• 자원환경지질
• /
• 제20권2호
• /
• pp.85-95
• /
• 1987

The host rocks of titaniferous magnetite deposits in Gonamsan are alkaline gabbros, which are typical of undersaturated alkaline rocks in terms of the lack of normative quartz. According to field occurrences and petrographic features, these alkaline gabbros are divided into 3 rock types: coarse-grained and pegmatitic rock, medium-grained rock with equigranular texture, and layered cumulate rock. All these rocks mainly contain clinopyroxene(salite), plagioclase(An 43-66), pargasite, and ilmenite. The accessory minerals are apatite, sphene, quartz, and sometimes titaniferous magnetite. Pargasite, sphene, and quartz are considered to be secondary minerals formed by the reaction among clinopyroxene, plagioclase and Fe-Ti oxide at deuteric stage. Fe-Ti oxides generally occur as ilmenite in the alkaline rocks, and titaniferous magnetite in the ore deposits. Layered cumulate rocks are characterized by a recurrence of discontinuous thin mesolayer of clinopyroxene-pargasite within leucolayer mainly composed of plagioclase. Clinopyroxene is cumulus mineral whereas plagioclase, ilmenite and apatite occur as intercumulus minerals. According to the variation diagrams of oxide and trace element contents against the differentiation index, incompatible elements, such as Na, Ba and Sr, show positive correlations whereas compatible elements, such as Mg and Cr, show negative correlations. However some compatible elements, such as Co, Ni and V show irregular variations, reflecting relative cumulate status of cumulus and intercumulus minerals. On the de la Roche multicationic diagram, these alkaline gabbros are distributed along the differentiation curve of undersaturated alkaline series from alkaline basaltic composition through basanitic composition to tephritic composition. Layered cumulate rocks, which are distributed between basanitic composition and tephritic composition, reflect their cumulate character, slightly scattering away from the curve. The medium-grained rock shows higher contents in Ba, Sr and light rare earch elements than the coarse-grained and pegmatitic rock. The former shows two times higher contents of total rare earth elements than the latter, $while(La/Lu)_{cn}$ ratios maintain fairly constant values of 5.08~5.06 in these two rocks. This means that coarse-grained and pegmatitic rock, as compared with the medium-grained rock, was formed by the earlier differentiated magma but rare-earth element distribution pattern remained almost parallel during differentiation. From the data the above mentioned, these alkaline gabbros are considered to be comagmatic and to be formed by intrusions of differentiated magmas in its reservoir.

