• 암석학회지
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• 제9권4호
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• pp.211-237
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• 2000

북중부 Massachusetts 주에 위치하는 펠암돔의 북동부 연변부에서 산출되는 십자석대와 남정석대에서 채취한 시료내의 주구성 광물과 석류석 반상변정에 대해 주성분 분석과 화학적 누대구조를 분석하였다. 석류석 반상변정들은 결정 내의 내부 엽리 형태의 변화와 누대구조를 통해 이들은 다변형/변성 팍용을 거쳐서 성장했음을 지시한다. $X_{Mn}$ 의 역전 누대구조와 경사의 변화, Fe/(Fe+Mg) 비의증감 그리고 계단상의 $X_{Ca}$ 을 보이는 석류석의 비정상적인 누대구조들은 석류석 반상변정 내의 내부엽리 구조의 변화와 일치하는 경향성을 보인다. 이 내부 엽리의 형태와 광물의 산출상태, 그리고 사장석, 흑운모, 십자석 그리고 백운모의 화학성분은 석류석의 누대구조가 다음들의 조합에 의해 변화되었음을 지시한다. (i) 석류석의 소모 (석류석+녹니석+백운모 = 십자석+흑운모+석영+$H_2$O)와 생성 (십자석+백운모+석영=석류석+흑운모$+Al_2$$SiO_{5}$ $+H_2$O)와 포함하는 일변수와 이변수 반응들. (ii) 엽리 발동안 이온성 용해작용, 선택적인 확산작용과 원소의 재분포를 유포하는 변형작용. (iii) 석류석 성장 동안에 온도-압력의 변화. 암석학적 관찰과 석류석의 내부엽리 구조의 변화와 결합된 연구지역의 온도-압력 경로는 두가지로 구분된다: (1) NW-SE 압축운동 동안의 온도/압력 증가; (2) NNW-SSE 압축운동 동안의 온도/압력 감소. 기존의 펠암돔과 Bronson Hill 지역에서 모나자이트, 티타나이트, 각섬석, 흑운모, 백운모 그리고 K-장석들의 온도-시간적 (thermochronological) 자료와 후기 고생대 구조 모델에 근거해서, 아발론 암층과 표층암 경계를 따라 집중된 비균질 전단운동의 결과로 형성된 알레게니안 변성작용은 펠암돔 중부 Shutesbury 지역에서 펜실베니아기 동안(290-300Ma) 남정석-십자석-백운모 광물조합을 형성시켰다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권6호
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• pp.528-547
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• 2001

소백산 육괴 서남부에 분포하는 지리산 지역에는 알칼리장석이 거정으로 산출되는 편마암이 광범위하게 분포한다. 본 연구는 기존의 반상변정질 편마암을 그 기원과 조직 특성에 따라 잔류반상 화강편마암(blastoporphyritic granite gneiss)으로 명명하였다. 화강암질 편마암을 관입하고 있고 포획암을 함유하며 잔류반상 화강편마암과 화강암질 편마암 경계에서 알칼리장석 거정의 유 ${\cdot}$ 무를 뚜렷이 확인할 수 있는 등의 야외 증거는 잔류반상 화강편마암이 멜트 기원임을 밝혀준다. 잔류반상 화강편마암에서 거정으로 나타나는 알칼리장석의 형태는 주로 장방형이며, 타원형 내지 원형을 이루기도 한다. 알칼리장석 거정들의 평균 장경은 2.2에서 6.5cm(평균 4.3cm)이지만, 큰 거정(크기로 상위 30%)들은 7.9cm(평균 5.2cm)에 달한다. 잔류반상 화강편마암의 흑운모 조성은 에스토나이트와 시데로필라이트의 중간 성분으로 구성되어 있다. 잔류반상 화강편마암에서 산출되는 석류석은 그 성분이 알만딘으로 중심부는 파이로프 성분이 풍부한데 비하여 주변부로 가면서 파이로프 성분이 급격히 감소하고 알만딘 성분이 풍부해지는 전형적인 후퇴변성의 누대구조를 이루고 있다. 알칼리장석 거정의 분석 결과는 결정의 주변부로부터 중심에 이르기까지 그 조성의 변화가 없었다. 알칼리장석 거정에 석영, 흑운모, 사장석, 세립의 미사장석 등이 포유되어 있다. 잔류반상 화강편마암의 사장석은 안데신의 조성을 나타낸다. 주성분 산화물의 변화 경향에서 잔류반상 화강편마암은 체계적인 변화를 보이며, 분화 경향에 의하면 마그마의 결정분화에 의해 생성되었음을 알 수 있다. 전암 화학조성에 의하면 잔류반상 화강편마암은 화강섬록암 영역에 도시되며 칼크알칼리 계열의 파알류미나질 S-타입화강암이 기원암이다.

