• 광물과 암석
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• 제34권1호
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• pp.57-67
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• 2021

이스카이크루즈 프로젝트의 지질은 주로 백악기 분지 내 퇴적암으로 구성되어있다. 본 역의 기저부는 암회색 셰일, 회색 사암 및 탄층이 협재된 오욘층의 쇄설성 암석들로 구성되어있다. 본 역 동부의 습곡대에는 중립질 괴상 및 백색의 규암을 배태한 치무층이 부존한다. 지질구조 관점에서, 본 역은 옥시덴탈 산맥 중앙부의 습곡 및 충상단층대에 위치해있다. 열수교대작용에 의해 광체가 생성되었으며 구성광종은 아연, 연, 은 및 동이다. 그리고, 층상규제형 광상은 산타층의 석회암에 배태되어있으며 까나이빠따 북부부터 안따빰빠 남부까지 12 km를 불연속적으로 연장되어있다. 또한, 산타 및 빠리후안카층에 배태된 불규칙한 철산화물 및 황화물 광체가 관찰된다. 지표에서 관찰되는 광화작용은 섬아연석과 부수적으로 방연석 및 황동석으로 구성된 1차 황화물과 산화작용을 받아 생성된 철 및 망간산화물로 구성된다. 스카른 광물에는 투각섬석, 석류석, 녹염석 및 석영이 수반된다.

• 자원환경지질
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• 제55권5호
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• pp.465-475
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• 2022

해저열수광상(seafloor massive sulfide deposit, SMS)은 다량의 유용금속을 포함하는 중요한 광물 자원으로서 그 성인적 특성 및 금속 함량 변화는 주로 모암과 마그마로부터 금속과 황을 공급하는 물-암석 상호작용과 마그마성 휘발 성분의 용리에 의해 결정된다. 이러한 금속 공급원들은 지구조환경에 따라 다양한 특성을 보이기 때문에 해저열수광화작용에 대한 이들의 기여는 여전히 불분명하다. 본 논평에서는 중앙해령 및 화산호 지역 SMS 광상의 광물·지구화학적 특성을 검토하여 서로 다른 금속 공급원의 영향을 파악하고 향후 진행되어야 할 성인 연구의 방향성에 대해 논하고자 한다. 연구 결과 황비동석 및 큐바나이트, 방연석, 중정석의 산출은 각각 마그마 영향과 물-암석 상호작용의 기여를 반영하여 금속 공급원 특성 차이에 의한 해저열수광상의 유형 구분을 가능케 한다. 또한, 황철석의 Co, As, Hg 거동 특성 및 섬아연석의 철 함량 변화는 지구조환경에 따른 금속 공급원의 영향을 반영하는 효율적인 경험적 지표가 될 수 있다. 현재까지 연구는 주로 열수 침전에 의한 광체에만 국한되었기 때문에 해저열수광상의 성인적 특성을 포괄적으로 이해하기 위해서는 마그마 기원 황화광물과 황산염광물을 대상으로 한 추가 연구가 필수적이다.

• 자원환경지질
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• 제57권3호
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• pp.343-352
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• 2024

경복궁 전각 청기와에 사용된 납유의 발색 원리와 용융제로 사용된 납의 산지를 확인하기 위해 성분 분석과 납동위원소비 분석을 실시했다. 청기와 31점을 녹색, 청색, 황색으로 구분하여 표면에 시유된 납유의 성분을 분석한 결과 Pb, Si, Cu가 주성분으로, Fe, Ca, Mg, Al 등이 미량으로 검출되었다. 청색 납유에서는 Cu의 함량이 높았으며 황색 또는 갈색의 납유에서는 Cu는 검출되지 않았고 Fe의 함량이 높게 나타났다. 따라서 납유의 제작에 용융제로 납을, 발색제로 산화동을 사용했음을 알 수 있었다. 또한 경복궁 청기와에 사용된 납유의 납동위원소비는 한반도 납동위원소비 분포도에서 충청도와 전라도를 포함하는 zone 3 영역에 도시되었으며, 납유의 용융제는 이들 지역에서 산출되는 방연석 등을 사용했을 것으로 추정된다. 삼국과 통일신라시대 녹유의 납동위원소비는 대부분 한반도를 벗어나 위치하여 납의 산지가 변화되었음을 알 수 있었다. 특히 녹유 전돌의 납동위원소비를 통해 주변국과의 교류를 추정할 수 있었으며 동일 사찰에서 출토된 녹유 전돌의 납동위원소비가 서로 달라 다른 시기 또는 다른 공방에서 제작된 것으로 판단할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제48권2호
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• pp.103-114
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• 2015