• 광물과 암석
• /
• 제36권4호
• /
• pp.273-288
• /
• 2023

구봉 금-은 광상은 과거 한국에서 운산 광상, 대유동 광상, 광양 광상 등과 함께 가장 큰 금-은 광상으로써 선캠브리아기의 변성퇴적암류내에 발달된 열극대를 충진한 8개조의 석영맥(조산형과 intrusion-related형이 혼합된 광상)으로 구성된다. 대한광업진흥공사는 1989년 수행된 시추에서 깊이 -728 ML(시추 90-12공)에서 맥폭 0.9 m의 석영맥(6호맥, 27.9 g/t Au)을 착맥하였으며 2004년 6호맥의 재개발 가능성 검토를 위해 시추(04-1)를 수행하였다. 저자는 2004년 04-1 시추공에서 채취된 모암, 모암변질 및 석영맥 시료들을 이용하여 녹니석과 백색운모의 산상과 화학조성을 연구하였다. 연구된 시료들에서 관찰되는 모암변질작용은 녹니석화작용, 견운모화작용, 규화작용 및 황철석화작용 등이다. 깊이 -275 ML의 광화대에서 관찰되는 녹니석과 백색운모는 모암변질대와 석영맥에서 석영, 칼리장석, 방해석, 금홍석 및 황철석과 함께 산출되며 깊이 -779 ML의 광맥(6호맥)에서 관찰되는 녹니석과 백색운모는 모암변질대와 석영맥에서 석영, 방해석, 인회석, 저어콘, 금홍석, 티탄철석, 자류철석 및 황철석과 함께 산출된다. 깊이 -779 ML에서 산출되는 녹니석은 깊이 -275 ML에서 산출되는 녹니석보다 Al, Mg 원소들 함량이 높고 Si, Fe 원소들 함량이 낮으며 더불어 이들 깊이에서 산출되는 녹니석은 이론적인 녹니석보단 약간 Si 함량이 높다. 깊이 -275 ML에서 산출되는 녹니석의 화학조성 변화는 주로 팬자이틱 또는 Tschermark 치환[Al^3+,VI+Al^3+,IV <-> (Fe²⁺ 또는 Mg²⁺)^VI+(Si⁴⁺)^IV]에 의해 일어났지만 깊이 -779 ML에서 산출되는 녹니석의 화학조성 변화는 팔면체적 Fe²⁺ <-> Mg²⁺ (Mn²⁺) 치환 메카니즘에 의해 일어났음을 알 수 있다. 깊이 -279 ML과 깊이 -779 ML에서 산출되는 백색운모의 층간 양이온(K+Na+Ca+Ba+Sr)은 각각 0.76~0.82 apfu, 0.72~0.91 apfu로써 다소 낮은 함량을 갖지만 팔면체 자리의 양이온(Fe+Mg+Mn+Ti+Cr+V+Ni) 함량은 각각 2.09~2.13 apfu, 2.06~2.14 apfu로써 약간 높은 함량을 갖는다. 깊이 -279 ML에서 산출되는 백색운모의 화학조성 변화는 팬자이틱 또는 Tschermark 치환[(Al³⁺)^VI+(Al³⁺)^IV <-> (Fe²⁺ 또는 Mg²⁺)^VI+(Si⁴⁺)^IV]과 illitic 치환 및 직접적인 (Fe³⁺)^VI <-> (Al³⁺)^VI 치환 메카니즘에 의해 일어났지만 깊이 -779 ML에서 산출되는 백색운모의 화학조성 변화는 팬자이틱 또는 Tschermark 치환[(Al³⁺)^VI+(Al³⁺)^IV <-> (Fe²⁺ 또는 Mg²⁺)^VI+(Si⁴⁺)^IV] 및 직접적인 (Fe³⁺)^VI <-> (Al³⁺)^VI 치환 메카니즘에 의해 일어났음을 알 수 있다.