• 암석학회지
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• 제15권1호
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• pp.25-38
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• 2006

영남육괴 북동부에 위치하는 삼척시 남부의 영남육괴 변성암류 중에서 흑운모화강편마암(이천화강편마암)에 관하여 암석화학적인 연구를 수행하였다. 이 지역은 호산리 편암 및 편마암류, 이천 화강편마암, 우백질 화강암, 홍제사 화강암, 캠브리아기 퇴적암류, 백악기 퇴적암류 및 산성화산암류로 구성되어 있다. 호산리층은 주로 석영+K-장석+사장석+흑운모+백운모+석류석$\pm$근청석$\pm$규선석으로 구성되어 있다. 이천 화강편마암은 호산리층과 유사한 광물조합을 나타내며 엽리의 발달이 미약한 괴상의 화강섬록암질 암체이다. 이러한 광물조성에 따라 이 지역은 크게 석류석대와 규선석대로 나눌 수 있다. 이천리 지역의 이천 화강편마암과 우백질화강암의 주원소, 미량원소 및 희토류 원소 분석결과는 호산리층이 기원암임을 지시하는 이질기원암의 심용작용에 의해서 형성된 것으로 나타난다. CaO 및 $Al_2O_3$의 경향성과 Rb, Sr, Ba과 같은 미량원소는 마그마 형성 이후에 사장석의 분별정출 작용이 일어났음을 지시한다. 화강암질 암의 형성 환경은 전반적으로 충돌대와 관련된 환경을 지시하여 인근지역의 화강암질암의 생성환경과 일치한다. 전반적인 단층은 $N54^{\circ}\;W/77^{\circ}\;SW,\;N49^{\circ}\;W/81^{\circ}\;NE,\;N10^{\circ}\;W/38^{\circ}\;NE$ 방향의 단층이 현저하다. 단층의 전단감각 및 지형적 형태로 미루어 볼 때, 이 지역은 응기와 횡압력을 동시에 받은 것으로 추측된다 단층 형성연대는 이 지역에 분포하는 암맥류를 단절하는 재활성 절리로 볼 때 제3기 이후일 것으로 보인다. 호산리층과 이천화강편마암 엽리의 최대 집중군은 각각 $N89^{\circ}\;E/55^{\circ}\;SE$과 $N80^{\circ}\;E/45^{\circ}\;SE$로 나타나 유사한 변형작용을 받았을 것으로 추정된다.

• 암석학회지
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• 제6권3호
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• pp.185-209
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• 1997

