• 지질공학
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• 제17권2호
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• pp.187-196
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• 2007

달성 광산의 산성광산배수의 특징과 슈베르트마나이트(schwertmannite)의 환경지질학적인 의미와 역할을 고찰하였다. 이를 위하여 폐광석의 변질양상, 수질과 하상침전물의 특징을 입도분석, 수질분석, XRD, SEM, TEM을 이용하여 분석하였다. 달성광산의 폐수처리장과 하천의 산성광산배수는 하류로 가면서 pH와 전기전도도(EC)가 감소한다. 폐광석의 황철석이 용해된 부분에서 황은 자형의 등립질, 치밀한 집합체로, 침철석은 길게 신장된 입자가 달라붙어 십자가, 별모양, 불가사리형의 집합체를 이룬다. Eh-pH 다이아그램 상에서 수질은 슈베르트마나이트와 페리하이드라이트의 안정영역에 놓여 있다. 하상침전물은 적갈색인 경우 대체로 슈베르트마나이트, 황갈색내지 노랑갈색인 경우 침철석으로 구성된다. 하강 침전물의 입도는 $d(0.1)0.861{\mu}m{\sim}3.769{\mu}m,\;d(0.5)\;3.984{\mu}m{\sim}15.255{\mu}m,\;d(0.9)$는 $9.875{\mu}m{\sim}56.726{\mu}m$범위이다. 슈베르트마나이트의 결정형은 등립질의 구상체가 특징적이다. 슈베르트마나이트 구상체 표면에 발달하는 침상돌기체는 폭이 100 nm, 길이 $200{\sim}300nm$이며, 이들은 방사상으로 성장한다. 국내 여러 산성광산배수에서 흔하게 관찰되는 적갈색, 황갈색의 침전물에는 슈베르트마나이트가 함유되어 있을 가능성이 매우 높다. AMD의 중금속 저감대책을 수립하기 위해서는 정확한 감정을 통하여 슈베르트마나이트의 존재여부와 상안정성을 검토할 필요가 있다.

• 자원환경지질
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• 제7권2호
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• pp.45-62
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• 1974

Scheelite deposits in Sangdong mine are divided into three parallel vein groups, namely "Hanging-wall vein" which is located in the lowest parts of Pungchon Limestone, "Main vein" the most productive vein replaced a intercalated limestone bed in Myobong slate, "Foot-wall veins" a group of several thin veins parallel to main vein in Myobong slate. Besides the above, there are many productive quartz veins imbedded in the above veins and Myobong slate. Molybdenite and wolframite are barren in the former three veins group but associates only in quartz veins. Both main vein and foot-wall veins show regular zonal distribution, quartz rich zone in the center, hornblende rich zone surrounding the quartz rich zone and diopside rich zone in the further outside to the marginal parts of the vein. According to the distribution of three main minerals, quartz, hornblende and diopside the main vein can be divided into three zones which are in turn grouped into 7 subzones by distinct mineral paragenesis. They are summerized as follows: A. Diopside rich zone: 1. garnet-diopside.fl.uorite subzone 2. diopside-zoisite-quartz subzone 3. diopside-plagioclase subzone B. Hornblende rich zone: 4. hornblende-diopside-quartz subzone 5. hornblende-quartz-chlorite subzone 6. hornblende-plagioclase-quartz.sphene subzone C. Quartz rich zone: 7. quartz-mica-chlorite subzone The foot-wall veins can similarly be divided by mineral paragenesis into 3 zones, 6 subzones as follows: A. diopside rich zone: 1. garnet-diopside-quartz.fl.uorite subzone 2. garnet-diopside-wollastonite subzone B. Hornblende rich zone: 3. quartz-hornblende-chlorite subzone 4. hornblende-plagioclase-quartz subzone 5. hornblende-diopside-quartz subzone C. Quartz rich zone: 6. quartz-mica subzone The hanging-wall vein is generally grouped into 9 subzones by the mineral paragenesis which show random distribution. They are as follows: 1. diopside-garnet-fluorite subzone 2. diopside-zoisite-quartz subzone 3. diopside-hornblende-quartz-fluorite subzone 4. wollastonite-garnet-diopside subzone 5. hornblende-chlorite-quartz subzone 6. quartz-plagioclase-hornblende-sphene subzone 7. quartz-biotite subzone 8. quartz-calcite subzone 9. calcite-altered minerals subzone Among many composing minerals, garnet specially shows characteristic distribution and optical properties. Anisotropic and euhedral grossularite is generally distributed in the hanging wall vein and lower parts of the main vein, whereas isotropic and anhedral andradite in the upper parts of the main vein. Plagioclase (anorthite) and sphene are distributed ony near the foot-wall side of the aboveveins. wollastonite is a characteristic mineral in upper parts of the hang-wall vein. Molybdenite is distributed in the upper parts of quartz veins and wolframite in lower parts of quartz veins.