• 자원환경지질
• /
• 제42권3호
• /
• pp.177-193
• /
• 2009

삼광광상은 선캠브리아기 경기육괴의 화강편마암내에 발달된 단열대(NE, NW)를 따라 충진한 8개의 괴상맥으로 구성된 중열수 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 두시기의 석영+방해석시기(광화I시기)와 방해석시기(광화II시기)로 구성된다. 광화I시기의 열수작용에 의한 변질작용은 견운모화, 녹니석화, 탄산염화, 황철석화, 규화, 및 점토화작용등이 관찰되며 견운모대는 석영맥과 접촉한 부분에서 녹니석대는 석영맥으로부터 멀어짐에 따라 관찰된다. 견운모대의 모암변질광물은 대부분이 견운모 및 석영이며 일부 일라이트, 탄산염광물, 녹니석으로 구성된다. 녹니석대의 모암변질광물은 주로 녹니석, 석영과 소량 견운모, 탄산염광물 및 녹염석으로 구성된다. 견운모의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.45${\sim}$0.50(0.48$\pm$0.02)이며 백운모-펜자이트족에 해당되고 녹니석의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.74${\sim}$0.81(0.77$\pm$0.03)이고 대부분 브런스비자이트에 해당된다. 견운모와 녹니석에 대한 $Al_{IV}$-FE/(FE+Mg)의 다이어그램은 변질시 같은 광종의 견운모와 녹니석의 형성온도를 나타내는 지시자로써 유용하다. 이것은 계산된 녹니석 단종의 활동도가 $a3(Fe_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=0.0275${\sim}$0.0413, $a2(Mg_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=1.18E-10${\sim}$7.79E-7, $a1(Mg_6Si_4O_{10}(OH)_6$=4.92E-10${\sim}$9.29E-7로서 삼광광상의 녹니석은 iron-rich 녹니석으로 비교적 고온 (T>450$^{\circ}C$에서 모암과 평형상태에서 온도가 감소함에 따라 형성되었음을 알 수 있다. 모암변질시 ${\alpha}Na^+$, ${\alpha}K^+$, ${\alpha}Ca^{2+}$ 및 ${\alpha}Mg^{2+}$는 각각 ${\alpha}Na^+$=0.0476($400^{\circ}C$), 0.0863($350^{\circ}C$), ${\alpha}K^+$=0.0154($400^{\circ}C$), 0.0231($350^{\circ}C$), ${\alpha}Ca^{2+}$=2.42E-11($400^{\circ}C$), 7.07E-10($350^{\circ}C$), ${\alpha}Mg^{2+}$=1.59E-12($400^{\circ}C$), 1.77E-11($350^{\circ}C$)이며 열수용액의 pH는 5.4${\sim}$6.4($400^{\circ}C$), 5.3${\sim}$5.7($350^{\circ}C$)로서 모암변질시 열수용액는 약산성이었음을 알 수 있다. 모암변질시 이득원소(부화원소)는 $TiO_2$, $Fe_2O_3(T)$,CaO, MnO, MgO, As, Ag, Cu, Zn, Ni, Co, W, V, Br, Cs, Rb, Sc, Bi, Nb, Sb, Se, Sn 및 Lu 등이며 특히 대부분의 광상에서 Ag, As, Zn, Sc, Sb, S,$CO_2$ 등의 원소가 현저하게 증가하므로 중열수 및 천열수 금-은광상의 탐사에 지시원소로서 활용될 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
• /
• 제25권1호
• /
• pp.27-39
• /
• 1992

Several pyrophyllite deposits occur around the Milyang area where Cretaceous andesitic rocks and spatially related granitic rocks are widely distributed. Pyrophyllite ores consist mainly of pyrophyllite, and quartz with small amount of sericite, pyrite, dumortierite, and diaspore. The andesitic rocks and spatially related granitic rocks in this area suggest that they could be formed from the same series of a calc-alkaline magma series. The contents of $SiO_2$, $Al_2O_3$, LOI(loss on ignition) are enriched, and $K_2O$, $Na_2O$, CaO, MgO, $Fe_2O_3$ are depleted in altered andesitic rocks and ores. Enrichment of As, Cr, Sr, V, Sb and depletion of Ba, Cs, Ni, Rb, U, Y, Co, Sc, Zn are characteristic during mineralization. The pyrophyllite ores can be discriminated from the altered-and unaltered wall-rocks by an increasing of $(La/Lu)_{cn}$ from 4.18~22.13 to 8.98~55.05. In R-mode cluster analysis, Yb-Lu-Y, La-Ce-Hf-Th-U-Zr, $TiO_2-V-Al_2O_3$, Sm-Eu, $CaO-Na_2O-MnO$, Cu-Zn-Ag, $K_2O-Rb$ are closely correlated. In the discriminant analysis of multi-element data, $P_2O_5$, As, Cr and $Fe_2O_3$, Sr are helpful to identify the ores from the unaltered-and altered wall-rocks. In the factor analysis, the factors of alteration of andesitic rocks and ore mineralization were extracted. In the change of ions per unit volume, $SiO_2$, $Al^{3+}$ and LOI are enriched and $Na^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$ and $Fe^{3+}$ are depleted during the alteration processes. The Milyang and the Sungjin pyrophyllite deposits could be mineralized by hydrothermal alteration in a geochemical condition of low activity ratio of alkaline ions to hydrogen ion with reference to spatially related granitic rocks.

