• 자원환경지질
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• 제29권5호
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• pp.545-559
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• 1996

Rare metal (Nb-Zr-REE) ore deposits are located in the Chungju area. Geotectonically, the rare metal ore deposits are situated in the transitional zone between Kyeonggi massif and Okcheon belt. The rare metal deposits are distributed in Kyemyeongsan Formation which consist of schist and alkaline igneous rocks. Alkali granite has suffered extensive post-magmatic metasomatism and hydrothermal processes. The ore contains mainly Ce-La, Ta-Nb, Y, Y-Nd, Nd-Th group minerals. More than 15 RE and REE minerals are found in the ore deposits. Allanite, one of the Ce-La rich REE minerals belonging to the epidote group, is the most common mineral in the studied area. The allanite- bearing rocks may be devided into seven types by features of occurrence and mineral associations; zircon type (ZT), allanite-vein type (AT), feldspar type (KT), fluorite type (FT), quartz-mica type (QT), iron-oxide type (MT), and amphibole type (HT). The allanite veins (AT) and zircon rich rocks (ZT) contain the highest total REE contents. Differences in REE abundance can be interpreted in terms of varying portions of magmatic hydrothermal fluid. Petrographical and chemical data are presented for allanites which were collected from different types. The allanites show wide variations in optical properties, due in part to differences in their chemical composition (depending on the types) and to the degree of crystallinity of the individual specimens. Allanite metamicts in biotite are generally surrounded by well developed pleochroic haloes. Usually, allanite is accompanied by zircon and other REE-bearing minerals. CaO and total REE contents $({\sum}RE_2O_3)$ range from 9.29 to 18.79% and 11.66 to 26.31%, respectively. Also, SiO, (28.87~32.61%), $Al_2O_3$ (8.30~16.88%), and $Fc_2O_3$ (16.74~24.38%) contents show varying contents from type to type. The ${\sum}RE_2O_3$ of allanite has positive relationships with $Fe_2O_3$ and negative relaton with CaO, $SiO_2$, and $Al_2O_3$ Backscattered electron microscope images (BEl) of allanite shows that the its mineral composition and texture is very complex. The allanite-bearing hosts show distinct light REE enrichment with strong negative Eu anomaly except for HI. The HT has an almost flat REE distribution pattern with a small negative Eu anomaly. The chemical variation of the allanites with occurrences and mineral association can be related to condition of temperature and oxidation states in precipitation environment.

• 암석학회지
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• 제28권2호
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• pp.129-141
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• 2019

옥천변성대의 북서부에 위치하는 충주 어래산 지역은 주로 신원생대 계명산층과 이를 관입하는 중생대 화성암류로 구성되어 있다. 계명산층의 변성산성암의 방사능 값은 매우 높게 나타나고, 전기 쥬라기 흑운모 화강암은 이 지역에 광범위하게 분포한다. 이 논문에서는 변성산성암을 중심으로 희토류 광물인 갈렴석의 성장과 관련된 미구조 연구를 수행하여 희토류 광화작용의 기원과 발생 시기를 고찰하였다. 변성산성암은 주로 알칼리장석(주로 미사장석), 석영, 철산화광물, 흑운모, 사장석, 각섬석, 갈렴석, 저어콘, 녹렴석, 형석, 인회석, 석류석, (사)유렴석 등으로 구성되어 있다. 갈렴석은 흑운모와의 접촉부에 방사선 손상에 의한 짙은 갈색 광륜을 형성시키기도 하고, 광역엽리를 따라 집합체로 산출되기도 한다. 대부분의 갈렴석(집합체)의 주변부에서는 광역엽리가 형성되기 이전에 이들이 성장하였음을 지시하는 변형그늘이나 광역엽리의 굴곡면은 관찰되지 않는다. 갈렴석 집합체에 포획된 철산화광물의 입자 크기와 방향성은 광역엽리를 따라 산출하는 기질부의 철산화광물과 동일하다. 후기 화성암의 관입에 의한 열수변질작용으로 각섬석의 흑운모화가 인지되고, 이차적으로 성장한 흑운모는 갈렴석, 저어콘, 녹렴석 등과 접촉 공생한다. 이러한 미구조로부터 희토류 광물인 갈렴석(집합체)은 주로 광역엽리가 형성된 이후에 화성암의 관입과 관련된 열수변질작용으로 성장하였으며, 충주 어래산 지역의 희토류 광화작용은 이 지역에 광범위하게 산출되는 전기 쥬라기 흑운모화강암의 관입과 밀접한 관련성이 있는 것으로 고찰된다.

