• 자원리싸이클링
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• 제25권3호
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• pp.74-81
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• 2016

고정층 반응기에서 PVC를 염화제로 사용하여 일메나이트 광석 중 철을 선택적으로 제거하기 위한 염화반응에 대하여 조사하였다. 철의 제거율에 미치는 PVC첨가량과 반응온도의 영향에 대하여 조사하였다. 철의 제거율은 PVC 첨가량과 온도가 증가할수록 상승하였다. PVC에서 생성된 HCl가스와 반응한 후의 시편 표면에는 많은 기공이 관찰되었다. 이러한 기공에 의해서 일메나이트 입자의 중앙부분에 있는 철과 반응할 수 있었던 것으로 생각된다. 선택적 염화반응을 속도론적 모델에 의해 조사한 결과 입자 계면에서의 화학반응에 의해서 율속되는 것으로 생각된다. PVC를 사용한 일메나이트의 선택적 염화반응에서 활성화 에너지는 20.47 kJ/mol로 계산되었다.

• 자원환경지질
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• 제33권1호
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• pp.1-18
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• 2000

Lens shaped and stratiform titanomagnetite orebodies in the Boreumdo iron mine are closely associated with amphibolite which intruded into Precambrian metasediments. Mineralogical and petrochemical analyses of amphilbolite and titanomagnetite ores were carried out in order to interpret the origin of amphilbolite and the genesis of titanomagnetite ore deposits. Amphibolites belong to orthoamphilbolite interms of Niggli value and mineralogy, and are characterized by the occurrence of relict olivine. The amphilbolites responsible for titanomagnetite mineralization have extremely high content of $TiO_2$, ranging from 2.12 to 4.59 wt.% with the average value of 3.43 wt.%. Amphibole minerals in amphibolites are consist mainly of calcic amphiboles such as hornblende, ferroan pargasitic hornblende and tremolite. Most plagioclases belong to andesine ($An_{30-50}$\ulcorner). The metamorphic temperature and geobarometric pressure which are calculated by the calcic amphibole-plagioclase geothermometer and calcic amphilbole geobarometer are estimated to be 537$^{\circ}C$~579$^{\circ}C$(avg. 555$^{\circ}C$) and 2.9~6.6 kbar (avg. 4.5 kbars), respectively. It shows a typical amphibolite facies. Based on the mineral chemistry and petrochemisty of amphibolites and iron ores which are composed mainly of titanomagnetite and ilmenite in the Boreumdo iron mine, the titaniferous oxide melts could be immiscibly separatd from the titaniferous ultrabasic magma. The genesis of the Boreumdo titanomagnetite ore deposits are analogous to the Soyeonpyeongdo and Yonchon iron ore deposits in terms of their mineralogy, mineral chemistry and geologic setting.

• 자원환경지질
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• 제36권6호
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• pp.407-413
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• 2003

알칼리 교대암내에 배태되는 압동 Nb-Ta 광상의 지질은 상부원생대의 퇴적암류와 이를 관입분포하는 고생대 후기에서 중생대 초기의 평강암군에 속하는 호암산 관입암체(알칼리 섬장암류), 쥬라기의 흑운모화강암 및 제4기의 현무암으로 구성된다. 알칼리 섬장암류는 각섬석-휘석 섬장암, 각섬석-흑운모 섬장암, 흑운-하석 섬장암, 흑운모 섬장암 및 석영-각섬석-휘석 섬장암 등을 포함한다. 후기 마그마 단계에서 수반되는 알칼리 교대작용에 의해 형성된 알칼리 교대암은 호암산 관입암체의 남쪽 가장자리를 따라 띠모양이나 불규칙한 맥상 및 렌즈상으로 Nb-Ta 광체를 이루고 있다. 산출되는 광석광물은 파이로크롤과 저어콘을 비롯하여 극소량의 콜럼바이트, 퍼규소나이트, 자철석, 형석, 휘수 연석, 티탄철석, 티타나이트, 인회석 및 모나자이트 등 이다. Nb, Ta, 희토류 및 방사성 원소(Th, U)를 함유하는 파이로크롤은 (1) 부화된 Ta, U 및 Ce, (2) 낮은 함량의 Ta 및 F (3) Th 또는 Ba의 부화 등으로 특징된다. 지화학적 특징과 광석의 구조 및 광물의 산출 특성으로 미루어 광화작용이 알칼리성 광화유체의 교대작용에 따른 것임을 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제25권3호
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• pp.297-316
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• 1992