• 자원환경지질
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• 제53권3호
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• pp.221-234
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• 2020

금-은 천열수 광상의 유체 환경의 재구성을 위하여, 해남 일대에 위치한 모이산 광상에서 획득한 심도별 맥상 시료에 대하여, 변질-조직 양상, 유체포유물 microthermometry, 그리고 황철석 LA-ICP-MS 분석을 실시하였다. 맥상 시료에서 모암은 규화 및 석영-일라이트 변질양상이 확인되며, 석영맥은 모암으로부터 초기의 옥수-미립 석영-황철석에서 후기 맥중심의 자형 석영으로 발달된다. 일부 시료에서는 황철석과 함께 텔루라이드 광물이 함께 나타난다. 유체포유물은 염도가 0.18-2.24wt% 가량의 액상 수용액 포유물들이 주로 발견되며 일부 기체상 포유물 또한 발견된다. 유체포유물의 균질화 온도는 141-384℃ 범위에서 나타나며, 대체로 깊어질수록 균질화온도가 높아진다. 특히 금-은 침전이 집중된 고품위 구간에서는 얕아질수록 유체의 염도 및 균질화 온도가 낮아지며 또한 범위가 넓어지는 것을 볼 수 있다. 이를 통하여 함 금-은 유체의 압력하강으로 인한 열수의 비등 그리고 천수와의 혼합이 금-은 침전과 함께 이루어진 것으로 생각된다. 황철석의 LA-ICP-MS 분석을 통하여, 황철석 광물 내의 금-은 치환은 이루어지지 않음을 발견하였다. 하지만, 황철석 내의 금-은은 대부분 텔루라이드 혹은 에렉트럼 등 함 금은 광물의 포유물에 저장이 됨을 알 수 있었다. 깊이별 황철석 내 포획된 함 금-은 광물은 차이가 없었고, 포유물의 금-은 비율 또한 차이가 없음을 확인하였다.

• 한국광물학회지
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• 제1권2호
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• pp.83-93
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• 1988

경남 울주군 삼남면 일대에 분포하는 언양화강암내에 발달하는 자수정결정은 하부에서 상부로 가면서 무색수정${\rightarrow}$백수정${\rightarrow}$연수정${\rightarrow}$자수정 순으로 평행연정으로 산출되며 전체외형이 버섯모양과 흡사하다. 수정내에서 관찰되는 유체포유물은 기체포유물(G>L), 액체포유물(L>G), 함$L_{CO_2}$포유물(L+G+$L_{CO_2}$), 함소금포유물(L+G+halite), 다상포유물(L+G+halite+sylvite${\pm}$opaque mineral) 등이며, 고체포유물로는 자형의 카리장석이 무색과 백수정에, 침상의 적철석이 자수정에 특징적으로 내포한다. 유형별 유체포유물의 균일화온도 범위는 기체포유물이 $320{\sim}560^{\circ}C$, 액체포유물이 $100{\sim}290^{\circ}C$, 함$L_{CO_2}$포유물이 $200{\sim}310^{\circ}C$, 함소금포유물이 $300{\sim}430^{\circ}C$, 다상포유물이 $370{\sim}430^{\circ}C$이다. 보석으로서의 언양자수정은 액체포유물의 충진도, 적철석과 함 $L_{CO_2}$ 포유물의 출현, 그리고 얼룩말무늬가 없는 점이 브라질자수정과 다르며, 자색대상구조, 고체포유물, 함 $L_{CO_2}$ 포유물 등의 존재에 의해 합성자수정과 구별된다.