• 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.

• 암석학회지
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• 제27권2호
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• pp.97-104
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• 2018

한반도 중서부 서해 연안 대이작도에 산출하는 토날라이트질 편마암 시료(DE43)의 저어콘 결정에서 U-Pb 동위원소 및 희토류 원소 성분을 이차이온질량분석기를 이용하여 측정하였다. 최대 ${\sim}300{\mu}m$ 크기의 저어콘 결정들은 드물게 과성장 띠를 가진다. 고원생대 연령을 가지는 중심부와 달리 저어콘의 과성장 띠로부터 분석한 두 개의 점 분석에서 $256{\pm}23Ma(1{\sigma})$, and $221{\pm}7Ma(1{\sigma})$의 $^{206}Pb/^{238}U$ 연령을 구하였다. 이 과성장 띠들은 낮은 Th/U 비(<0.01)와 경희토류 원소가 강하게 결핍된 지화학적 특징을 보인다. 이 저어콘의 페름기-트라이아스기 겉보기 연령은 동일한 시료에서 분석한 갈렴석 $^{208}Pb/^{232}Th$ 연령($227{\pm}7Ma(t{\sigma})$)과 오차범위 내에서 일치하며, 갈렴석과 저어콘이 ~227 Ma때 평형 성장하였음을 지시한다. 한편, 동일한 시료에서 측정된 보다 더 젊은 갈렴석 $^{208}Pb/^{232}Th$ 연령과 $^{206}Pb/^{238}U$ 연령(각각 $213{\pm}4Ma(t{\sigma})$와 $186{\pm}9Ma(t{\sigma})$)은 주변에 산출하는 후기 트라이아스기 및 쥐라기 화강암의 관입에 수반된 알칼리성 유체 유입에 의한 Pb 손실에 기인한 것으로 보인다.

• 한국광물학회지
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• 제5권1호
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• pp.14-21
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• 1992

경남 하동군 일대에 분포하고 있는 화강암질 암체내에서는 대규모의 Ti광체가 부존되어 있으며, 특히 옥종면 정수리 일대에서는 회유금속원소(REE)를 함유하는 갈렴석 결정들이 다수 발견되었다. 본 연구에서는 갈렴석에 대해 광학적연구, 전자현미분석, 원자흡수분광분석, X선회절분석, 적외선흡수분광분석, 비중 및 미경도 측정을 실시하였다. 갈렴석은 최대 크기 $3{\times}6cm$ 정도의 괴상형태로 산출되며 석영, 녹염석, 저어콘, 흑운모, 백운모 등과 공존한다. 갈렴석의 연마면 관찰로는 누대구조가 관찰되는데 이것은 자철석이 산점상으로 분포하기 때문이다. Th으로부터 방출되는 ${\alpha}$-입자의 존재가 방사능사진법에 의해 확인이 되었음에도 불구하고 메타믹트상태의 정도가 뚜렷하지 않다. 이 갈렴석내에는 ${\Sigma}$REE가 19.88-23.99%정도로 높은 편이며 CaO함량이 8.35-10.29wt%로 적은 편이다. 갈렴석의 성인에 대해서는 아직 확실하게 규명되지 않았으나 $TiO_2$의 함량(0.89-1.13wt%)이 높은 것과 저어콘과 같은 광물과 공존하고 있는 것으로 보아 마그마와 관련된 REE와 Ti성분이 풍부한 용액으로부터 정출된 것으로 추축된다.

• 자원환경지질
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• 제22권2호
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• pp.151-166
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• 1989

A study of rare-earth mineralization in Kyemyungsan metasedimentary formation of Precambrian Ogcheon Group was carried out in the Mt. Eore Area near Choongju City based on the thorium (Th) and uranium (U) count data of geophysical airborne survey. This rare-earth mineralization was found in the magnetite-bearing banded quartizite which contains diagnostically some amounts of the metamict allanite. The brown colored allanites are distributed as aggregates of fine grains and sometimes banded structures with magnetite (inter growth) along the banding. The ore bed is displaced by the small faults and granite intrusions, and separated 5 ore blocks. The dimensions of the outcrop are 50-80 m in width, 1,500 m in length with the strike of $N70-80^{\circ}E$ and dip of $50-80^{\circ}NW$. In the field, the values of total gamma ray count of GR-101A scintillometer were able to measure more than 400 cps and maximum 1,500 cps, which data are coincided with the values of GR-310 gamma ray spectrometer and the gamma ray count of well logging data. The chemical compositions of the allanites from EPMA data are ranged from$\sum^{TR_2O_3}$ 18.57% to 26.00%, and the cerium oxides ($Ce_2O_3$) of allanite are positive relation with $La_2O_3$, MgO, FeO, MnO and negative relation with $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Nd_2O_3$. The result of Neutron Activation Analysis (N.A.A.), Multi-Channel Analysis (M.C.A.) and wet chemistry of 25 outcrop samples for the elements of REE, Zr, U, Th shows strong anomalies. The good correlation elements with the thorium (Th) are the elements of La, Ce, LREE, $TR_2O_3$, Pr, Sm, Yb, Lu by the increasing order.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2005년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.63-63
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• 2005