청산지역의 화강암류는 기재적인 특징으로부터 백록 화강섬록암, 청산 반상 화강암 및 청산복운모 화강암으로 분류할 수 있다. 백록 화강섬록암의 각섬석은 외각섬석군에 속하고, 중심부의 Mg- 보통각섬석에서 주변부의 양기석질 보통각섬석으로 조성적 변화를 보인다. 청산 지역 화강암류의 흑운모는 금운모와 애나이트의 중간 조성을 나타낸다. 복운모 화강암에서 산출되는 백운모는 그 산출상태와 조성으로부터 마그마 정출의 1차적인 백운모로 판단된다. 주성분 산화물의 변화 경향에서 각각의 화강암류는 체계적인 변화를 나타낸다. 백록 화강섬록암은 청산 반상 화강암 및 복운모 화강암과는 주성분의 변화 경향에서 매우 뚜렷한 차이를 보인다. 반상 화강암과 복운모 화강암의 경우 일부 성분에서는 연속성이 관찰되지만, 몇몇 원소에서는 뚜렷한 차이를 보인다. 따라서 청산 지역의 세 화강암류는 각각 이질적 성인의 다른 조성의 마그마로부터 형성된 것으로 판단된다. 화강암류의 전암 화학조성으로부터 청산 지역 화강암류는 칼크-알칼리질임을 알 수 있다. 한편, 백록 화강섬록암과 청산 반상 화강암은 그 전암 조성이 I-타입과 메타알루미나질임에 비해, 청산 복운모 화강암은 I-/S-타입 양쪽과 과알루미나질을 나타낸다. 불투명광물의 함량과 전암 대자율값으로부터 청산지역 화강암륜느 모도 티탄철석계열에 속해 비교적 환원적인 환경에서 관입·고결되었음을 알 수 있다. 또한 세 화강암류는 활동성 대륙연변부에서 일어난 화성활동의 결과로 형성되었음이 추정된다. 청산 반상 화강암에 나타나는 알칼리장석의 거정은 그 결정의 크기, 형태, 배열 및 포유물의 분포 양상 등으로부터 마그마 기원임을 추정할 수 있다. 반상 화강암의 조직적 특징은 2단계 정출작용으로 설명된다. 즉, 알칼리장석 거정의 크기와 형태는 과냉각 정도가 적은 상태에서 결정의 느린 핵형성과 빠른 성장속도로 말미암아 형성된 반면, 석기는 과냉각 정도가 큰 상태에서 핵형성 밀도와 속도가 증가하여 형성된 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제25권4호
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• pp.373-388
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• 2016

과거 인간활동과 유적형성에 대한 이해를 위해서 과거 환경변화 정보를 수집하고 구체화 하는 것은 매우 중요하다. 이러한 환경변화 정보는 유적지에 형성된 퇴적물을 대상으로 연대측정과 지화학 분석을 통해서 추적할 수 있다. 석관동 구석기 유적지 퇴적층은 약 5 미터의 미고결 퇴적층으로 크게 하부 기반암 풍화층, 그 위의 사면퇴적층 그리고 상부 하천퇴적층의 3부분으로 나뉠 수 있다. 이 가운데 상부 하천퇴적층을 대상으로 입도분석, 대자율 분석, 유기지화학, 광물조성분석, 주성분 원소분석, 방사성탄소연대측정 등을 실시하였다. 시료를 채취한 퇴적층 구간은 4개의 퇴적단위로 구분되며, 3개의 유기물 함량이 높은 퇴적층들이 포함되어 있다. 입도분석 결과 퇴적물 입자의 평균 크기가 일정하지 않고, 분급이 매우 불량하게 나타나며, 여러구간에서 상향 세립화 경향을 보인다. 또한 대자율 측정결과 3개의 유기물층에서 값이 증가하였고, 이러한 특징은 환경변화에 따른 광물의 조성과 관련된 것으로 추정된다. 주성분 원소와 광물조성은 기반암인 쥐라기 흑운모 화강암을 구성하는 주요광물과 유사하였으며, 기반암의 석영, K-장석, 운모 등에서 기인한 것으로 생각된다. 방사성 탄소연대측정결과 최하부 유기물층은 $14,240{\pm}80yr$ BP로 나타났으며, 이는 이 퇴적층이 최후빙하기 이후의 점차 온난해지는 시기에 형성된 것으로 추정된다. 그리고 상부의 퇴적층은 플라이스토세 후기부터 홀로세에 이르는 기간에 형성된 것으로 해석된다. 결론적으로 연구지역인 석관동 유적은 계곡을 형성하는 하천활동과 사면퇴적 작용에 의해 퇴적물이 쌓이고, 자연제방과 같은 환경 또는 소규모 소택지 형태의 환경이 3 차례에 걸쳐 교대되었던 것으로 해석된다.