• 한국광물학회지
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• 제20권2호
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• pp.103-114
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• 2007

제주도 동부 신산리해안과 산굼부리에 분포하는 현무암에는 최대 직경 15 cm의 개브로노라이트 성분의 포획암과 거정의 사장석 결정이 포획되어 있다. 이 포획암은 포이킬리틱과 등립질 조직으로 산출되며, 관찰된 모든 포획암에는 사장석의 함량이 가장 우세하며(42-94 vol%), 감람석은 산출되지 않는다. 포이킬리틱조직의 포획암은 사장석을 주정(主晶, oikocryst)으로 자형의 사방휘석과 단사휘석을 포함하고 있는 큐물레이트의 특성을 잘 나타내고 있으며 등립질조직의 포획암은 반자형에서 타형의 사방휘석, 단사휘석, 사장석으로 구성되어 있다. 조직적 특성, 지화학적 특성, 야외 노두에서의 산출상태에 의해 포이킬리틱조직을 보이는 포획암은 모암인 현무암 마그마와의 관계에 있어서 폐쇄계를 이룬 고화대에서, 등립질조직의 포획암은 포이킬리틱한 것에 비해 열린계의 특성을 보이며 마그마 쳄버의 회반죽대에서, 거정질의 사장석은 결정 부유대에 위치하던 암편 혹은 광물편으로 해석된다. 제주도의 반려암질포획암은 제주도를 형성한 마그마 쳄버계의 일부분으로, 분화과정이 제법 진행된 마그마에서 결정화된 암석으로 임시적으로 마그마쳄버를 채웠던 마그마 배치(batch)와 관련된 결정화작용-고립화-포획과정의 암편임을 나타낸다.

• 자원환경지질
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• 제44권1호
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• pp.21-35
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• 2011

이 연구는 캐나다 Core Research Center 시추코어 Saleski 03-34-88-20w4와 Saleski 08-01-88-20w4를 이용하여 Rock-Eval 열분석, 원소분석, 바이오마커 (biomarker) 분석을 실시하여 비투벤을 함유한 캐나다 앨버타주 데본기 탄산염암의 무기 및 유가 지화학적 특정을 규명하고, 탄산염 저류층에 대한 지화학적 기초자료를 구축하는데 목적이 있다. 대부분 분석된 시료의 총무기탄소 함량은 높고 총질소와 총황의 함량은 매우 낮게 나타났으며 Rock-Eval 열분석 결과는 산화부분에서 돌로마이트를 많이 함유할 때 나타나는 이산화탄소 이중 피크가 관찰되었다. 이러한 결과는 비투멘을 함유한 퇴석암이 속성작용에 의해 형성된 도로마이트로 주로 구성된 타산염암임을 의미한다. 비투멘을 함유한 돌로마이트는 대부분 반자형 내지 타형의 결정구조를 보이며, 간혹 자형의 결정체를 띠기도 한다. 유기용매를 이용한 비투멘 추출 결과, Saleski 03-34-88-20w4는 3.6~19.0%. Saleski 08-01-88-20w4는 5.0~16.4%의 비투멘 함량분포를 보였다. 일반적으로 두 코어에서 시료의 색상이 어두울수록 비투멘과 총유기탄소의 함유량이 높게 나타났다. 바이오마커 분석 결과, 레진 (resins)과 아스팔텐 (asphaltenes)의 함유량이 포화 탄화수소 (saturated hydrocarbon)의 함유량보다 5~28% 높게 나타났다. 이러한 분석 결과는 비투멘이 강한 생분해작용 (biodegradation)을 받았음을 의미한다. 비투벤의 각 성분에 대한 탄소 동위원소 분석결과 아스팔텐에서 가장 높은 탄소 동위원소 비를 보이고 포화 탄화수소에서 가장 낮은 탄소 동위원소 비를 보였지만 각 성분의 분석값은 거의 일정하였다. 일반적으로 모든 원유에서 탄소 동위원소 비는 -18~-30‰입 좁은 범위를 가지며, 시추코어 Saleski 03-34-88-20w4와 Saleski 08-01-88-20w4의 분석값도 이 범위 딴에서 변하였다.

