 채취된 9개의 시추코어를 선정하였으며, 이 지역의 연 아연광화대는 캠브리아기 천해성 셰일과 석회암이 혼재된 묘봉슬레이트층과 대륙붕 탄산염 퇴적물로 이루어진 풍촌석회암층의 접촉부를 따라 관입한 백악기 석영몬조니암 성분의 화강반암과의 접촉부를 따라 형성되어 있다. 본 연구에 사용된 9개의 시추코아 시료는 육안 관찰시 비교적 스카른광물 함량이 높으며, SIP 반응이 높은 것(그룹 I), 중간 것(그룹 II), 낮은 것(그룹 III)의 세 개의 그룹으로 구별되고 있다. 그룹 I 암석은 자류철석(25-38 vol.%)과 각섬석(40-55 vol.%)의 모달 함량이 가장 높으며 가장 조립질의 특성을 보이고, 그룹II 시료는 자류철석(7-13 vol.%)의 함량이 비교적 낮으며 석류석(44-68 vol.%)의 모달 함량이 높고 광물 입자는 대체로 세립으로 나타난다. 그룹 III 암석은 자류철석(1-7 vol.%)의 모달 함량이 가장 낮고 휘석(24-66 vol.%)의 함량이 가장 높으며, 광물입자는 매우 세립질인 것이 특징이다. 암석을 구성하고 있는 주요 광물인 자류철석의 입자크기도 그룹 I (≅ 5 mm, < 2.5 mm)에서 그룹 II (< 2.5 mm), 그룹 III (< 1.6 mm)으로 가면서 세립화되는 경향을 보인다. 이들 세 그룹의 자류철석의 모달 함량, 입자의 크기는 SIP반응 상관관계 다이아그램에서 체계적인 지수함수의 관련성을 가지고 대비된다. SIP 반응특성과 황화광물의 모달함량비 사이에 이러한 체계적인 관련성이 존재한다는 것은 부존광체 평가기술 개발에 의미 있는 데이터를 도출하게 될 것으로 여겨진다.

• 자원환경지질
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• 제48권1호
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• pp.15-24
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• 2015

인도네시아 동부 자바의 남서익부에 위치하는 파찌딴 광화대 금속광화작용은 스카른형 교대광체와 열극을 충진 발달하는 열수 맥상광체로 크게 분류할 수 있다. 스카른 형 교대광체는 올리고신 후기 퇴적암류 중 석회암층을 따라 관계화성암체인 석영반암 주변에 발달한다. 본 광체는 스카른광물과 함께 자철석 및 천금속 황화광물이 수반된다. 열수광체로는 관계화성암체인 석영반암으로 부터의 거리를 기준으로 근지성 함 동-아연 망상광체와 원지성 함 연-아연(-금) 맥상광체가 발달 분포한다. 황화광물의 황 동위원소 값으로부터 계산된 $H_2S$의 황 동위원소 값은 스카른광체의 경우 5.6-7.1‰, 열수광체의 경우 0.9-6.8‰ 이었다. 이는 원지성 열수 맥상 광체의 후기 광화작용으로 진행하면서 파찌딴 열수계 내 $SO_4/H_2S$의 비가 증가하면서 $H_2S$의 황동위원소 값이 감소한 것으로 확인된다. 광화대 내 산소 동위원소 값은 스카른 광체 내 자철석, 9.6과 9.7‰; 스카른 광체 내 석영, 6.3-9.6‰; 스카른 광체 내 방해석, 4.7 and 5.8‰; 열수 망상광체 내 석영, 3.0-7.7‰; 열수 망상광체 내 방해석, 1.2 and 2.0‰; 열수 맥상광체 내 석영, -3.9 - 6.7‰로서, 계산된 ${\delta}^{18}O_{water}$ 값은 근지성 스카른 및 열수 망상광체에서 원지성 열수 맥상광체에 이르면서 감소하는 경향성을 보인다. 열수계 ${\delta}D_{water}$ 값은 광체 유형에 관계없이 -65 to -88‰의 값을 보여준다. 이러한 산소 수소 안정동위원소 값의 경향성은 근지성 스카른 및 열수 망상광체 초기 광화작용을 지배한 마그마 기원의 열수 또는 상대적으로 낮은 water/rock 비 값을 갖는 환경하에서 동위원소 교환반응을 이루어 평형상태에 이른 열수가 풍부한 파찌딴 열수계 내에 광화작용의 진행 및 관계화성암과의 거리에 따라 높은 water/rock 비 값을 갖는 환경하에서 동위원소 교환반응을 이루어 진 열수 또는 동위원소 교환반응이 거의 이루어지지 않은 천수의 유입이 점증하며 광화작용이 진행되었음을 의미 한다.