The Daebong gold-silver deposits is located in 8 km southwest of Cheongyang, Chungcheongnam-Do, Republic of Korea. The gold-silver-bearing hydrothermal quartz veins was formed within the Precambrian metasediments of Gyeonggi massif. Ore minerals occur as mainly of pyrite, sphalerite (0.78~6.19 wt.% Cd), galena, pyrrhotite and minor amounts of chalcopyrite, arsenopyrite, magnetite, ilmenite, chalcocite, electrum (55.00~89.55 wt.% Au) and argentite. The gangue minerals are quartz, calcite, chlorite, K-feldspar, biotite. Wall-rock alterations such as chloritization, silicification, pyritization, carbonatization and sericitization can be observed near the quartz veins. According to the mineral paragenetic sequence based on vein structure and mineral assemblages, three stage mineralizations can be recognized. Fluid inclusion, sulfur isotope and thermodynamic data show that the ore minerals were dominantly deposited at the between 388 and $204^{\circ}C$ from fluids with salinities of 8.1~0.3 wt.% equivalent NaCl, and sulfur isotope value 4.84 to 6.40 per mil of sulfides indicates igneous sources of sulfur in the hydrothermal system and fluid inclusion salinity data suggest that thermal fluids may have magmatic origin with some degree mixing of meteoric water.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.295-304
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• 2012

하동군 옥종면 월횡리에는 과거 개발하던 티탄철석 광산이 위치하며, 주변 지질은 선캄브리아기 지리산 편마암 복합체가 광범위하게 분포하고 이를 회장암이 관입하고 있다. 간극누적형 회장암체 내 티탄철 광체가 발달하고 있으며, Ti-광체 내 희토류원소를 포함하는 갈렴석이 맥상으로 발달하고 있다. 갈렴석의 CaO 함량은 11.02~12.81 wt%로 낮은 반면, ${\Sigma}R_2O_3$는 상대적으로 높은 17.21~21.58 wt% (R=Ce, La, Nd)의 범위를 보여준다. 갈렴석이 높은 방사능 이상치를 보여주는 이유는 갈렴석 내에 미립의 광물상으로 존재하는 토륨 광물인 톨라이트(thorite, $ThSiO_4$) 때문인 것으로 밝혀졌다. 톨라이트는 $3{\sim}6{\mu}m$ 크기의 입상으로 누대구조를 보여주며, 화학분석 결과 $ThO_2$는 65~72.78 wt%, $UO_2$는 5.49~12.78 wt%의 함량을 보였다. 이러한 광물학적 특성은 톨라이트를 함 REE 갈렴석을 찾는 방사능 탐사를 함에 있어 좋은 지시자로 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제27권2호
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• pp.117-130
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• 1994

Titanomagnetite ore bodies in the Yonchon iron mine are closely associated with alkali gabbroic rocks of middle Proterozoic age which intruded Precambrian metasedimentary rocks. The orebodies can be divided into massive ores in gabbroic rock, skarn ores in calcareous xenoliths and banded ores in gneissic gabbro. Gabbroic rocks from the Yonchon iron mine have unusually high content of $TiO_2$ with an average values of 3.46 wt%. Iron ores are ilmenite (42.25~51.56 wt% in $TiO_2$) and titanomagnetite (1.29~6.57 wt% in $TiO_2$) and the former is dominant Small amount of magnetite, hematite, sphene and sulfide minerals are included in the ores. Grandite garnet, titanoaugite and tschermakite are in iron skarn ores. Hornblendes from ores and gabbroic rocks have a relatively homogeneous isotopic composition with ${\delta}D$ between -110.0 and -133.9‰, and ${\delta}^{18}O$ of +4.5 to +6.5‰, and calculated to have formed in fluids with ${\delta}O_{H_2O}$ of + 6.7 to +8.7‰. and ${\delta}_{H_2O}$ of -87.9 to -111.8‰, which has a similar isotopic value of primary magmatic water. Based on intrusive age, occurrence, mineral chemistry and isotopic compositions of magnetite ores and gabroic rocks, it will be concluded that the gabbroic rocks are responsible for the titanomagnetite mineralization. The titaniferous magnetite melt was immiscibly separated from the high titaniferous gabbroic melts of Proterozoic age.