• 자원환경지질
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• 제34권1호
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• pp.13-23
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• 2001

김포, 장기 및 포항분지의 기저역암에 협재되는 벤토나이트에 대하여 X-선회절분석, 주사전자현미경 관찰, 중광물 분석, 화학 분석, 양이온교환능, 산소 및 수소 동위원소 분석을 이용한 광물학적 특성을 고찰하였다. 중광물 분석 결과 세 지역에서 모두 화산암에서의 특징인 깨끗한 결정면을 가지고 있는 저어콘과 인회석, 각섬석 및 흑운모가 산출되었는데, 천북역암의 시료에서는 외형이 심하게 변질되고 깨져있는 흑운모가 관찰된다. 주사전자현미경으로 각 시료를 관찰한 결과 감포와 장기역암 시료에서는 불석광물이 자생하고 있는 모습과 화산재의 탈유리질화 작용으로 생간 몬모릴로나이트가 honey-comb 구조를 보이는 등 속성작용의 증거가 관찰된 반면, 천북역암에서는 점토입자편(clay flake)들이 조밀하고 불규칙하게 엉켜 있는 모습이 쇄설성 기원임을 지시한다. 구조식을 구해본 결과 스멕타이트 그룹중 이팔면체에 해당하는 몬모릴로나이트이며 층간의 양이온은 대부분이 2가의 $Ca^{2+}$ 와 $Mg^{2+}$ 임을 알 수 있었다. 천북역암의 몬모릴로나이트 구조식에서, 팔면체에 들어있는 Fe의 산화상태를 나타내는 $Fe^{2+}/Fe^{3+}$ 비가 다른 시료보다 훨씬 적은 것은 몬모릴로나이트의 생성온도를 이용하여 생성당시의 퇴적두께를 계산했을 때, 천북역암에서의 시료가 929~963 m로 이는 야외에서의 층후인 530~580 m를 초과하고 있다. 이상의 결과 천북역암의 벤토나이트는 다른곳에서 화산회의 속성작용에 의해 형성된 후 지표에 노출되어 이동, 재 퇴적되었을 가능성을 높이 시사한다. 정제시료에 대한 주 원소분석과 미량원소분석 결과와 구조식의 자료를 이용하여 판별분석을 실시한 바, 세 분지의 시료는 구분이 가능하였다. 이는 이들의 기원이 되는 화산회의 성분과 퇴적환경의 차이에서 비롯된 것으로서, $TiO_{2}/Al_{2}O_3$비와 호정원소(compatible elements)의 함량이 천북역암에서 가장 높고, 불호정원소(incompatible element)의 함량은 상대적으로 적은 것으로, 천북 역암의 것이 상대적으로 염기성인 화산회에서 유래되었음을 알 수 있고, Fe의 경우 천북역암의 것이 주 원소분석에서나 구조식내에서 모두 3가가 우세한 것으로 보아 이의 산화 환경에 의한 영향이 판별에 있어서 큰 역할을 했음을 지시해 준다.

