• 제목/요약/키워드: hydrothermal alteration

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통가열도 해저화산 표층 퇴적물 내 열수변질의 화학적 특성 (Chemical Characteristics for Hydrothermal Alteration of Surface Sediments from Submarine Volcanoes of the Tonga Arc)

  • 엄인권;천종화;최헌수;최만식
    • 한국광물학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.245-262
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    • 2013
  • 통가열도 내 우리나라 해저열수광상 독점 탐사지역에 위치하는 5개 해저화산(TA12, TA19, TA22, TA25, TA26) 주변 표층 퇴적물의 열수변질 여부를 규명하고, 열수변질 특성을 확인하기 위하여 각 해저화산에서 채취된 29개의 표층 퇴적물에 대해 미량 원소와 희토류 원소 분석을 실시하였다. 분석 결과 TA12, TA19, TA22 해저화산에서는 열수에 의한 퇴적물의 변질작용이 없거나 매우 적은 것으로 나타났으며, TA25와 TA26 해저화산의 일부 지역은 현재에도 열수의 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 열수의 영향이 있는 해저화산 사이에도 부화된 미량 원소의 종류에 차이가 있는데, TA25 해저화산의 경우 주로 Ni, Cu, Sn, Zn, Pb, Cr, Cd, Sb, W, Ba, Ta, Rb, Sr, As가, TA26 해저화산에서는 주로 Cu, Sn, Zn, Pb, Cd, Sb, Ba, Rb, Sr이 부화되어 있다. 미량 원소의 부화가 확인된 지역은 희토류 원소의 부화도 관찰된다. 상부지각 희토류 원소 농도로 표준화된 희토류 원소의 분포형태는 가벼운 희토류 원소(LREE)가 매우 낮고 중간 희토류 원소(MREE)에서 무거운 희토류 원소(HREE)로 갈수록 증가하는 형태를 보이며, TA25와 TA26 해저화산의 일부 정점에서 Eu의 부화가 확인된다. 또한 TA26 해저화산의 일부 정점에서 Ce이 부화가 관찰되었는데, 이는 주변지역에서 채취된 열수 내 희토류 원소의 높은 Ce분포형태와 매우 유사하다. 또한 TA25와 TA26 해저화산은 부화된 원소의 특징이 다르게 나타나는데, TA25 해저화산에서는 Cu를 포함한 미량 원소가, TA26 해저화산에서는 Ce와 Eu를 포함한 희토류 원소가 우세하게 부화되어 있는 것으로 나타났다. 조사결과 나타난 각 해저화산 표층 퇴적물 내 부화된 미량 원소 및 희토류 원소의 종류와 농도는 차후 통가열도 지역의 열수광상 탐사시에 지역적인 열수변질의 지시자로써 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

풍촌층 고품위 석회석의 표성변질 (Supergene Alteration of High-Ca Limestone from the Pungchon Formation)

  • 오성진;김경진;노진환
    • 한국광물학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.135-144
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    • 2005
  • 하부 조선누층군의 풍촌층 고품위 석회석 광체에서는 그 상위의 지층인 화절층으로부터 유래된 극미립의 적갈색 변질물이 열극을 따라 충진 및 피복하는 양상을 보이며 산출된다. 표성기원을 시사하는 산출상태와 광물조성을 이루는 이 침전물은 석회석 광체를 오염시킴으로써, 품위와 품질을 저하시키는 결과를 초래한다. 이 풍화산물은 옥수질 석영, 고령석, 일라이트, 침철석 및 적철석이 주요 자생광물을 이루며 곳에 따라 스멕타이트가 소량 수반된다. 그밖에 원지성 광물편들인 운모와 정장석들이 드물게 상대적으로 큰 입도를 이루며 함유된다. 고령석, 일라이트 및 스멕타이트로 구성되는 이 풍화산물의 다소 복잡한 점토광물상은 석회암 풍화잔류토의 전형에 해당되는 것으로 여겨진다. 이 극미립 풍화물은 곳에 따라 열수에 의해서 재차 변질되어 스틸바이트 같은 열수 기원의 제올라이트 광물을 수반하기도 한다. 이 표성변질물의 생성 및 침투 시기는 풍촌층의 고품위 석회석을 형성시킨 천열수 변질작용의 시기 직후, 즉 쥬라기 초기에 해당되는 것으로 해석된다. 조선 누층군의 응기 및 풍화${\cdot}$ 침식의 시점을 시사하는 이 같은 표성변질 양상은 산소가 풍부한 표층수가 하강하는 환경 하에서 석회질 모암 내에서 화학적 용탈과 확산 방식으로 작용한 것으로 여겨진다.

