• 자원환경지질
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• 제35권1호
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• pp.55-66
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• 2002

태백지역 동해광산 일대는 여러 개의 폐광된 탄광들이 있다. 연구지역에는 소로천과 사내천의 두 개의 하천이 있으며 산성광산배수의 유입으로 인하여 하천의 바닥에 적갈색, 황갈색 및 흰색의 침전물이 형성된다. 동해탄광 주위의 암석은 크게 석회암, 사암 셰일로 구분된다. 산성광산배수의 근원이 되는 폐석은 주로 황철석과 녹니석으로 구성되며, 석회암은 방해석과 약간의 돌로마이트, 사암은 석영과 일라이트, 셰일은 엽납석과 석영, 녹니석을 포함한다. 산성광산 배수가 유입되는 하천은 Fe, Ca, Ma, Al, Si, SO$_{4}$ 등이 비 오염하천 보다 높게 나타난다. 산성광산배수 지역에서 높은 함량을 나타내는 Ca는 방해석, Mg, Al Si는 주로 녹니석, 엽납석과 같은 알루미노규산염 광물에 의해 Fe와 SO$_{4}$는 황철석의산화에 의해 하천수에 부가된 것으로 추정된다. 초기 침출수나 상류지역 하천수의 Fe, Al, Si, SO$_{4}$의 함량이 높게 나타나지만 하류로 갈수록 낮아지는 경향이 있다. 이것은 비 오염하천수의유입에 의한 희석효과와 하천수의 지구화학적 환경 변화에 따라 하천의 바닥에 산화/수산화물이나 황산염광물로 침전되기 때문인 것으로 추정된다.

• 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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• 제38권1호
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• pp.91-99
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• 2005

건설 현장 절취사면에서 발생되는 산성암반배수(Acid Rock Drainage, ARD)는 암석에 함유된 황화광물의 산화에 의해 발생하며, 주변 환경, 구조물의 안정성과 수명, 경관에 악영향을 주고 있다. 우리나라의 지형은 70% 이상이 산 지이므로 토목공사과정에서 사면절취와 터널공사가 빈번히 이루어지고 있는데, 산성배수를 발생시킬 개연성이 있는 황 철석을 함유한 암석들은 전국에 분포한다. 본 연구에서는 다양한 암반을 대상으로 암석유형별 산성배수 발생특성을 파악하고 잠재적인 산발생능력을 규격화된 방법으로 평가하고자 하였다. 산발생능력 평가 결과 NP/MPA 비에 따라서 14개의 시료가 산성배수 발생 가능성이 높은군에, 4개의 시료는 산성배수 발생 가능성이 낮은군에 해당하였으며, 암 석의 종류와 산발생능력 평가 결과는 상관관계는 명확하지 않았다. 본 연구에서 대상으로 한 시료만으로 볼 때, 편마 암, 화강암의 경우 산성배수 발생 가능성이 낮은 군으로, 열수변질을 받은 화산암, 응회암, 탄질셰일, 금속광산 폐석시 료는 산성배수 발생 가능성이 높은 군으로 분류되었다. 물시료 분석 결과 일부 항목이 지하수의 생활용수 이용시 수 질기준을 초과하였다. 이는 주로 황철석의 산화로 인하여 발생한 산에 의해 배수가 낮은 pH를 유지하면서 중금속들 을 용출시켜 지속적으로 배출하기 때문이며, 고농도의 중금속을 함유한 산성배수가 계속 생산, 유입될 경우 연구대상 지역 부근 지하수와 하천수의 수질오염이 우려 된다.

• 자원환경지질
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• 제43권5호
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• pp.429-441
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• 2010

호주 Yilgarn Craton의 동부 Laverton Tectonic Zone에 위치하는 Sunrise Dam 금광은 서호주에서 지난 10년간 두번째로 가장 많은 금을 생산한 광산이다. 광상 주변의 지질은 화산암류와 이들의 상부에 산출하는 저탁 퇴적암류 그리고 이들을 관입하여 산출하는 시생대 및 원생대 석영섬록암 및 암맥류 등으로 구성된다. 이들 암석들은 북북동 방향의 비대칭 Spartan 배사를 이루고 있으며, 광상은 본 배사의 서쪽 날개부에 발달된 북동-남서 방향의 전단대를 따라 배태된 20여개의 광체로 구성되어 있다. 본 광상은 광물조합 등에 의하여 확실하게 구분되는 5개의 열수광화시기 ($D_1$, $D_2$, $D_3$, $D_4a$, $D_4b$)로 구분된다. 이들 열수광화시기 중 금 광화작용이 가장 우세하게 진행된 시기는 $D_4a$열수광화기이며, $D_4b$열수광화기에 그 다음으로 우세한 금 광화작용이 야기되었다. 이들 열수광화시기의 금 광화작용은 주로 황철석 및 사면동석의 침전과 밀접하게 관련되어 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.473-476
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• 2004