• 자원환경지질
• /
• 제48권6호
• /
• pp.431-449
• /
• 2015

연구지역은 영남육괴 지리산지구에 분포하는 선캠브리아기 암주상 산청 회장암복합체 (이하, 회장암체)의 서부에 위치한다. 본 논문은 산청 회장암체에 대한 노두별 상세한 야외지질조사를 통하여 산청 회장암체의 암상, 엽리, 산상의 특징을 조사하고, 산청 회장암체의 형성과정과 그 메커니즘을 연구하였다. 산청 회장암체는 괴상형과 엽상형 산청 회장암 (이하, SA), 철-티탄 광체 (이하, FTO), 고철질 백립암 (이하, MG)으로 구분된다. 괴상형 SA를 제외한 산청 회장암체에는 엽리가 발달한다. 엽상형 SA, FTO, MG의 엽리는 SA가 완전히 고결되지 않은 물리적 상태에서 FTO 및 MG 용융체의 유동과 SA 블록들 사이의 상호운동의 결과로 형성된 마그마 엽리이며, 이들은 동원 마그마의 분화작용을 통해 연속적으로 형성되었다. 산청 회장암체는 괴상형 SA (고압 하에서 모 마그마의 1차 분별정출작용)${\rightarrow}$ 엽상형 SA [저압 하에서 모 마그마로부터 1차적으로 분화된 사장석-풍부 결정-용융 혼합체 (회장암질 마그마)의 2차 분별정출작용]${\rightarrow}$ FTO (회장암질 마그마의 2차 분별정출작용의 최종 분화단계에 잔류된 고철질 마그마의 압착여과작용에 의해 완전히 고화되지 않은 SA로 주입)${\rightarrow}$ MG (최종 잔류된 고철질 마그마의 고화작용) 순으로 형성되었다. 이는 산청 회장암체를 구성하는 괴상형과 엽상형 SA, FTO, MG는 성인과 시대를 달리하는 서로 다른 마그마의 분화 및 관입 산물이 아니라 동일시대의 동일기원 마그마로서 다단계 분별정출작용과 다중압력 결정화작용을 통해 형성되었음을 의미한다.

• 자원환경지질
• /
• 제52권4호
• /
• pp.259-274
• /
• 2019

휴대용 X선 형광분석기(XRF)와 단파장 적외선 분광분석기(SWIR)를 이용하여 조산형 금광상인 삼광광상의 열수유체와 모암의 반응에 의한 원소분산과 모암변질 양상을 파악하고 이를 통해 광상탐사인자를 추정하고자 하였다. 이를 위해 편암 및 편마암, 그리고 석영맥과의 접촉변질대 등으로 구성된 삼광광상 본항갱에서 일정간격으로 804개 지점에 대해 총 4,824회 측정하였고, 이 결과를 XRF 및 ICP 정량분석결과와 비교하였다. 회귀분석결과 현장측정 주원소 결정계수는 0.88, V을 제외한 미량원소는 0.56를 보인다. 일부 시료를 연마한 후 측정한 결과 주원소 결정계수는 0.97, 미량원소는 0.65로서 현장측정결과보다 높게 나타난다. 석영맥 변질대 분석결과 As는 Fe, Zn, Rb와 양의 상관관계를 보이며, V과는 음의 관계를 나타낸다. 컨투어맵 분석결과에서 As는 Zn, Rb, Fe, Ti, Cr, Ni 등과 함께 석영맥 부근에서 함량이 증가하는 것으로 나타나 상호 유사한 경향성을 보인다. 휴대용 SWIR을 이용한 현장측정결과 편암 및 편마암에는 운모, 일라이트, 녹니석, 견운모, 각섬석, 녹염석 등의 조합을 보이고, 석영맥과 접한 변질대에서는 일라이트, 견운모, 석고 및 운모 등이 검출된다. 컨투어맵 작성결과 녹니석은 대부분 모암에서 산출되는 반면, 견운모는 석영맥 부근에서 높게 나타난다. 휴대용 분석기기를 이용한 이러한 결과는 기존의 원소분산 및 열수변질 연구결과와 유사하며 조산형 금광상 탐사에 효과적으로 사용가능할 것으로 여겨진다.