• 한국광물학회지
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• 제31권2호
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• pp.113-121
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• 2018

전라남도 화순군에 위치한 백아산 아천동굴은 전남지역에서 발견된 유일한 석회동굴이다. 이 연구에서는 백아산 아천동굴 내부에서 채취한 동굴생성물(동굴산호, 붕암)과 주변 점토 퇴적물의 광물학적 특성을 확인하고, 생성물 내에 존재하는 호기성 미생물을 농화배양하여 탄산염광물을 형성하는 생광물화작용에 대해 알아보고자 하였다. 연구를 위한 시료는 동굴 내 세 지점에서 점토, 동굴산호, 붕암을 채취하였다. XRD 분석결과, 동굴산호와 붕암은 주로 탄산염광물인 Mg가 풍부한 방해석(Mg-rich calcite)으로 이루어져 있었고, 점토는 석영, 백운모, 질석으로 구성되어 있었다. 탄산염광물 형성 미생물의 농화배양을 위하여 각각 소량의 동굴생성물을 D-1 배지에 넣고 상온의 호기 조건에서 미생물을 배양하였다. 그리고 미생물들의 탄산염광물 형성능을 확인하고자 요소가 포함된 D-1 배지에 칼슘이온(Ca-acetate, Ca-lactate)을 주입한 후 각 시료로부터 농화배양된 미생물 배양액을 1% (v/v)씩 주입하였다. 그 결과 모든 조건에서 흰색의 침전물이 형성되었으며, XRD 분석결과 침전물이 방해석과 바테라이트(vaterite)로 구성된 것을 확인하였다. SEM-EDS 분석 결과 Ca, C, O를 주성분으로 하는 능면체, 구형, 주상형의 탄산칼슘이 관찰되었다. 따라서 백아산 아천동굴 내 영구암대에 분포하는 임의의 동굴생성물로부터 확인된 미생물들은 동굴생성물 형성에 관여하고 탄소와 칼슘의 지화학적 순환에 기여했을 것으로 추정된다.

• 대한지리학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-15
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• 1993

본 연구소는 소규모 유역에서 하천수와 지하수의 溶存이온 특성을 통하여 각종 이온들의 溶脫特性과 粘土鑛物의 형성환경, 化學的 風化量 등을 추정해 본 것이다. 필자는 본 연구를 위하여 1990년 10월 부터 1년간에 걸쳐 유량측정 및 수질분석을 실시하였고 야면의 4개 지점에서 점토광물을 분석하였다. 분석결과, 암석의 풍화에 의한 溶存物質은 전체의 약 39$%$ 미만이었고, 유역내의 풍화층에 집적되는 이온은 $H^+$, $K^+$, Fe, Mn 등이었다. 물질의 계절적인 收支特性과 水文學的 자료로 볼 때, 여름에는 Kaolinite가 열역학적 측면에서 안정된 점토광물이며, 2:1 점토광물도 Kaolinite로 변형될 가능성이 높다. 풍화에 유출되는 2차광물의 형성과 식생의 영향이 비교적 적은 $Na^+$를 사용하여 화학적 풍화량을 추정한 결과, 본 유역의 화강암이 1년에 화학적으로 풍화되는 양은 약 31.31g/$m^2$정도인 것으로 밝혀졌다.

• 한국광물학회지
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• 제20권1호
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• pp.7-19
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• 2007