• 자원환경지질
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• 제20권2호
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• pp.85-95
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• 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.

• 한국광물학회지
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• 제31권2호
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• pp.87-101
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• 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.

• 자원환경지질
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• 제55권2호
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• pp.197-207
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• 2022

본 연구는 조선누층군 내 타이타늄 광체의 모암이 되는 면산층 암석을 기계학습기법을 분광분석 결과에 적용하여 탐지하였다. 이를 위해 면산층과 타 층들의 구성 광물을 파악하고, 타이타늄 함량을 측정하였으며, 전자기파 반응 특성을 분석하였다. 면산층은 다른 층들에 비해 불투명 광물을 많이 함유하고, 석영 입자와 점토광물로 구성된다. X선 형광분석 결과, 면산층의 평균 타이타늄 함량은 타 층들에 비해 최소 10배 이상의 타이타늄 함량을 보이며 낮은 함량군과 높은 함량군의 다봉분포를 갖는다. 이는 면산층 내의 타이타늄이 함유되는 사질과 이질이 교호 반복되는데 사질 부분은 이질 부분보다 타이타늄의 함량이 상대적으로 높기 때문이다. 분광분석 결과, 면산층은 산화철의 흡광 특성이 근적외선 영역에서, 점토광물에 의한 흡광 특성이 단파적외선 영역에서 관찰되며, 풍화면의 경우 점토광물 특성이 보다 강해지는 경향을 보인다. 타이타늄 광화대의 탐지는 티탄철석 자체의 분광 특성이 특징적이지 않아 광체를 탐지의 대상으로 보기보다는 모암인 면산층을 탐지하는 것이 적절할 것으로 생각된다. 랜덤포레스트 기계학습 기법을 이용한 면산층의 탐지 정확도는 84%, 전체정확도 97%를 보였으며, 산화철의 분광 특성과 점토광물 분광 특성이 가장 중요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 이는 분광 특성이 타이타늄 모암인 면산층 암석을 효율적으로 탐지할 수 있음을 지시하고, 확대 적용 될경우 무인항공기반 타이타늄 광체 탐사에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권2호
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• pp.63-69
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• 2022

본 연구에서는 국내에 의치한 관인광산의 바나듐 함유 티탄철광(vanadium titanium magnetite, VTM) 광석 대상으로 기계적 분쇄에 의한 결정구조를 평가하고자 다양한 조건에서의 유성 볼밀을 통한 기계적 분쇄를 수행하였으며, 산물에 대하여 결정구조 거동을 평가하였다. 사용된 관인광산 VTM 광석은 자철석과 티탄철석이 주요 광종이며, 주요 맥석광종은 철기반 실리케이트로 확인되었다. 유성 볼밀에 의한 기계적 활성화 결과에 따르면 분쇄메디아(볼) 크기는 크기가 작을수록 결정화도 및 결정크기가 감소하였으며, 시료/볼 충전은 시료가 투입이 적을수록 무정형화가 크게 일어남을 확인되었다. 게다가, 분쇄운전 변수인 분쇄속도 및 시간은 증가할수록 결정구조의 변화가 크게 관찰되었으며, 볼 크기 및 시료/볼 충전비보다도 분쇄속도 및 시간에 의한 결정구조 거동의 영향을 크게 주는 것으로 확인되었다.