충청남도 금산에 위치한 진산금광산은 옥천층군에 속하는 창리층 내에 발달한 열극대를 충진한 수개 조의 석영맥으로 구성된 열수맥상광상이다. 본 연구에서는 신갱, 본갱, 양하판, 특호맥 등 4개의 주요 갱도를 대상으로 지질광상 및 지질구조조사, 시추코어 분석, 그리고 주요 광맥의 발달상태와 품위를 파악하여 향후 효율적인 탐사 및 개발 방향을 제시하고자 하였다. 석영맥들은 주로 $N10^{\circ}-25^{\circ}W$, $N5^{\circ}-20^{\circ}E$ 방향으로 우세하게 발달하며, 맥폭은 대부분 0.1~0.5 m로 1 m가 넘는 경우도 있다. 이들은 괴상을 이루기도 하나 누대구조, 빗구조, 각력상구조가 잘 발달한다. 광석광물로는 황철석, 황동석이 주를 이루며 자류철석, 섬아연석, 방연석, 백철석, 에렉트럼 및 소량의 휘동석이 수반된다. 회색내지 유백색의 석영맥에는 형석이 수반되기도 하며, 후기 방해석맥에 의해 절단되기도 한다. 총 22개 광석시료에 대한 품위분석 결과 갱내 시료의 경우 대부분 1 g/t 미만의 저품위를 보이나 시추코어의 점토질 시료는 최대 141 g/t에 이르는 고품위를 나타낸다. 즉 신선한 석영맥보다는 단층점토 부분에 금함량이 높게 나타나는 것이다. 이는 1차적인 광화작용 이후에 이들이 단층의 재활성과 관련된 열수작용에 의해 금이 재이동되어 침전되었을 가능성을 나타낸다. 이로 보아 진산광상은 구조적으로 복잡하고 불규칙한 광체 발달양상을 지시하며, 이에 따라 보다 정밀하고 체계적인 탐사가 이루어져야 함을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제47권4호
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• pp.363-379
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• 2014

옥천변성대 서남쪽 화원반도에 위치한 해남광상은 옥천층군의 석회암을 모암으로 이를 포획한 형태로 관입한 백악기 석영반암과의 접촉부를 따라 발달한 연-아연 스카른광상이다. 광석시료의 암석기재학적 특징, 스카른 및 광석광물의 조성, 그리고 관계화성암의 지화학적 연구를 통해 스카른광화작용의 특성을 파악하였다. 스카른은 석류석${\pm}$휘석${\pm}$방해석${\pm}$석영대, 휘석+석류석+석영${\pm}$방해석대, 방해석+휘석${\pm}$석류석대, 석영+방해석${\pm}$휘석대 그리고 방해석${\pm}$녹니석대 등으로 구분된다. 석류석은 안드라다이트가 주를 이루며 그로슐라와 더불어 누대구조가 발달하기도 하고, 휘석은 관계화성암에서 멀어지면서 Mn-헤덴버자이트에서 투휘석으로 순차적으로 조성이 변한다. 광석광물은 화성암체 가까이에서 황동석이 주를 이루며, 원거리로 갈수록 섬아연석과 방연석이 증가하는 경향을 보인다. 전자현미분석결과 섬아연석은 석류석${\pm}$휘석${\pm}$방해석${\pm}$석영대에서 멀어질수록 FeS가 평균 5.17 mole %, 2.93 mole %, 그리고 0.40 mole %로 점차 감소하는 경향을 보이고, 방연석의 Ag와 Bi의 함량도 석류석${\pm}$휘석${\pm}$방해석${\pm}$석영대에서 평균 0.72 wt.%, 1.62 wt.% 이던 것이 방해석+휘석${\pm}$석류석대에서는 <0.01 wt.%, 0.11 wt.%로서 감소한다. 이와 같이 해남광상은 스카른 대상분포와 더불어 광석광물의 종류 및 조성변화가 체계적으로 발달하는 특징을 나타낸다. 관계화성암인 석영반암은 Meinert(1995)가 제시한 Zn-스카른 광상보다 다소 분화된 특성을 보이는데, $SiO_2$ 함량은 72.76~75.38 wt.%로서 높은 편에 속하며, 칼크-알칼리 계열로서 과알루미나형에 해당하고, 화산호 환경의 지화학적 특징을 나타낸다.

