• Ocean and Polar Research
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• 제23권1호
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• pp.11-21
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• 2001

K-Ar ages of the altered rocks from the Barton Peninsula are belows; altered tuffaceous andesite from southwestern part is 42 Ma, altered rocks contacted with quartz vein from southern part are 28 and 33 Ma, and advanced argillic altered andesite from northeastern part are 33 and 35 Ma. Those K-Ar ages are 10 My younger than granitic rocks of the Barton Peninsula. Hydothermal alteration of the Barton Peninsula was originated from mixing of magmatic water from parent magma of granitic rocks with meteoric water. The Al content in the hostrock is relatively constant during hydrothermal alteration, on the contrary the Mg content is in proportion to total alkali. The variation of total alkali and Mg contents in hydrothermal alteration indicates that those elements was washed out during hydrothermal alteration. The sequences of hydrothermal alteration of the Barton Peninsula is chloritization of amphiboles, sericitization of feldspars and kaolitization of sericite.

• 암석학회지
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• 제13권4호
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• pp.224-237
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• 2004

연구 지역에 분포하는 회장암체는 분포상태와 임상에 의해 북쪽의 산청회장암체와 남쪽의 하동회장암체로 구분된다. 이들 회장암체 내에 발달했던 열수시스템의 특성에 대해 알아보기 위해 산소와 수소 안정 동위원소 조성을 측정해 보았다 연구 지역에 있는 회장암체의 $\delta$$^{18}$ $O_{plagioclase}$ 값은 공간적인 분포에 따라 서로 다른 값을 가지는 특징을 보여준다. 즉 북쪽에 분포하는 산천회장암체 사장석의 $\delta$$^{18}$ O 값은 맨틀기원의 신선한 회장암의 전형적인 값(6-6.5$\textperthousand$)보다 더 무거운 값인 7.3-8.8$\textperthousand$ 사이의 값으로서, 비교적 좁은 범위의 값을 갖는 특징을 보여준다. 이와는 달리 남쪽에 분포하는 하동회장암체 사장석은 -4.4-8.2$\textperthousand$ 사이의 넓은 범위의 $\delta$$^{18}$ O 값을 가지며, 맨틀기원의 신선한 회장암의 전형적인 값보다 낮은 $\delta$$^{18}$ O 값을 가진다. 연구 지역의 중간 지역에 분포하는 회장암을 구성하는 사장석은 북쪽 지역의 사장석과 남쪽 지역의 사장석이 갖는 $\delta$$^{18}$ O 값의 중간 값을 갖는다. $\delta$$^{18}$ O 값의 이러한 공간적인 분포는 지역에 따i가 서로 다른 열수시스템이 발달되었음을 지시한다. 즉, 연구 지역의 남쪽 지역에서는 천수에 의해 발달된 열수시스템이 우세하게 발달한 반면에, 북쪽 지역에서는 마그마 기원의 유체에 의해 발달된 열수시스템이 우세하였다. 회장암의 수소 안정 동위원소 조성과 이들 전암 내에 들어있는 물의 함량과의 관계는 정의 관계를 보여주며, 이러한 결과는 회장암질암을 형성한 마그마의 분화작용이 일어나는 동안에 용리작용(exolution)에 의해서 마그마로부터 분리된 유체가 자생변질작용을 일으킴으로써 초생 보통휘석을 각섬석으로 변화시켰음을 지시해준다. 이러한 자생변질작용이 일어난 이후에, 천수기원의 유체에 의해 형성된 열수시스템이 연구 지역의 남쪽에 발달함으로써 마그마에서 유래한 유체에 의한 열수시스템의 흔적이 지워져버렸다. 그러나 북쪽에 있는 산청회장암체는 이 열수시스템에 의한 영향을 거의 받지 않고 마그마 기원의 유체에 의해 형성되었던 열수시스템의 흔적을 잘 기록하고 있다. 연구 지역의 북쪽에 분포하는 산청암체 보다 남쪽에 분포하는 하동암체에서 견운모, 방해석, 녹니석과 같은 이차 변질광물들이 더 많이 관찰되는 것은 이 지역에서 중첩되어 발달되었던 열수시스템과 관련이 있는 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제46권2호
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• pp.153-163
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• 2013