영동 일라이트 광체의 구성광물 및 일라이트화 특성 연구 (Study on Constituent Minerals and Illitization Characteristics of Yeongdong Illite Ore)

  • 백은지;이유나;유병용;신동복;김영석;박선영;김현나
    • 광물과 암석
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    • 제36권1호
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    • pp.41-54
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    • 2023
  • 일라이트는 열수변질에 의해 장석이나 운모류로부터 형성되기 쉽고, 열수변질의 정도 등에 따라 다양한 특성이 나타날 수 있다. 그러므로, 지속적인 고품위 일라이트 광석을 채굴하기 위해서는 일라이트 광체의 형성 과정을 이해하는 것이 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 주요 일라이트 산출지인 충청북도 영동군 일대에서 나타나는 일라이트 광체 두 곳과 주위 변질대에서 광석시료를 채취하여 구성광물의 함량과 조직의 특성을 알아보고자 하였다. 편광현미경 분석 결과, 일라이트 광체의 광석시료의 경우 일라이트화 작용이 상당히 진행되어 모암인 운모편암의 조직적 특성이 거의 남아있지 않았으며 석영만 일부 잔류된 형태가 나타났다. 변질대의 광석시료의 경우 일라이트, 백운모, 석영, 장석을 관찰하였으며 주로 석영과 장석 주위로 일라이트화가 진행되는 것을 관찰하였다. X-선 회절 분석 결과, 일라이트 광체의 일라이트/백운모 함량은 대략 50-75 wt.%이며, 최대 75 wt.%로 나타났다. X-선 형광 분석 결과, 일라이트 함량이 증가함에 따라 K2O의 함량이 선형으로 증가하는 경향을 보이며, 분석한 주성분 원소 중 가장 높은 상관관계가 나타났다. 영동지역 일라이트는 단층선을 따라 유입된 열수에 의해 석영과 장석의 변질로 나타나며, 석영보다 장석의 일라이트화가 먼저 일어나는 것으로 판단된다. 본 연구의 결과를 통해, 충청북도 영동군에서 산출되는 일라이트의 고품위 광체 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

인도네시아 중부 칼리만탄 뚬방라판 지역 금광상의 산상 (Occurrence of Gold Deposits of the Tumbang Lapan Area of the Middle Kalimantan, Indonesia)

  • 김인준
    • 자원환경지질
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    • 제38권3호
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    • pp.347-353
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    • 2005
  • 뚬방라판 지역의 지질은 페름기-석탄기의 변성암(천매암), 백악기의 화강암 및 석탄기에서 제 3기의 퇴적암과 화산암 등으로 구성되어있다. 조사지역에는 3조의 단층이 발달하며 열수용액의 통로역할을 하였으며, 이 단층을 따라서 열수용액이 주입되어 응회암내에 석영맥을 형성하였다. 열수에 의한 모암의 변질작용은 조사지역에서 주로 이질 변질작용과 프로필릭 변질작용이 우세하게 나타나며 일부 규화작용도 초래된다. 이질 변질작용은 고령토+견운모+석영+녹니석+황철석의 광물조합을 갖는다. 반면 프로필릭 변질작용은 녹니석+녹염석+장석+석영+황철석+자철석의 광물조합을 갖는다. 조사지역에는 맥상, 파쇄충진, 망상 등의 열수광상이 발달되어 있다 석영맥과 변질암 시료들의 분석결과 금이 0.01g/t에서 4.6g/t으로 나타났다.

경남(慶南) 고성(固城) 동해광산(東海鑛山)의 지질(地質) 및 광상(鑛床) (Geology and Ore Deposits of the Donghae Mine, Goseong Area)

  • 김종대
    • 자원환경지질
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    • 제20권4호
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    • pp.213-221
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    • 1987
  • The Donghae mine locates at Jangjoari, Koseongun, Kyongsang-nam-do. The geology of the mine consists of the upper part of Chin dong Formation conformably overlain by tuffaceous Koseong Formation. These formations are intruded by the granodiorite and the basic dikes. The ore mineralization occurs in the fault breccia pipe at the center of a granodiorite stock. The estimated dimension of the breccia pipe is $7m{\times}70m{\times}200m$. The host rock has distinctive hydrothermal alteration halos consisting hematite zone, chlorite zone, epidote zone and sericite zone from outer zone to the ore vein. The ore mineralization occurred in the three distinctive stages. The ore minerals formed in the first stage are pyrite, sphalerite, chalcopyrite, stannite and tetrahedrite. Galena and arsenopyrite are formed in the second stage. Some sphalerite grains include exsolution dots of the chalcopyrite. It is suggested that the ore mineralization occurred by a boiling of a hydrothermal fluid during its initial stage and subsequent cooling and $CO_2$ fugacity drop of remaining hydrothermal fluid by a ground water mixing aided vertical zoning of the ore minerals.