• 자원환경지질
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• 제51권3호
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• pp.213-222
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• 2018

카자흐스탄 듀셈바이지역에서 변성퇴적암을 모암으로 발달한 연-아연 광화대가 확인되었다. 이 광화대에서 채취된 암추시료의 암석학적 특징, 변질지수(Alteration Index) 및 광석의 산화-환원 민감도(Redox-sensitive)를 퇴적분기형(SEDEX-type) 광상과 대비하였다. 광화작용은 습곡과 단층에 의해 규제되며 주로 흑연질천매암의 엽리를 따라 발달한다. 주요 광석광물은 황철석, 자류철석, 섬아연석 및 방연석이며, 세립질 석영과 함께 산점상 또는 층상으로 발달되어 있다. 광화대의 연변부는 전반적으로 견운모 및 녹니석을 수반하는 광역변성작용의 특징을 보인다. 모암을 관입한 마츄빈 화강암류 인근에서 열수작용에 의한 각력화와 망상의 석영-방해석 맥에 수반되는 연-아연 광화작용이 확인된다. 광화작용은 광석광물의 산출형태, 공생광물, 화학조성 및 동위원소 특성에 의해 세 가지 유형으로 구분된다. 광화 제1유형은 엽층리가 잘 발달된 모암 내에 미립의 황철석, 자황철석 및 섬아연석이 엽층리에 평행하게 단속적으로 배태되는 특징을 가지며, 지구화학적 분석결과 퇴적분기형 광화작용의 초기 단계 특징과 유사하다. 광화 제2유형은 광역변성작용에 의해 모암에 형성된 엽리에 평행하게 광석광물이 농집되어 나타나며, 석영 및 백운모(${\pm}$ 흑운모)와 공생하는 특징을 보인다. 광화 제3유형은 열수각력대 내에 발달하며, 모암의 엽리면과 각력 사이의 열극에 규제되어 층상, 망상 및 세맥상의 형태로 발달하는 특징을 가진다. 듀셈바이 연-아연 광화대의 모암은 유사한 변성정도를 나타내고, 명확한 변질대의 분대 현상이 관찰되지 않는다. 또한 광화 제1유형, 제2유형 및 제3유형 모두 유사한 희토류원소(REEs) 패턴을 나타내므로 동일한 기원에 의해 형성된 것으로 해석된다. 광화대에서 산출되는 황화광물은 제한된 범위의 황 동위원소 값(제2유형: ${\delta}^{34}S=-13.3{\sim}-11.7$‰, 제3유형: ${\delta}^{34}S=-13.9{\sim}-8.2$‰)을 가지며, 동위원소 지질온도계 적용 결과, 제2유형($T=251{\pm}38^{\circ}C{\sim}277{\pm}40^{\circ}C$)과 제3유형($T=360{\pm}2^{\circ}C$, $537{\pm}29^{\circ}C$)이 각각 다른 온도 범위로 나타났다. 이는 각각 모암의 변성작용과 마츄빈 화강암류의 관입에 의한 영향을 반영하는 것으로 추정된다. Th-Zr-Sc을 이용한 퇴적환경 분석 및 V/Mo 값을 이용한 산화-환원 민감도 검토 결과, 열수퇴적물은 침전 후 환원환경을 겪었으며 이후 변성작용과 화성암체의 관입에 의한 영향을 받은 것을 지시한다. 또한, 주성분을 이용한 SEDEX 지수를 산출하여 퇴적분기형 광상 판별도에 도시해본 결과 원지성 광화대에 대비된다. 따라서 듀셈바이 연-아연 광화대는 퇴적암을 모암으로 발달하는 층상 퇴적분기형 광상의 원지성 광화대에 해당하는 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-13
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• 2010