• 한국광물학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.129-138
• /
• 2008

볼 밀과 임팩트 밀의 분쇄율에 따른 단체분리(선택적 분쇄)와 공기 분급에 의한 고령토 광물의 성세특성을 조사하였다. 원광석을 볼 밀과 임팩트 밀로 분쇄하여 325 mesh 이하 미립자의 생성율을 유사하게 조절하였으며 미립자에 대한 화학성분을 분석함으로써 선택적 분쇄 특성을 조사하였다. 분쇄된 시료는 공기 분급기를 사용하여 미립자와 굵은 입자로 분리하고 각 산물에 대한 화학조성분석을 통하여 분쇄 방식에 따른 정제효과를 비교하였다. 볼 밀과 임팩트 밀 모두 분쇄율이 높아질수록 미립자의 고령토 품위는 낮아지는 경향을 나타내었다. 특히 볼 밀의 경우에서 석영, 장석과 같은 불순광물의 혼입으로 인해 미립자의 불순물 함량이 높아짐을 알 수 있었다. 볼 밀의 경우 공기 분급기의 분급점을 $43\;{\mu}m$로 하면 정광의 생산율은 66.2 wt%이었으며 철성분 제거율은 5.3%, 칼슘성분 제거율은 34.6%로 나타났다. 반면 임팩트 밀을 사용하여 동일한 조건으로 분쇄 후 분급한 산물의 정광 생산율은 64.4 wt%이며 철성분 제거율은 34.2%, 칼슘성분 제거율은 67.6%, 티탄성분 제거율은 25.0%를 나타내어 임팩트 밀의 경우가 불순물의 제거에 우수한 결과를 보였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제41권10호
• /
• pp.756-765
• /
• 2004

Colemanite($Ca_2B_6O_{11}{\cdot}5H_2O$)원광을 황산과 반응시켜 붕산을 추출하는 방법과 그 반응 기구에 대하여 연구하였다. colemanite에 황산을 첨가하고 가열하여 colemanite의 칼슘 성분을 황산칼슘으로 분리하고 붕산을 추출할 때, 첨가하는 황산 첨가량 은 colemanite에 존재하는 Ca 성분을 분리할 때 필요한 화학 양론적인 양보다 많아야 되며, 또한 초기 pH가 5 미만이어야 대부분의 colemanite가 분해되었다. 붕산으로 추출 시 영향을 주는 인자로는 분해온도, 분해시간, 황산 첨가량, 황산암모늄 첨가량, pH. 농축 정도 및 건조온도와 시간이었다. 황산 첨가 시 colemanite에 포함되어 있는 불순물 중 CaO와 MgO는 황산과 반응하여 침전을 형성하고, $SiO_2$는 불용 성분으로 황산칼슘과 함께 분리되고, $Al_2O_3,\;Fe_2O_3,\;TiO_2,\;Na_2O$ 등은 황산과 반응하여 액상 상태로 존재하였다. 이 액상에 암모니아를 첨가하여 존재하는 나머지 불순물을 수산화물 형태로 분리, 석출하였으며, pH 조정과 산성화, 농축, 재결정화 과정을 통하여 붕산을 제조하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제31권4호
• /
• pp.297-310
• /
• 1998