전북 장수군 대유광산에 부존하는 페그마타이트내 전기석에는 네 종류의 유체포유물이 풍부하게 포획되어 있다. 유체포유물의 크기는 $5{\sim}100\;{\mu}m$이고, 상온에서 관찰되는 상(phase)의 거동에 따라 I, II, III, IV형으로 분류된다. I형은 액체가 풍부하고 기포의 크기가 50 vol% 이하인 것으로 공융온도(eutectic point)는 $-54{\sim}-29^{\circ}C$, NaCl상당 염 농도(이하염도)는 $0{\sim}12\;wt%$, 균질화온도는 $181{\sim}230^{\circ}C$이다. II형은 기포의 크기가 $80{\sim}90\;vol%$ 이상을 차지하는 포유물로서 역시 낮은 공융온도($-54{\sim}-22^{\circ}C$)를 보이며, 염도는 $3{\sim}8\;wt%$, 균질화온도는 $177{\sim}304^{\circ}C$ 범위이다. III형은 액체가 풍부하고 암염(halite)을 딸결정으로 포함하는 포유물로서 균질화온도는 $230{\sim}328^{\circ}C$, 염도는 $31{\sim}40\;wt%$이다. III형은 규산염용융포유물과 연관되어 산출되며 가열실험 중에 90% 이상의 포유물이 기포가 사라진 후에 암염이 용해되는 거동을 보인다. IV형은 $CO_{2}$를 함유하면서 칼리암염(sylvite)이나 암염을 딸결정으로 포함하는 포유물물로서 전기석에 가장 풍부하게 포획되어 있다. $CO_{2}$시스템의 밀도는 $0.80{\sim}0.75\;g/cm^{3}$, 균질화 온도는 $190{\sim}317^{\circ}C$, 염도는 $2{\sim}35\;wt%$이다. 멜트(melt)에서 가장 먼저 용리된 유체로부터 형성된 유체포유물은 규산염용융포유물과 공간적으로 연관되어 산출되는 III형이며 I형에 비해 전기석의 중앙부에서 산출되는 II형이 I형보다 먼저 포획된 것으로 추측된다. 용융체에서 용리되진 유체의 염도는 용리압력과 밀접한 관련성이 있으며, 염도의 요동(fluctuation)은 페그마타이트가 형성되는 동안 압력의 요동이 있었음을 의미한다. IV형은 가장 후기에 포획된 유체포유물이며, 광산 주변에 분포하는 석회암체 등의 변성퇴적암류로부터 $CO_{2}$ 성분과 다양한 성분의 유체가 공급되어 생성된 것으로 여겨진다. 정동이 발달하고 있지 않으며, 백운모를 함유하고 있는 대유페그마타이트는 변성작용에 의한 부분용융에 의해 형성된 멜트에서 결정화되었으며, 상당히 높은 압력의 환경에서 대유페그마타이트의 결정화작용 과정에서 용리한 유체의 성분이 전기석에 포획되어 있다. 이때 용리된 유체는 다양한 성분을 지니고 있었으며, 매우 낮은 공융온도와 다양한 딸결정은 포유물 내에 NaCl, KCl 이외에 적어도 $CaCl_{2},\;MgCl_{2}$와 같은 성분을 포함하고 있음을 지시한다. 유체의 용리는 적어도 $2.7{\sim}5.3$ kbar 이상의 압력과 $230{\sim}328^{\circ}C$ 이상의 온도에서 시작되었다.

• 한국광물학회지
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• 제22권3호
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• pp.229-240
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• 2009

경남 고성군에 위치한 삼산제일 광산은 28만 톤으로 추정되는 광미로부터 기인된 것으로 판단되는 인근 주민들의 이타이이타이 증세가 사회적으로 문제가 된 바 있으며 이에 대한 다양한 연구가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 광미 매립지의 두 장소에서 매립 심도별로 채취된 광미시료에 대하여 광물학적 분석 및 지구화학적 분석을 통하여 이들이 중금속 거동에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. NN과 SN 두 지점에서 약 1 m 정도의 심도로 깊이별로 시료를 채취하였으며 NN 지점은 깊이가 깊어질수록 pH가 감소되는 양상을 보여주었다. SN 지점의 경우 깊이에 따라 pH의 변화가 거의 없었다. XRD 분석 결과 본 광미 시료의 주 구성광물은 석영, 미사장석, 백운모, 녹니석으로 거의 비슷한 산출 상태를 보였으며, 부수적으로 석고가 동정되었다. 분석한 4개의 시료에서 동정된 구성광물들은 거의 유사하나 NN 지점의 경우 방해석이 거의 동정되지 않았고, pH 4 이하의 산성토양 혹은 산성광산배수에 서 형성되는 자로사이트가 부수적으로 동정되었다. SN 지점은 상대적으로 방해석 함량이 많음이 관찰되었고 황철석도 동정되었다. 따라서 이러한 pH 변화에 영향을 주는 것은 방해석의 존재 및 이의 용해에 의한 완충작용으로 판단된다. 광미에 포함되어 있는 중금속의 함량은 전반적으로 Cu > As > Zn > Pb > Co > Cr > Ni > Cd의 순으로 나타났다. 두 지점의 중금속 함량은 pH의 변화에 밀접한 관련이 있은 것으로 나타나며 특히 양이온으로 존재하는 Cd와 Co의 경우 pH가 낮은 NN 지점에서 상대적으로 많은 함유량을 보이며 산화음이온으로 존재하는 Cr과 As의 경우 상대적으로 pH가 높은 SN 지점에서 함유량이 많은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구지역의 중금속의 거동은 광미에 포함되어 있던 방해석에 의한 pH 완충작용에 주로 영향을 받고 있음을 보여준다.