• 자원환경지질
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• 제32권5호
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• pp.435-444
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• 1999

현동 안티모니 광상능 소백산 육괴의 북동부 지역에 위치하며, 선캠브리아기 변성암류(주로 화강암질 편마암)에 발달하는 단층 열극을 단층 열극을 충진한 석영+탄산염 광맥 및 망상맥으로 산츨된다. 광맥 인접부에는 견운모화 및 규화 작용으로 특징되는 열수 변질대가 발달된다. 변질대 견운모의 K-Ar 연령은 139.2$\pm$4.4 Ma로서 백악기초의 광화 시기를 나타내는데, 광화작용은 산성 암맥(주로 석영 반암)의 관입과 관련되었으리라 사료된다. 열수 광화작용은 5회에 걸쳐 진행되었다. 광화1기에는 옥수질 석영이 침전되었다. 광화 2기에는 천금속(base-metal) 황화 광물 및 휘안석을 수반한 석영맥이 형성되었다. 광화 3기에는 휘안석, 농홍은석, 버티어라이트, 자연 안티모드, 구드문다이트, 울마나이트 등 다양한 함안티모니 광물이 석영 및 탄산염 광물(방해석, 돌로마이트, 앵커나이트, 능망간석)에 수반되어 정출되었다. 광화 4기에는 휘안석을 수반한 방해석이, 그리고 광화 5기에는 barren한 방해석이 침전되었다. 안티모니느 광화 2기에소 4기에 걸쳐 주로 휘안석으로 산출되며, 산점상, 세맥상 및 조립질 자형 결정 등 다양한 형태를 갖는다. 유체 포유물 연구에 의하면, 열수 광화작용은 $\leq$ 5.3wt % NaCl 상당 염농도의 유체로부터 120~$330^{\circ}C$의 온도에서진행되었다. 광화 유체의 온도 및 염농도는 광화작용의 진행과 더불어 점진적으로 감소하였는데, 이는 열수계 내로 다량의 순환 강우가 유입되었음을 지시한다. 함안티모니 광물의 침전은 비교적 저온(<$250^{\circ}C$)에서 주로 유체의 냉각 및 휘석 작용에 의해 진행되었다. 광화 2기 초기에는 인지되는 유체의 비등현상에 의하여, 광화적용의 압력에 의하여, 광화작용의 압력은 비교적 낮았음(정수압 조건에서 약 350m의 심도에 해당하는 약 80 bar)을 알 수 있다. 광석광물의 조합에 대한 열역학적 고찰 결과, 안티모니 침전은 열수 유체의 온도 및 유황 분압의 감소에 기안하였다. 광화 유체의 활동위원소 조성($\delta^{34}S_{\Sigma s}$)은 5.4~7.8$\textperthousand$이었으며, 이는 화성 기원을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제53권4호
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• pp.383-395
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• 2020