Geochemical characteristics of environmental toxic elements at the Narim mine area were investigated on the basis of major, minor, rare earth element geochemistry and mineralogy. Ratios of $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ in soils and sediments range from 11.57 to 22.21 and from 1.86 to 3.93, and are partly negative and positive correlation against $SiO_2/Al_2O_3$ (3.41 to 4.78), respectively. These suggested that sediment source of host granitic gneiss could be due to rocks of high grade metamorphism originated by sedimentary rocks. Characteristics of some trace and rare earth elements of V/Ni (0.33 to 1.95), Ni/Co (2.00 to 6.50), Zr/Hf (11.27 to 53.10), La/Ce (0.44 to 0.55), Th/Yb (4.07 to 7.14), La/Th (2.35 to 3.93), $La_N/Yb_N$ (6.58 to 13.67), Co/Th (0.63 to 2.68), La/Sc (3.29 to 5.94) and Sc/Th (0.49 to 1.00) are revealed a narrow range and homogeneous compositions may be explained by simple source lithology. Major elements in all samples are enriched $Al_2O_3$, MgO, $TiO_2$ and LOI, especially $Fe_2O_3$ (mean=7.36 wt.%) in sediments than the composition of host granitic gneiss. The average enrichment indices of major and rare earth elements from the mining drainage are 2.05 and 2.91 of the sediments and are 2.02 and 2.60 of the soils, normalizing by composition of host granitic gneiss, respectively. Average composition (ppm) of minor and/or environmental toxic elements in sediments and soils are Ag=14 and 1, As=199 and 14, Cd=22 and 1, Cu=215 and 42, Pb=1770 and 65, Sb=18 and 3, Zn=3333 and 170, respectively, and extremely high concentrations are found in the subsurface sediments near the ore dump. Environmental toxic elements were strongly enriched in all samples, especially As, Cd, Cu, Pb, Sb and Zn. The level of enrichment was very severe in mining drainage sediments, while it was not so great in the soils. Based on the EPA value, enrichment index of toxic elements is 8.63 of mining drainage sediments and 0.54 of soils on the mining drainage. Mineral composition of soils and sediments near the mining area were partly variable being composed of quartz, mica, feldspar, amphibole, chlorite and clay minerals. From the gravity separated mineralogy, soils and sediments are composed of some pyrite, arsenopyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena, goethite and various hydroxide minerals.

• 자원환경지질
• /
• 제25권3호
• /
• pp.259-273
• /
• 1992

성산광산은 한반도의 남서부에 위치하는 큰 딕카이트광상 중에 하나이다. 광석광물로는 주로 딕카이트와 석영이며, 소량의 명반석, 카올리나이트 및 견운모가산출된다. 성산광상의 주변지질은 주로 백악기의 산성 화산암류로 구성된다. 연구지역에서 이러한 암석들은 동서방향의 축을 갖고 동쪽으로 경사지는 향사구조를 갖는다. 산성 화산암류는 심한 열수변질작용을 받고 있다. 이러한 암석들은 중심부로부터 바깥쪽으로 딕카이트, 딕카이트-석영, 석영, 견운모, 알바이트 및 녹니석대로 구분된다. 변질암의 이러한 누대배열은 주변암 (용결응회암과 유문암의 상부)이 산성열수에 의한 변질작용으로 생성되었다. 그것은 황화수소를 함유한 용액과 초기 가스, 그리고 다른 것들이 지표 가까이에서 산화되었고, 황산열수용액에 의해 형성되어졌음을 시사한다. 변질암의 광물학적, 화학적 변화에 대하여는 여러가지 방법으로 검토하였고, 특히, 56개의 변질암에 대한 화학조성은 습식분석과 XRF로써 분석하였다. 이러한 분석자료들을 기초로 하여 고창한 결과 거의 모든 원소가 원암으로부터 이동되었다고 사료된다. 광상의 형성온도는 석영대로부터 얻은 시료의 유체포유물 연구로부터 200 이상임이 판명되었다. 변질대의 광물조성과 암석의 화학 성분으로 보아 성산광상을 형성한 열수용액은 $m_{K^+}=0.003$, $m_{Na^+}=0.097$, $m_{SiO_2(aq.)}=0.008$ 및 pH=5.0으로 나타났다.