경북 영덕의 유금광상은 경상분지 북동부 백악기 화강암체 내에 배태되어 있으며, 함금 열수석영맥은 모암인 영해 화강섬록암 내에 $N19^{\circ}{\sim}38^{\circ}W$ 주향의 단층대를 따라 충진되었다. 열수 유체의 유입은 크게 세 시기로 나누어 볼 수 있는데, 첫 번째 시기는 광화되지 않은 소량의 석영맥이 생성되었고, 두 번째 시기에는 다량의 금속원소와 이에 수반된 금을 함유한 유체가 유입되었으며, 세 번째 시기에는 다량의 황화광물이 침전되었다. 금 광화작용을 수반한 열수 유체는 황철석, 황동석, 방연석, 섬아연석, 그리고 유비철석 등의 다양한 황화광물들을 침전시켰으며, 에렉트럼 내 Au의 함량은 최대 92 wt%까지 매우 높은 편이다. 초기 금 광화작용 시기의 유체의 온도와 압력은 각각 $220{\sim}250^{\circ}C$와 730~1800 bar의 범위를 보이며, 이때 산소분압은 $10^{-27}{\sim}10^{-31.7}$ atm에 이른다. 반면, 광화 후기에서의 유체의 온도와 압력은 각각 $250{\sim}350^{\circ}C$와 206~472 bar의 범위를 보이며, 산소분압은 $10^{-26.3}{\sim}10^{-28.6}$ atm에 해당하고, 황화광물과 $H_2S$의 ${\delta}^{34}S$ 값은 각각 $0.2{\sim}4.2^{\circ}/_{\circ\circ}$의 범위와 $1.0{\sim}3.7^{\circ}/_{\circ\circ}$범위를 보여준다. 유금광상에서 산출되는 에렉트럼은 0.15~1.10 범위의 Ag/Au 원자비를 보인다. 주광화작용이 진행되는 동안 비교적 높은 온도 조건과 4.5~5.5 의 pH 범위에서 광화유체 내에서 ${Au(HS)_2}^-$의 안정성을 감소되고, 상대적으로 ${AuCl_2}^-$ 의 안정성은 증가되었다. 압력조건을 고려 할 때 광화유체는 $350^{\circ}C$ 이상의 온도에 이르렀으며 용액 중 ${AuCl_2}^-$가 중요한 운반 수단이었을 것으로 생각된다. 광화작용이 진행되면서, 온도와 log $f_{o2}$의 감소가 일어남에 따라 ${AuCl_2}^-$의 용해도는 낮아지고 황화물들의 침전이 일어나며 이와 함께 에렉트럼도 침전하였을 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.411-416
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• 2020