행매층은 실루리아기 회동리층과 오르도비스기 정선층(정선석회암) 사이에 위치하고 있어, 행매층의 층서적 위치는 회동리층의 존재와 시층서적 논란을 해결하는데 결정적 정보를 제공할 수 있다. 2011년 이후부터 행매층 존재와 함께 암층서 단위가 될 수 있는지에 대하여 논란이 있어왔다. 따라서 본 연구에서는 비룡동-평안리 사이 지역에 대한 정밀 지질조사를 통하여 행매층 분포와 지질구조 특성을 규명하고, 생층서와 절대연령 결과를 대비하여 행매층의 암층서 및 시층서적 의의를 정의하였다. 행매층을 대표하는 암석은 괴상의 황색-황갈색 함력 탄산염암으로 사암과 같은 입상조직을 가지고 있으며 노두 표면이 매우 거칠고 기공이 많이 발달하고 있다. 구성광물의 조성, 함량 및 미세조직 특징을 근거로 볼 때, 행매층의 특성은 역질의 쇄설암으로, 역은 돌로마이트이며 기질은 자형 및 반자형의 돌로마이트와 원마도 및 분급이 좋은 미사질의 석영이 주구성광물로 이루어져있다. 행매층은 조사지역인 정선군 정선읍 용탄리(비룡동)에서 평창군 미탄면 평안리까지 측방으로 연속하여 잘 발달하고 있을 뿐만 아니라 일정한 두께를 가지고 분포하고 있다. 행매층의 층리, 태위 및 층후는 비룡동-행매동 사이 지역에서는 회동리층과 거의 비슷하게 발달하나, 행매동 남서쪽에서는 등사습곡과 충상단층에 의하여 외견상 불규칙한 분포양상을 보인다. 즉 비룡동-행매동 사이에서는 340°±10°/15°의 태위를 유지하면서 200 m 층후로 발달하지만, 평안리 백암 일대에서는 동-서 1.5 km, 남-북 2.5 km에 달하는 넓은 면적을 차지하고 있다. 행매층 내 쇄설성 저어콘 U-Pb 연령은 470-450 Ma 범위를 갖고 있어 행매층의 최대 퇴적시기는 후기 오르도비스기를 지시한다. 또한, 행매층을 구성하는 함력 탄산염암은 쇄설성 퇴적암이므로, 행매층에서 분류된 중기 오르도비스기 코노돈트 화석군은 재퇴적된 이지성을 의미한다. 이는 행매층의 지질시대가 중기 오르도스기 이후 임을 지시한다. 본 연구 결과, 행매층은 전단대일 뿐이며, 정선석회암의 일부이고, 정선석회암과 동일한 시기를 갖는다는 부정적 학설은 타당성을 잃었으며, 행매층은 국제층서위원회(ICS)에서 제시한 층서기준에 적합하게 잘 정의된 암층서 단위임이 확인되었다.

• 자원환경지질
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• 제34권6호
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• pp.507-522
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• 2001

통영광산은 첨열수광상으로서 능망간석 , 백운모, 일라이트, 황철석 , 방연석 , 황동석 , 섬아연석 , 아칸다이트 및 헤사이트등의 광물을 수반하는 초기의 광석광물 침전시기와 후기의 맥석광물 침전시기로 구분된다. 초기는 반복적인 대상구조를 띠고, 황화광물이 침전된 시기로서 텔루리움 광물과 함께 엘렉트럼이 산출된다. 후기에는 주로 단산염 광물과 천금속광물이 침전되었다. 통영 열수계에서 광화단계에 따른 상이한 열수유체의 변천과정을 구체적으로 규명하기 위하여 프로그램 CHILLER를 이용한 수치모델링이 실시되었다. 반응경로 모델링은 28$0^{\circ}C$에서 모암인 안산암과의 반응을 비롯하여, 27$0^{\circ}C$에서 12$0^{\circ}C$까지의 단순한 등압 냉각, 비등과 지하수의 혼입에 따른 희석 및 압력파 온도가 감소되는 조건에서 수행하였다. 모델링 결과 초기 광화유체는 산성용액(pH=5.7)으로 상대적으로 높은 염농도와 금속원소 함량이 높다. 장화유체 내의 금의 함량은 열수계의 천금속원소 총량과 황화물의 활동도에 의해 지배된다. 통영 천열수계에서의 광화작용은 천부에서 일어난 참화유체의 비등과 이에 수반된 가열된 지하수의 흔입에 의한 반응경로를 반영하며, 현미경에서 관찰된 광물공생 특성과 모델링에 의한 침전광물의 조합 및 엘렉트럼의 화학조성 등에서 동일한 경향을 나타낸다. 이러한 유사성은 Te 함유하는 천열수 금 . 은광상이 열수계에서의 비등과 유체혼합(희석)에 의해 생성되었음을 지시한다. 반응경로 모델링 연구는 광상성인을 이해하는 중요한 수단이며, 유사한 지질환경에서의 광강탐사에 유용한 자료로 활용될 것으로 생각된다.