In this study, hydrochemical studies of thermal waters in the Bugok and Magumsan areas showing geothermal anomalies were carried, and the applicability of ion seothermometers and multiple mineral equilibrium approach was examined to estimate their potential deep reservoir temperatures. Typical thermal waters of the two areas are clearly grouped into two major types, according to water chemistry: Na-Cl type (group A) and Na-SO4 type (group D). Compared to group A, group B and C waters show some modifications in chemistry. Group E waters show the modified chemistry from group D. Geothermal waters from the two areas showed some different chemical characteristics. The thermal waters of group A and B in Magumsan area are typically neutral to alkaline (pH=6.7 to 8.1) and Cl-rich (up to 446.1 mg/L), while the waters of group D and E in Bugok area are alkaline (pH=7.6 to 10.0) and SO$_4$-rich (up to 188.0 mg/L). The group A (Na-Cl type) and group D (Na-SO$_4$ type) waters correspond to mature or partially immature water, whereas the other types are immature water. The genesis of geothermal waters are considered as follows: group A and B waters were formed by seawater infiltration into reservoir rocks along faults and fracture zones and possibly affected by fossil connate waters in lithologic units through which deep hot waters circulate; on the other hand, group D and E waters were formed by the oxidation of sulfide minerals (mainly pyrite) in surrounding sedimentary rocks and/or hydrothermal veins occurring along restricted fracture channels and were possibly affected by the input and subsequent oxidation of S-bearing gases (e.g. H2S) from deep thermal reservoir (probably, cooling pluton). The application of quartz, Na-K, K-Mg geothermometers to the chemistry of representative group A and D waters yielded a reasonable temperature estimate (99-147$^{\circ}C$ and 90-142$^{\circ}C$) for deep geothermal reservoir. Aqueous liquid-rich fluid inclusions in fracture calcites obtained from drillcores in Bugok area have an average homogenization temperature of 128$^{\circ}C$, which corresponds to the results from ion geothermometers. The multiple mineral equilibrium approach yielded a similar temperature estimate (105-135$^{\circ}C$ and 100-14$0^{\circ}C$). We consider that deep reservoir temperatures of thermal waters in the Magumsan and Bugok areas can be estimated by the chemistry of typical Na-Cl and Na-SO$_4$ type waters and possibly approach 105-135$^{\circ}C$ and 100-14$0^{\circ}C$.

• 자원환경지질
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• 제31권4호
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• pp.297-310
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• 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.

• 한국광물학회지
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• 제30권3호
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• pp.113-126
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• 2017

이산화탄소 지중저장 실증연구를 위하여 마이오세 포항분지의 연일층군에서 굴착한 2곳의 시추코어 시료에 대해 X-선회절분석을 통하여 구성광물을 분석하였다. 그 결과, 석영, 사장석, 정장석, Opal-CT, 스멕타이트, 운모, 일라이트, 카올린광물, 녹니석, 방해석, 석고, 황철석, 돌로마이트, 능철석 등의 다양한 광물이 나타났다. 스멕타이트는 대부분의 시료에서 산출되고 있으며, 하부에서 비교적 많이 함유되었다. 상부지층에 주로 산출하는 Opal-CT는 비정질 규조의 속성작용에 의한 것으로, 깊이에 따라 크리스토발라이트의 d(101) 값이 $4.10{\AA}$에서 $4.05{\AA}$으로 대체적으로 감소하는 경향이 나타났다. 두 시추공에서 광물성분의 분포가 서로 유사하게 대비되어, 거의 같은 퇴적환경에서 형성된 것으로 생각된다. 스멕타이트가 대부분의 심도에서 상당량 함유되어 있으므로, 이들 지층은 이산화탄소의 지중저장시 덮개암의 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제42권3호
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• pp.167-175
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• 2009

아프리카 말리 세폴라 지역의 지질은 하부로부터 하부원생대의 변성퇴적암류 및 화산쇄설성암류로 구성된 비리미안층군과 후기에 이를 관입한 화성암류로 구성된다. 본역의 광상은 비리미안층군내 북서주향의 대규모 단층대 생성과 관련하여 2차적으로 형성된 열극대를 따라 열수유체가 충진되어 형성된 맥상 및 광염상 금광상이다. 부존잠재성이 가장 기대되는 바라니 구역은 연장 1.3 km, 폭 1${\sim}$20.1m, 품위 Au 0.53${\sim}$9.21 g/t가 확인되었다. 광석광물은 단순하며, 에렉트럼, 황철석 및 방연석 등이 확인되었다. 금립의 순도는 848${\sim}$915(평균 891)이며 본역 내 금광상은 중${\sim}$심열수 환경에서 생성되었음을 추정할 수 있다. 유체포유물은 액상우세(형), 기상우세 (형) 및 액상함$CO_2$ 포유물(형)로 분류된다. 초생 및 가이차 포유물의 균일화온도는 236${\sim}$393$^{\circ}C$, NaCl상담 염농도는 0.0${\sim}$8.6 wt.%이며, 이차포유물의 균일화 온도는 103${\sim}$184$^{\circ}C$, 염농도는 0.7${\sim}$8.6 wt.%이다. 균일화온도 및 염농도관계로부터 유체는 400${\sim}$250$^{\circ}C$범위에서는 압력감소에 의한 유체불혼화 과정을 거친후 천수의 유입으로 희석 및 냉각과정이 이루어졌음을 알 수 있다. 석영맥이 괴상을 보이고 광물수반양상이 단순한 점, 유화광물이 소량 함유되고, 함$CO_2$ 포유물이 산출되고 균일화온도가 높은 것등으로부터 본역내 금광화작용은 중-심열수형 광상으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제30권4호
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• pp.279-289
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• 1997