• 자원환경지질
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• 제27권2호
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• pp.147-160
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• 1994

경상분지 백악기 퇴적암류와 화산암류내 열극을 충진한 열수 맥상광체들로 구성된 삼산지역 동광상들은 구조운동에 수반되어 2회에 걸쳐 형성된 석영 및 방해석맥들로 구성된다. 변질대에 산출되는 견운모에 대한 K-Ar 연령은 약 82Ma로서, 지역주변에 암주상으로 산출되는 화강섬록암의 관입활동 등 후기 백악기 화성활동과 관련된 것임을 지시한다. 주 광화시기인 광화 I기 석영맥내에는 황철석, 유비철석, 황동석, 섬아연석, 방연석, 적철석 및 Pb-Bi-Ag-Sb계 유염광물등의 광석광물들이 녹렴석, 녹니석 등의 맥석광물들과 함께 산출되며, 광화 I기는 광물들의 산출조직과 공생관계 등에 의하여 3개의 substage (early, main, late)로 구분된다. 본역내 광상들에서의 주된 동광화작용은 약 12~3wt. % NaCl 상당 염농도를 갖는 광화유체로 부터 약 $330^{\circ}C$에서 약 $280^{\circ}C$ 에 걸쳐 진행되었으며, 초기 광화유체의 비등현상으로부터 ${\leq}100{\sim}200bar$의 광화작용시 압력이 확인된다. 주광화시기인 광화 I기중 광화유체의 ${\delta}^{34}S_{H_2S}$값이 초기 8‰에서 후기 2.3‰로 점차 감소함은 광화유체의 비등과 천수혼입에 수반되어 산소분압이 점진적으로 증가한 결과로 해석된다. 유체내 산소 및 수소 안정동위원소 연구결과, 이들 동위원소 값이 광화작용의 진행과 함께 점차 감소함은 상대적으로 낮은 water/rock 비값을 갖는 환경하에서 동위원소 교환반응을 이뤄 평행상태에 이른 광화초기 열수계내에 광화작용의 진행과 함께 산화상태의 차갑고 동위원소적 교환반응이 거의 이뤄지지 않은 천수의 혼입이 점증 하였음을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제28권6호
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• pp.579-585
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• 1995