옥천 금-은광상은 시대미상의 변성퇴적암류내에 발달된 NE 또는 NW 계열의 열극대를 충진한 2개조의 석영맥으로 구성된 열수맥상광상이다. 본 광상의 석영맥은 주로 괴상으로 산출되며 일부 각력상 및 정동구조가 관찰되고 연장성은 최소 50 m, 맥폭은 0.1에서 0.3 m 정도이다. 이들 석영맥에서 산출되는 광물은 황철석, 석영, 견운모, 녹니석 및 점토광물로 구성된 열수변질광물과 황철석, 자류철석, 유비철석, 섬아연석, 황동석 및 방연석으로 구성된 황화광물이 관찰된다. 유체포유물 자료에 의하면, 광화시기 광석광물의 침전과 관련된 균일화온도와 염농도는 각각 $184{\sim}362^{\circ}C$, 0.0~6.6 wt.% NaCl 로서 광화유체가 천수의 혼입에 의한 냉각과 희석작용이 있었음을 지시한다. 황(${\delta}^{34}S$: 0.4~8.4‰)의 기원은 주로 화성기원과 일부 모암내의 황에서 유래된 것으로 해석된다. 산소(${\delta}^{18}O$: 4.9~12.1‰)와 수소(${\delta}D$: -92~74‰) 동위원소값의 자료로 볼 때, 이 광상의 광화유체는 마그마 기원 또는 천수 기원의 유체로 생각되며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 해석할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제44권3호
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• pp.193-201
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• 2011

거풍구리광상은 트라이아스기 청산화강암 내에 발달된 NE 계열의 열극대를 충진한 2개조의 석영맥으로 구성된 열수맥상광상이다. 본 광상의 석영맥은 주로 괴상으로 산출되며 일부 정동 및 각력상 조직이 관찰되고 연장성은 500 m, 맥폭은 0.2에서 2.2 m 정도이다. 이들 석영맥의 광화작용은 hypogene 시기와 supergene 시기로 구분된다. Hypogene 시기의 광물은 견운모, 황철석, 석영, 녹니석 및 점토광물로 구성된 열수변질광물과 황철석, 유비철석, 자류철석, 백철석, 섬아연석, 황석석, 황동석 및 방연석으로 구성된 황화광물이 관찰된다. Supergene 시기에는 침철석이 생성되었다. 유체포유물 자료에 의하면, 광화시기 광석광물의 침전과 관련된 균일화온도와 염농도는 각각 $163{\sim}356^{\circ}C$, 0.2~7.2 wt.% NaCl 로서 광화유체가 천수의 혼입에 의한 냉각과 희석작용이 있었음을 지시한다. 황(${\delta}^{34}S$: 4.3~9.3‰)의 기원은 주로 화성기원과 일부 모암내의 황에서 유래된 것으로 해석된다. 산소 (${\delta}^{18}O$: 0.9~4.0‰)와 수소(${\delta}D$: -86~-69‰) 동위원소값의 자료로 볼 때, 이 광상의 광화유체는 마그마 기원 또는 천수 기원의 유체로 생각되며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 해석할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제32권6호
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• pp.561-573
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• 1999