• 자원환경지질
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• 제15권1호
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• pp.17-32
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• 1982

월악 중석-몰리브덴 광상은 옥천충군에 속하는 함력석회질 호온펠스, 호온펠스 그리고 이를 관입한 백악기의 화강암내에 발달한 주향 $NS-N20^{\circ}W$, 수직에 가까운 경사의 열극을 충전한 항중석-몰리브덴 석영맥이다. 광산의 채광장은 서쪽의 동산지구와 동쪽의 광천지구로 나누어져 있다. 두 지구에서 산출되는 광석광물은 철망간중석, 회중석, 휘수연석, 창연, 휘창연석, 황철석, 유비철석 황동석, 큐바나이트, 스태나이트, 자류철석, 섬아연석, 방연석, 백철석, 티단철석, Pb-Bi sulfosalt이다. 맥석 광물로는 석영, 방해석, 녹주석, 형석, 백운모, 능망간석 및 능철석이 산출된다. 유체포유물 연구는 석영, 녹주석, 희중석, 초기의 형석 그리고 말기의 형석을 그 대상으로 하였다. 액체 $CO_2$를 포함하는 포유물은 석영과 초기의 형석에서만 발견된다. 동산지구에서 유체포유물의 염농도는 석영에서 3.9~8.0wt.% 녹주석에서 5.3~7.7wt.%의 범위이며, 광화작용의 말기에 정출한 형석에서는 1.5~3.2wt.%의 범위이다. 광천지구에서의 염농도는 석영에서 3.9~9.6wt.%, 초기의 형석에서 2.9~7.3wt.%, 말기의 형석에서 1.3~1.5wt.%의 범위를 가진다. 유체포유물의 균일화온도는 동산지구의 석영에서 $239^{\circ}{\sim}360^{\circ}C$ 이상, 회중석에서 $360^{\circ}C$ 이상, 녹주석에서 $288^{\circ}{\sim}360^{\circ}C$이상, 말기의 형석에서는 $159^{\circ}{\sim}202^{\circ}C$의 범위를 갖는다. 광천지구에 있어서 유체포유물의 균일화 온도는 석영에서 $240^{\circ}{\sim}360^{\circ}C$ 이상, 초기의 형석에서는 $240^{\circ}{\sim}328^{\circ}C$의 범위이다. 전체적으로 보아 동산지구나 광천지구간에 뚜렷한 광물이나 염농도, 균일화 온도의 차이는 나타나지 않는다. 양지역에 있어서 노두에서 수직으로 약 300m 깊이까지에 걸쳐 상하간에 균일화 온도의 차이는 보이지 않으나 염농도는 하부로 갈수록 약간 증가하는 경향을 보인다. 광화유체는 석영, 녹주석, 초기의 형석등이 정출한 광화작용의 비교적 초기단계에 있어서는 $CO_2$ 농도, 온도와 염농도가 높았으나 말기의 형석의 정출시기에는 $CO_2$ 농도, 온도와 염농도가 현저히 낮아진 것으로 보인다.