삼광광산은 옥천대의 서부에 위치하는 백악기의 금-은 광상으로서 선캠브리아기의 화강편마암내에 배태되어 있다. 광산의 금과 은의 품위는 각각 8.4 g/t, 13.6 g/t으로서 가채 매장장은 335.000 MT으로 추정된다. 이 광상은 Au-Ag광물 이외에 유비철석, 방연석, 섬아연석, 황동석, 황철석, 자류철석을 함유하는 열수성 석영맥상광상이다. 광상을 이루는 맥들의 구조를 근거로 할 때 광화작용의 구조규제는 $N40^{\circ}-80^{\circ}E$ 주향과 $55^{\circ}SE$-수직의 경사를 보이는 본맥의 생성, EW주향과 $30^{\circ}-80^{\circ}S$의 경사를 보이는 상반맥의 발달 그리고 $N25^{\circ}-40^{\circ}W$ 주향과 $65^{\circ}-80^{\circ}SW$ 경사를 갖는 국성맥의 생성 등 3가지로 나눌 수 있다. 광상배태의 구조운동은 이 지역에 발달하는 주향이동단층의 최소응력축$({\sigma}_3)$과 관련이 있으며 광맥은 이때에 발생한 열극을 충진한 것으로서 다음과 같이 5단계로 해석된다. (1) NS계의 불연속면에 예각으로 작용한 주응력 $({\sigma}_1)$에 의한 주단층$(F_1)$의 생성, (2) 이와 동시에 발달한 인장파쇄대 $(T_1)$를 충진한 국성맥의 생성. (3) 단층의 계속적인 성장과 $T_1$의 경사가 커짐에 따른 $T_2$(대홍맥)의 계속적 발달, (4) ${\sigma}_1$이 우수향을 보일 때 발달하는 $T_3$(염기성 암맥)의 관입, (5) 역단층의 활동에 의한 국사봉액으로부터 상반액의 생성이 있었던 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제28권6호
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• pp.587-597
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• 1995

한반도 중부지역과 동남부지역에 분포하는 금-은 광상들의 광화작용은 쥐라기 중기로부터 백악기 말기에 걸쳐서 진행되었으며, 이들 광상은 유행별로 산출지역 및 산출시기에 연관된 지질학적 지화학적 생성환경의 차이를 나타내고 있다. 중부지역 금-은 광상은 북동-남서의 방향성을 갖고 산출분포하는 중생대 화강암류 및 주변 선캠브리아기 변성암류내에 분포하지만, 동남부지역 금-은 광상은 백악기 퇴적암 및 화산암류내에 주로 배태되고 있다. 이는 한반도 대표적인 화성활동인 쥐라지 대보화성활동 및 백악기 불국사 화성활동과 각각 밀접한 성인적 연관성을 시사하고 있다. 이러한 각 광상들의 광화작용 특성(광물공생관계, 조직, 구조 등)과 연대측정결과 및 지질학적 분포특성은 쥐라가 중기로부터 백악기 말기에 이르기까지 광상형성과 연관된 열수유체의 성인적 차이를 의미하고 있다. 즉, 쥐라기로부터 초기 백악기에는 금광단일형 광상의 광화작용이 우세하게 진행되었으나, 후기 백악기에 이르면서 금-은혼합형광상 및 은광단일형 광상의 광화작용이 우세하게 야기되었음을 알 수 있다. 쥐라기 금광단일형 광상들은 괴상의 맥상 산출특성 및 단순한 광석 광불 공생관계를 보여주는 단성광맥으로 높은 fineness 값을 나타내지만, 백악기 금-은혼합형 광상과 은광단일형 광상은 다양하고 복잡한 구조 및 조치특성 갖는 복성 광맥내에 함은황인 및 황화광물과 함은tellurides 및 자연은 등을 포함하는 등 상대적으로 복잡한 광석광물 공생과계를 보여준다. 한편 황화광물의 지질온도계와 유체포유물 연구의 결과등에 의하면 백악기 금-은혼합형 광상과 은광단일형 광상은 천부(<0.5 kb)에서 천수가 우세한 광화유체로부터 $200^{\circ}{\sim}350^{\circ}C$ 온도조건하에서 주된 광화작용이 진행되었지만, 쥐라기 금광단일형 광상은 마그마기원의 열수용액으로부터 고온$(300^{\circ}{\sim}500^{\circ}C)$ 및 고압$({\approx}4-5kb)$의 생성환경하에서 광화작용이 진행되었음을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제48권4호
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• pp.273-285
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• 2015