소백산 육괴 중부지역의 선캠브리아기 변성암류에는 특징적으로 중역수형 금광상이 다수 배태된다. 연동 지역의 홍덕.대원.일생 금 광산도 이에 속하며, 단층 열극을 충진한 괴상의 석영맥 (폭 0.3~3m)으로 산출된다. 광석 광물은 매우 단순하여 주로 자류철석, 섬아연석, 방연석으로 산츨되며, 황철석, 황동석, 엘렉트럼, 사면동석, 자연창이 일부 수반된다. 유체포유물 연구결과, 광화작용은 비교적 높은 온도(240$^{\circ}$~40$0^{\circ}C$)에서 낮은 염농도 (<12 wt. % NaCl equiv.)를 갖는 $H_{2}O-CO_{2}(-CH_{4})$-NaCl계 유체로부터 진행되었다. 석영 내의 유체포유물은 단순한 액상 포유물(Type 1)과 메탄올 함유하는 $CO_2$-rich 포유물(TypeII)로 구분된다. Type II 포유물의 carbonic phase (주로 $CO_2$)의 함량은 동일 시료 내에서도 매우 다양하게 변화하면, carbonic phaseso의 메탄 함량은 대략 2~20 mole%이다. 유체포유물의 균일화온도와 염농도의 관계를 보면, 광화작용의 초기에는 $CO_2$비등을 수반한 유체 불혼화가 일어났으나, 후기에는 냉각작용이 지배적이옷음을 알 수 있다. 광화작용시의 조성 (${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}$=-2.1 to 2.2$\textperthousand$, $\delta$18Owater=4.7 to 9.3$\textperthousand$, $\delta$Dwater=-63 to -79$\textperthousand$ )은 광화유체가 마그마로부터 기원하였음을 지시한다. 본 연구 결과는 연동지역에 부존하는 중온형 금광상의 성인에 대하여 마그마 기원모델을 성공적으로 적용할수 있음을 확인해준다.

• 자원환경지질
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• 제35권6호
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• pp.533-544
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• 2002

주요 및 미량원소들의 함량을 조절하는 반응들 동안 용존 원소들의 상대적인 유동성을 알아보기 기존에 발표된 강원도 지역 탄산수와 화강암에 대한 자료로부터 주·부·미량원소의 함량을 다시 살펴보았다. 탄산수내에 용존되어 있는 원소들의 상대적인 유동성은 Na으로 평균화한 탄산수-화강암간의 비로부터 계산하였다 계산결과는 탄산수 대수층내로 마그마에서 기원한 휘발성을 지닌 금속원소들의 가스에 의한 유입은 강원도 지역에서 무시할 만하며, 이런 유입은 상승하는 유체의 냉각에 의해 조절된다 이산화탄소가 유입된 약산성의 물에 의한 화강암의 용해반응이 금속원소들의 주요 공급원이다 유동성이 매우 낮은 원소 (Al)는 고체의 풍화산물 내에 우선적으로 잔류하는 반면, 알칼리 및 알칼리 토금속들과 OHA원소들 중 As과 U은 유동성이 있으며, 따라서 수용액계 내로 방출된다. 전이금속원소들은 중간정도의 유동특성을 보이는데, Fe와 Mn은 산화환원조건 또는 V, Zn과 Cu는 고체표면과 연관된 반응(흡착이나 침전)의해 주로 영향을 받는다.

• 자원환경지질
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• 제30권4호
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• pp.289-301
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• 1997