Dark to pale green-colored, Cr-bearing sericites from hydrothermal alteration zone of the Narim gold deposit were investigated mineralogically and geochemically. The alteration zone is composed mineralogically of quartz, carbonate minerals and green sericite with minor amounts of chlorite, barite and sulfide minerals (pyrite, sphalerite, galena). The zone is enriched in As (967 to 1520 ppm), Cu (31 to 289 ppm), Ni (1027 to 1205 ppm), Pb (0.20 to 1.24 wt.%) and Zn (1.03 to 1.07 wt. %) compared with fresh rocks such as granitic gneiss, porphyritic biotite granite and basic dyke. The Cr, probably the chromophore element, is highly enriched in the alteration zone (1140 to 1500 ppm), host granitic gneiss (1200 ppm) and porphyritic biotite granite (1200 ppm). Occurrence and grain size of sericite are diverse, but most of the Cr-bearing sericites (150 to $200{\mu}m$ long and 20 to $30{\mu}m$ wide) occur along the boundaries between ore veins and host rocks (especially basic dyke and granitic gneiss). X-ray diffraction data of the sericite show its monoclinic form with unit-cell parameters of $a=5.202{\AA}$, $b=8.994{\AA}$, $c=20.103{\AA}$, ${\beta}=95.746^{\circ}$ and $V=935.83{\AA}^3$, which are similar with the normal 2M1-type muscovite. Representative chemical formula of the sericite is ($K_{1.54}Ca_{0.03}Na_{0.01}$)($Al_{3.42}Mg_{0.38}Cr_{0.14}Fe_{0.06}V_{0.02}$)($Si_{6.69}Al_{1.31}$)$O_{20}(OH)_4$. The Cr content increases with decrease of the octahedral Al content, and ranges from 0.36 to 2.58 wt.%. DTA and TG curves of the sericite show endothermic peaks at $342^{\circ}$ to $510^{\circ}$, $716^{\circ}$ to $853^{\circ}$ and $1021^{\circ}C$, which are due to the expulsion of hydroxyl group. The total weight loss by heating is measured to be about 8.8 wt. %, especially at $730^{\circ}C$. Infrared absorption experiments of the sericite show broad absorption band due to the O-H bond stretching vibration near the $3625cm^{-1}$, coupled with the 825 and $750cm^{-1}$ doublet. The vibration bands related with the H-O-Al and Si-O-Al bonds occur at $1030cm^{-1}$ and 500 to $700cm^{-1}$, respectively. Based on paragonite content of the sericite, the formation temperature of the Narim gold deposit is calculated to be $220{\pm}10^{\circ}C$.

• 한국광물학회지
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• 제22권4호
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• pp.331-342
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• 2009

옥천층군이 주요 지질인 옥천군 북부지역 지하수 조사 관정에서 지하수 내 비소 농도 범위는 0.0051~0.0887 mg/L이다. 지하수 내 비소의 농도는 주 양이온 및 음이온 등의 주요 수질인자와 뚜렷한 상관관계를 찾을 수 없었을 뿐만 아니라 주요 지질 및 공간분포와도 관련이 없었다. 코어 암석 시료에 대한 박편분석, X-선회절분석, 전자현미분석 결과 황철석, 황동석, 유비철석 등의 황화광물들이 확인되었는데 이러한 황화광물류의 산화가 일차적인 비소의 기원으로 판단된다. 용해도 특성 분석 결과, 방해석$(CaCO_3)$, 돌로마이트(CaMg$(CO_3)_2$) Magnesite $(MgCO_3)$ 등의 탄산염광물들과 포화상태임을 확인하였다. 비소는 일차적으로 함비소 황화광물의 산화에 의해 발생되지만 본 연구 지역과 같이 알칼리 산소 조건(pe+pH>10)의 지하수 환경에서 이차적으로 탄산염광물과 평형을 이루는 $Ca_3(AsO_4)_2(c)$와 $Mn_3(AsO_4)_2(c)$ 등의 비소 광물들의 침전과 용해 평형과정이 지하수 내 비소의 최대 농도를 제한할 수 있을 것으로 판단된다.