• Geosciences Journal
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• 제22권6호
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• pp.955-973
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• 2018

Twenty-eight beach sand samples from the shorelines of Aegean islands adjacent to the plutonic rocks of the Atticocycladic zone were analyzed for major and rare earth element (REE) contents. Results are compared with the adjacent plutonic rocks, in order to determine relative enrichments or depletions and assess the potential for REE exploitation. Among the samples, several are significantly enriched in REE, being deposits of heavy minerals and their concentrations are controlled by the sea waves and local winds. These samples contain Th, U and REE rich minerals such as zircon, xenotime and allanite. The available geochemical characteristics were also used to confirm the parent rocks of the beach sands. The heavy fractions (total, total magnetic and total non-magnetic) of the beach sands are very well correlated with the Heavy REE (HREE) concentrations. Among the minerals of the heavy magnetic fraction, allanite seems to control the REE content in the heavy mineral-enriched samples, while from the heavy non-magnetic fraction, zircon controls mainly the HREE fraction. One site from Mykonos and 3 from Naxos could have potential for REE exploitation as they present the highest ${\Sigma}REE$ and HREE contents than other beach sand placers measured in Greece (Kavala, Sithonia, Maronia, Samothraki, NE Chalkidiki).

• 자원환경지질
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• 제45권6호
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• pp.643-659
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• 2012

충주 지역은 소위 옥천층군에 해당되는 계명산층이 분포하며, 계명산층내에는 변성화산암 모암과 페그마타이트 모암의 희토류 광체가 배태한다. 변성화산암 모암의 희토류 광체를 구성하는 희토류광물은 갈렴석, 저어콘, 인회석, 스핀이 산출하나 갈렴석이 가장 우세하게 산출한다. 페그마타이트 모암의 희토류 광체를 구성하는 희토류 광물은 퍼구소나이트, 카르나수르타이트, 저어콘, 토륨석이 산출하나 퍼구소나이트가 가장 우세하다. 변성화산암에서 산출하는 갈렴석의 화학식은 (Ca, Y, REE, Th)$_{2.095}$(Mg, Al, Ti, Mn, $Fe^{3+})_{2.770}(SiO_4)_{2.975}(OH)$로서 TREO 23.89-29.12 wt%, $La_2O_3$ 4.71-9.92 wt%, $Ce_2O_3$ 11.30-14.33 wt%, $Y_2O_3$ 0.11-0.29 wt%, $ThO_2$ 0.12-0.94 wt% 이다. A(2) 사이트 에서 $Ca^{2+}$와 $REE^{3+}$, M(2) 사이트에서 $Al^{3+}$과 $Fe^{2+}$의 치환이 일어나는데 이는 갈렴석의 화학조성에 밀접한 관련을 갖는 특징이고, Fe의 함량이 일반 갈렴석보다 높은 Ce 계열의 Ferriallanite에 해당된다. 이는 모암인 계명산층을 주로 구성하는 변성화산암(변성조면암)의 원암이 Fe이 풍부한 함철층이기 때문인 것으로 판단된다. 페그마타이트 모암에서 가장 우세하게 산출하는 퍼구소나이트의 화학조성은 A 사이트에서 Y-REE, Y-Th 치환이 우세하게 일어났으며, B 사이트에서는 Nb-Ta-Ti의 치환이 주로 초래되었으며, 계산된 화학식은 $YNbO_4$ 이다. 또한 $Y_2O_3$와 $Nb_2O_5$만의 비율로 상관도를 확인 한 결과 연구지역에서 산출되는 퍼구소나이트는 Y과 Nb의 이상적인 비율인 1:1 비율과 달리 1:1.5의 비율을 나타내고 있으며, Nb의 함량이 Y 함량보다 높으며, Y 사이트 즉, A 사이트에서 희토류 원소의 치환이 활발하게 초래되었다. 페그마타이트에서 산출하는 카르나수르타이트는 REE 및 Th를 치환하는 조성은 각각 $Ce_2O_3$ 9.16-22.88 wt%, $La_2O_3$ 2.15-9.16 wt%, $ThO_2$ 0.44-10.8 wt%, 화학조성으로 계산된 구조식은 (Y, REE, Th, K, Na, Ca)$_{1.478}$(Ti, Nb)$_{1.304}$(Mg, Al, Mn, $Fe^{+3})_{0.988}$(Si, P)$_{1.431}O_7(OH)_4{\cdot}3H_2O$이다. 870-860 Ma 인 초기 원생대에 로디니아 대륙의 분열기로서 한반도에서 A-1형 화산활동이 초래되어 철, 희토류원소 및 고장력원소(Nb, Zr, Y 등)가 풍부한 변성화산암으로 주로 구성되는 계명산층을 형성 시켰다면 갈렴석은 모암이 형성될 당시 알카리 화산암에서 정출되었거나 변성작용이 초래된 고생대 말(300-280 Ma, Cho et al., 2002) 광역변성작용에 의해 형성 되었을 가능성이 높다. 희토류를 함유하는 페그마타이트에서 산출하는 저어콘 연대가 190 Ma 인 것은 쥬라기에 충주지역에서 광범위하게 초래된 화강암 정치활동과 관련된 가능성이 크다. 따라서 충주지역 계명산층 내 배태된 희토류 광체는 인접한 지역에 배태되어 있지만 매우 차별적 희토류 광화작용이 초래 되어 희토류광물조성과 광체의 산상이 차별적으로 나타나는 것으로 해석된다.