본 연구는 적외선 광학재료의 중적외선 영역의 굴절률을 파악하기 위해 반사율을 측정하고 굴절률과 반사율의 관계로부터 굴절률을 추정하는 방법을 제안한다. 전반사 거울 4개를 일정한 간격으로 배열하고 적외선 광원으로부터 연속 파장의 평행광이 45°로 입사되도록 광 경로를 구성한다. 광 경로를 따라 4개의 전반사 거울에 반사되어 온 광강도 I_B를 측정한 후, 광 경로의 마지막에 놓이는 거울을 시편으로 교체하고 광강도 I_s를 측정한다. I_B와 I_s, 전반사 거울의 비를 이용하여 재료의 반사율을 계산한다. 계산된 반사율과 Fresnel의 굴절률과 반사율 관계식에 넣고 시행착오법으로 굴절률을 추정한다. 이 방법을 적용하여 사파이어(Al₂O₃), 게르마늄(Ge), 불화마그네슘(MgF₂), 황화아연(ZnS)재료를 대상으로 실험하고 굴절률을 추정하여 참고문헌자료들과의 비교를 통하여 모든 재료에 대해 파장범위 3 - 5㎛에서 최대 차이 2% 이하로 잘 일치하는 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 통해 본 굴절률 측정방법의 타당성을 확인할 수 있다. 본 연구에서 제시된 방법은 연속 파장의 적외선 광원을 사용하기 때문에 한 번의 측정으로 여러 파장에 대한 굴절률을 추정 할 수 있는 장점이 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권6호
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• pp.484-494
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• 2004

수왕금은광상은 백악기 중기의 반상화강암이나 선캠브리아기의 소백산 편마암 복합체에 발달한 열극을 충진한 석역맥에서 산출된다. 광물공생군에 대한 연구결과 광화작용은 4시기에 걸쳐서 일어났다. 광화 띠는 주요황화광물과 소량의 에렉트럼, 광화 II기는 에렉트럼, 광화 III기는 함은황화염광물과 소량의 에렉트럼, 그리고 광화IV기는 광석광물정출과 무관한 시기이다. 광물학적 연구 및 유체포유물 연구결과 수왕광상의 광석광물은 초기에는 고온(300$^{\circ}C$)에서 정출하여 후기로 가면서 온도가 150$^{\circ}C$까지 하강하는 경향을 보이고, 염농도는 섬아연석의 10.4wt.%에서 중정석의3.1wt.%의 영역을 보여준다. 수왕광상의 금은 광화작용은 140${\sim}$250$^{\circ}C$의 온도와 황분압이 $10^{-12}{\sim}10^{-18}$ atm을 갖는 광화유체에서 일어났다. 유체포유물의 비등증거로부터 광화작용이 진행되는 동안의 압력 조건은 정암압 환경에서 약 210bars 정도로 추정되며, 이는 대략 약 800m의 심도에서 광화작용이 일어났음을 시사한다.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.233-247
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• 2012

통가국 라우분지(Lau Basin)의 해저열수광상 개발을 위한 해저열수광상 분포 및 산상에 관한 특성을 규명하기 위하여 X선 회절분석을 통하여 해저열수광상 해저퇴적물 및 열수변질대의 광물조성을 연구하였다. 연구에 사용된 시료는 TA 26 해저산 주변에서 채취된 코어 시료, 기반암 및 해저퇴적물 시료이고, 벌크 시료와 점토 부분을 분리한 정방위 시료를 제작하여 X선 회절분석을 실시하였다. TA 26 해저산에서 채취된 기반암은 대부분 사장석과 석영으로 이루어져 있는 데 반하여, 표층퇴적물은 대부분 카올린광물과 스멕타이트로 구성되어 있다. 열수구 퇴적물은 대부분 석고, 중정석, 섬아연석, 황철석 등 황산염광물과 황화광물로 구성된다. 기반암과 해저퇴적물의 광물조성으로 미루어 보아, TA 26 해저산의 열수광화대는 주변에 스멕타이트 또는 카올린광물을 형성시키는 정도의 이질변질작용을 일으켰음을 알 수 있다. MC08H-06 시추 코어 시료는 상부는 비변질대, 하부는 스멕타이트와 카올린광물로 구성된 이질변질대에 해당한다. 다양한 황화광물과 황산염 광물의 존재, 이질변질작용에 해당하는 열수변질대의 존재는 TA 26 해저산 내에 해저열수광상이 존재하고 있음을 지시하는 것으로 판단된다.