보국 코발트 광산은 백악기 경상분지내에 위치하며, 셰일로 구성된 건천리층을 천부 관입한 암주상의 미문상 화강암내에 국한하여 배태된다. 광상은 열극 충진형 석영${\pm}$액티놀라이트${\pm}$탄산염 광물맥으로 이루어지며, 광석광물로는 함코발트광물 (비독사석, 휘코발트석, 글로코도트), 함코발트 유비철석과 소량의 황화광물 (자류철석, 황동석, 황철석, 섬아연석) 및 미량의 산화광물 (자철석, 적철석)이 산출된다. Rb-Sr 절대연령 측정 결과, 화강암의 관입 및 이와 관련된 광화작용은 후기 백악기 (85.98 Ma)에 이루어진 것으로 판단된다. 산출광물종은 다소 복잡한 양상을 보이며, 시간에 따라 다음과 같이 변화한다: 액티놀라이트, 탄산염광물 및 석영에 수반되는 함코발트 광물의 정출 (광화시기 I, II)${\rightarrow}$석영에 수반되는 황화광물, 금 및 산화광물의 정출 (광화시기 III)${\rightarrow}$탄산염광물의 정출(광화시기 IV, V). 고온성 광물 (함코발트 광물, 휘수연석, 액티놀라이트)과 더불어 저온성 광물 (황화광물, 금, 탄산염광물)이 산출되는 점으로 보아 열수광화작용은 xenothermal 환경에서 형성되었다. 화강암은 특징적으로 높은 코발트 함유량 (평균 50.90 ppm)을 나타내며, 이는 코발트가 냉각하는 화강암 암주에서 기원하였음을 지시한다. 반면, 건천리층 셰일의 높은 동 및 아연 함유량은 이들 원소가 주로 셰일로부터 유래되었음을 지시한다. 열수용액의 온도 감소와 더불어 산소분압이 감소 (광화 I, II기의 코발트광물 형성, $T=560^{\circ}C-390^{\circ}C$, log $fO_2=$ > -32.7 to -30.7 atm at $350^{\circ}C$; 광화 III기의 황화광물 형성, $T=380^{\circ}-345^{\circ}C$, log $fO_2={\geq}-30.7$ atm at $350^{\circ}C$함은 열수계가 시간이 지남에 따라 초기 마그마성 계로부터 천수로 지배되는 열수계로 전이되었음을 나타낸다. 광화 II기의 유황 동위원소 값은 초기 함코발트 열수 용액이 화성기원 ($${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}{\sim_=}3-5$$‰)으로부터 기원하였음을 증거한다. 열수용액의 ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ 값은 광화 II기의 코발트 형성기 (3-5‰)로부터 황화광물 형성 시기인 광화 IV기 (최대 약 20‰)까지 크게 증가하였다. 이는 후기로 갈수록 천수가 우세한 열수계로 진화하면서 주위의 퇴적암을 순환하는 과정에 동위원소적으로 무거운 유황 (퇴적기원의 황산염)과 천금속 (Cu, Zn 등) 및 금을 용해, 농집시켰음을 시사한다. 후기에 천수의 유입이 없었더라면, 보국 광상은 단순히 액티놀라이트 + 석영 + 함코발트 광물로 구성된 광맥으로만 형성되었을 것이다. 또한, 마그마 기원의 열수계가 형성된 이후에 천수 순환계가 형성됨으로 인하여 고온 광물과 저온 광물이 함께 산출되는 xenothermal 한 광상의 특성을 나타내게 되었다.

• 자원환경지질
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• 제36권4호
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• pp.257-268
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• 2003

한반도 경상분지의 백악기 화성활동은 지체구조의 변화에 기인하여 광화시기를 달리하는 두 가지 유형의 특징적인 비철금속 광상구인 함안-군북-고성(-창원) 및 의성 광상구를 형성하였다. 함안-군북-고성(-창원) 광상구에서 동-철(-금) 광화작용의 광화시기는 89∼81 Ma이고, 이와 관련된 열수계는 광화초기 고염농도(20∼55 equiv. wt. % NaCl)의 고온성(300∼50$0^{\circ}C$) 광화유체의 특징을 보이고 있으며, 광화초기에 정출된 석영의 산소 동위원소비(${\delta}^{18}O$)는 마그마수의 영역에 해당하지만, 광화 후기에는 마그마수 유입량의 감소와 함께 점차 천수의 유입량 증가에 의한 희석 및 혼합양상에 기인하여 상대적으로 낮은 동위원소값을 보이고 있다. 이러한 열수계는 반암형 동광상에서 특징적으로 나타나는 광화유체의 진화과정과 매우 유사한 경향을 보이고 있다. 반면, 의성 광상구에서의 다금속 광화작용의 광화시기는 78∼60Ma(주광화기 약 70∼65Ma)이고, 이와 관련된 지열수계는 전반적으로 저염농도(1∼7 equiv. wt. % NaCl)의 중ㆍ저온성 광화유체(200∼40$0^{\circ}C$)에서 형성되었으며, 맥상 석영에서 나타는 ${\delta}^{18}O$값은 동위원소적으로 마그마수에 비하여 상대적으로 낮은 값을 지시하여 광액 형성시 마그마수의 기여도가 극히 미약하였음을 지시한다. 경상분지에서 비철금속 광상의 성인은 남서부 함안-군북-고성(-창원) 광상구에서 천부 관입 화강암체와 관련된 근지성 환경의 동-철(-금) 광화작용과 북서부 의성 광상구에서 화산활동이 우세한 원지성 환경의 다금속 광화작용으로 구분할 수 있으며, 이러한 광화작용의 차이는 광화시기를 달리하는 관계화성암의 시(${\cdot}공간적 차이에 기인한다.