• 광물과 암석
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• 제35권2호
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• pp.153-168
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• 2022

치악산 편마암복합체에서 방사성원소를 포함하고 있는 광물을 파악하고, 주변 지하수에 포함되어 있는 방사선원소(우라늄)와의 연관성을 확인하고자 암석학적 및 광물 화학 분석을 수행하였다. 현미경 및 전자현미경 분석 결과, 주 구성광물은 사장석, 흑운모, 석영, 알칼리장석, 녹니석 그리고 방해석이며, 부수광물은 스펜, 갈렴석, 인회석, 저어콘, 토라이트, 티탄철석, 황철석 그리고 방연석 등 총 14종을 확인하였다. 토라이트의 경우 거정의 갈렴석 내 ~1 mm의 크기로 소량 관찰된다. 희토류 원소를 많이 포함하고 있는 갈렴석은 각기 다른 3 가지 산출양상을 보인다. EPMA 분석 결과, 거정의 갈렴석에서는 TiO₂~1.70 wt.%, Ce₂O₃~11.86 wt.%, FeO~13.31 wt.%, MgO~0.90 wt.% 그리고 ThO₂~1.06 wt.% 원소들의 함량이 높게 나타나며, Al₂O₃ 17.35 ± 2.15 wt.% (n = 7), CaO 12.13 ± 1.81 wt.% (n = 7) 평균 함량이 가장 낮은 값을 보인다. 티탄철석을 둘러싸고 있는 스펜 집합체의 가장자리에 존재하는 갈렴석은 Al₂O₃~24.00 wt.%, Nd₂O₃~5.10 wt.%, Sm₂O₃~0.66 wt.%, Dy₂O₃~0.86 wt.% 그리고 Y₂O₃~1.38 wt.% 원소들의 함량이 높게 나타나며, TiO₂ 0.35 ± 0.21 wt.% (n = 11), Ce₂O₃ 5.25 ± 1.03 wt.% (n = 11), FeO 9.84 ± 0.26 wt.% (n = 11), MgO 0.12 ± 0.05 wt.% (n = 11) 그리고 La₂O₃ 1.49 ± 0.29 wt.% (n = 11) 등과 같이 평균 함량이 가장 낮은 값을 보인다. 모암의 기질부에서 관찰되는 갈렴석의 화학성분은 앞서 설명한 갈렴석의 중간 정도의 값을 가진다. 연구대상인 치악산 편마암복합체 내 미그마타이트질 편마암에는 주목할 만큼의 우라늄 함량을 가지는 광물이 발견되지는 않았다. 따라서 지하수에서 나타나는 우라늄의 기원과 주변 지질과의 연관성을 명확하게 밝혀내지는 못했다. 하지만 방사성 원소인 토륨 원소 및 희토류 원소를 다량 포함하는 갈렴석이 풍부하게 존재하는 것이 이번 연구결과로 확인되었다.