통가화산호의 TA25 해저산 서측에서는 열수광체가 처음 발견되었다. 이 지역에 분포하는 열수분출구들은 열수분출이 막 시작된 미성숙한 분출구로서 최저 $150^{\circ}C$에서 최대 $242^{\circ}C$ (평균: $203^{\circ}C$)의 열수온도를 보인다. 주요 황화광물로는 섬아연석, 황철석, 백철석, 방연석, 황동석, 코벨라이트, 비사면동석(tennantite), 황비동석(enargite)이 산출되며, 중정석, 석고/경석고 등의 황산염 광물들이 침니 외각에서 산출된다. 특히, 섬아연석이 높은 산출빈도를 보이는 아연 우세형 (Zn-rich) 광체로 분류된다. 광석광물 중 황비동석의 산출은 이 지역 열수분출구의 광화작용이 고유황형 환경에서 진행되었음을 시사한다. 섬아연석은 열수분출구의 외각부에서 내측부로 갈수록 산출빈도가 증가하며, 섬아연석 내 철함량 (mole% FeS)도 높아진다. 또한, 이들 섬아연석은 은 (~10 wt.%)을 함유하고 있는 특징을 보인다. 황동석은 침니에 비해 광체구에서 높은 산출빈도를 보여, 침니와 비교하여 광체구에서 다소 고온의 광화작용이 진행된 것으로 판단된다. 열수분출구 구성광물 중 광체구에서 산출되는 중정석을 대상으로 한 유체포유물 실험 결과, 균일화 온도 및 염농도는 $148^{\circ}C{\sim}341^{\circ}C$ (평균: $213^{\circ}C$) 및 0.4~3.1 equiv. wt.% NaCl를 보여 섬아연석 등 광석광물의 주된 광화작용이 약 ${\geq}200^{\circ}C$에서 진행된 것으로 확인되며, 동광화작용이 미약한 침니에서는 보다 낮은 온도에서 광화작용이 진행되었던 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제49권6호
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• pp.491-504
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• 2016

진원 금-은 광상은 경상북도 울진군 북면 사계리에 위치한다. 광상일대의 주변지질은 주로 선캠브리아기의 홍제사화 강암이 넓게 분포되며 이 홍제사화강암은 반상변정조직에 중립질이며 주로 석영, 장석류 및 운모류로 구성된다. 이 광상은 홍제사화강암내에 발달된 NE방향의 단열을 따라 충진한 4개조의 평행한 열수성 맥상 석영맥들로 구성된다. 이들 석영맥의 품위는 3.0~21.4 g/t (평균 6.4 g/t) Au, 5.0~252.0 g/t (평균 117.9 g/t) Ag이며 맥폭은 0.2~0.6 m (평균 0.3 m)로 팽축이 심한 편이고 연장성은 약 200 m 정도이다. 석영맥은 주로 괴상, network, 정동, breccia, crustiform, comb 및 zonal 조직 등이 관찰된다. 모암변질작용은 규화작용, 견운모화작용, 황철석화작용 및 점토화작용 등이 관찰된다. 산출광물은 석영, 견운모, 유비철석, 석석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트럼, 함은사면동석, 칸필다이트(canfieldite), 휘은석, Ag-Sb-S계 광물, Mn-Fe-O계 광물, Pb-O계 광물 및 Pb-P-Cl-O계 광물(chloro-pyromorphite) 등이다. 이들 광물들의 화학조성을 살펴보면, 견운모는 0.32~0.71 Fe/Fe+Mg, 유비철석는 27.91~30.33 atomic % As, 섬아연석는 9.77~16.76 mole % FeS, 에렉트럼은 29.42~37.41 atomic % Ag 및 함은사면동석은 32.17~36.53 wt.% Ag 값을 갖는다. 이 광상의 산출광물과 화학조성을 토대로, 진원 금-은 광상은 열수용액에 의한 모암과의 반응에 의한 약산성상태에서 열수용액의 온도, 산소분압($fO_2$) 및 유황분압($fS_2$)의 변화에 의해 광물들이 침전한 것으로 사료된다.