• 자원환경지질
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• 제26권1호
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• pp.11-20
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• 1993

본 연구에서는 세개의 대표적인 열수점토광상인 성산, 옥매, 해남광상으로 부터 채취한 석영, 견운모, 명반석과 카올린광물 및 광상들의 주변암에 대해 산소 및 수소동위원소 연구를 실시하였다. 생산광상의 석영, 견운모, 명반석과 카올린광물에 대한 산소동위원소값은 각기 +8.4에서 +11.1‰, +4.8에서 +5.8‰, + 3.0에서 +6.6‰, +3.6에서 +5.4‰의 값을 나타낸다 옥매산광상의 석영, 견운모1 명반석과 카올린광물에 대한 산소동위원소값은 각기 +8.0에서 + 13.6‰, + 4.8에서 +8.4‰, +0.9에서 +2.4‰, +2.8에서 +6.7‰의 값을 나타낸다. 해남광상의 석영과 견운모에 대한 산소동위원소값은 각기 +7.9에서 + 10.1‰ 과 +4.5에서 +6.5‰ 의 값을 나타낸다. 화강암류와 화산암류에 대한 산소동위원소값은 각기 +3.0에서 +7.8‰ 과 +3.2에서 +10.7‰의 값을 나타낸다. 성산광상의 견운모, 영반석과 카올린팡울에 대한 수소동위원소값은 각기 -71에서 -90‰, -43에서 -77‰, -78에서 86‰ 의 값을 나타낸다 옥매산광상의 견운모, 영반석과 카올린광물에 대한 수소동위원소값은 각기 -74에서 -88‰, -57에서 98‰, -73에서 80‰ 의 값을 나타낸다. 해남광상의 견운모에 대한 수소동위원소값은 -76에서 -85‰의 값을 나타낸다. 화강암류와 화산암류에 대한 수소동위원소값은 각기 77에서 105‰과 -76에서 100‰의 값을 나타낸다. 산소 및 수소동위원소비 분석결과로부터 점토광상에서 열수의 기원에 대해 다음과 같은 해석을 할 수 있다. 산소동위원소 분석결과로부터 공존하는 광물 즉, 석영-카올린광물과 석영-견운모광물로부터 정토광상의 형성온도를 구하였다. 성산광상은 $165{\sim}280^{\circ}C$, 옥매산광상은 $175{\sim}250^{\circ}C$, 해남광상은 $250{\sim}350^{\circ}C$로 나타났다. 이틀 세개의 광상은 magmatic water와 meteoric water의 혼합으로 형성되었다. 이러한 동위원소비 분석결과로부터 카올린과 명반석광물은 hypogene 기원으로 나타났고, steam-heated 환경에서 황화수소의 산화로서 형성되었다. 황화수소의 산화작용은 지하수면 아래에서 deep-seated water의 boiling에 기인된 수증기상에서 기인된 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제28권2호
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• pp.93-108
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• 1995

The Bobae sericite deposit occurs in rhyodacite of the Cretaceous volcanogenic sedimentary rocks, Upper Yucheon Group, in the western part of Pusan. The alteration zones are divided into the phyllie and prophylitic zone based on the mineral assemblages. The phyllic zone is subdivided into three subzones; Andalusite-Pyrophyllite, Sericite and Albite subzones. Oxides vs. $Al_2O_3$ contents show variations corresponding to mineral assemblage in each alteration zone. On the basis of bulk chemical compositions, it was found that $SiO_2$ increases in the Andalusite-Pyrophyllite subzone and $K_2O$ in the Sericite subzone. The oxygen, hydrogen and sulfur isotope analysis indicates that the fluids were originally derived from the residual magmatic solution. It has been mixed with abundant meteoric water later. The ore-forming temperatures obtained from sericite (illite) geothermometer are about $250{\sim}350^{\circ}C$. Considering the phase stability relation, PoT conditions of the andalusite-pyrophyllite subzone were estimated to be less than 0.5 kb and almost $400^{\circ}C$, respectively. The K-Ar ages of sericites indicate that the clay deposit is genetically related to the Cretaceous-Paleogene Masan Hornblende-Biotite Granite.