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진해 납석광상의 산상과 광물학적 특성 (Geological Occurrence and Mineralogy of Pyrophyllite Deposits in the Jinhae Area)

  • 곽규원;황진연;오지호;윤근택;지세정
    • 한국광물학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.163-176
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    • 2009
  • 진해지역에 위치하는 납석광상에 대하여, 광산 지질조사를 통해 산출상태를 파악하고, X-선회절분석, X-선형광분석, 전자현미분석, ICP분석 등을 통하여 변질광물의 광물학적 특성을 조사하였다. 그 결과, 이 납석광상에는 일라이트, 딕카이트, 엽납석, 다이어스포어, 녹니석, 황철석, 침철석 등의 다양한 광물들이 산출되었다. 이들 구성광물의 조합을 검토한 결과, A: 석영, B: 석영+ 일라이트, C: 석영 + 일라이트 + 딕카이트, D: 엽납석 + 일라이트 + 딕카이트 + 다이어스포어의 4개 광물조합으로 주로 구분되었다. 이들 광물조합의 산출상태로 보아 규화대, 일라이트변질대, 카올린변질대, 엽납석변질대로 구분할 수 있는 것으로 나타났다. 이 규화대의 대부분은 약 90% 이상의 높은 $SiO_2$ 함량을 보이고 작은 입자의 석영들로만 거의 구성되어 있는 특징을 보였다. 엽납석은 2M형의 폴리타이프에 해당되는 것으로 나타났다. 이 광상의 모암은 유문암질암, 안산암질 응회암 및 화산 각력암 등의 화산암이며, 모암의 차이에 따라 변질대 분포양상이 다소 다르게 나타났다. 이런 화산암이 수소이온 및 실리카의 활동도가 높은 산성열수용액에 의해 변질작용을 받아 납석광상이 형성되었으며, 그중에서 엽납석변질대가 가장 고온의 환경에서 생성된 것으로 사료된다.

보배 견문모 광상에서 산출하는 녹염석의 누대구조의 특징과 발달과정 (Mineralogical Characteristics and Formation Processes of Zonal Textures in Hydrothermal Epidote from the Bobae Sericite Deposit)

  • 추창오
    • 자원환경지질
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    • 제34권5호
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    • pp.437-446
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    • 2001
  • 부산 보배견운모 광상의 프로필리틱 열수변질대에서 형성된 녹염석은 다양한 누대구조를 수반하는데, 다중결정성장 누대구조, 진동누대구조, patchy누대구조 및 강도가 약한 불규칙한 누대구조가 특징적이다. 누대구조는 주로 열수용 액의 AI Fe의 활동도에 좌우되며, 전반적으로 결정의 중심부에서는 AI, 가장자리에서는 Fe의 함량이 높다. 녹염석 의 Ps는 18.5-34.3 mot.% 범위이다. 여러 결정이 중첩하여 형성된 누대구조에서는 잔류조직이 부분적으로 흡수용해 되었으며, 이후에 결정들이 새로 성장하였다. 다중결정성장 누대구조나 진동누대구조는 열수시스템의 유체의 화학조성, 산화환원전위, 온도 등과 같은 물리화학적 변수들이 급격하게 변동하였음 지시한다

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남한의 주용 금속광상산 석영내의 유체포유물의 가스성분과 용존성분의 화학조성 (Gas and Solute Compositions of Fluid Inclusions in Quartz from Some Base-metal ore Deposits, South Korea)

  • 김규한;정해란
    • 자원환경지질
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    • 제32권5호
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    • pp.421-434
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    • 1999
  • Gas and chemical compositions of fluid inclusions in quartz some of Au-Ag, Pb-Zn-Cu and W-Mo mineral deposits in South Kores were analyzed to interpret the sources of ore fluid and the depositional condition of ore minerals in base-metal ore deposits. Fluid inclusions in quartz from the gold and silver mines are characterized by $CO_2$ rich fluids which have a wide range in $CH_4 \;and\; CO_2$ contents ($CH_4/CO_2$=0.001-0.225). The $CO_2$ rich but $CH_4$-poor nature of the fluid reflects the high fo2 condition during the mineral precipitation. The C2H6 is detected in hydrothermal quartz vines in metasedimentary rocks from the Jeonjoo-il, Youngbokari and Taechang mines. The $CH_4 /CO_2$ rations in W-Mo bearing quartz veins range from 0.005 to 0.214, which is similar with those in Au-Ag mines. However, skarn formation stage. Fluid inclusions, A relatively good correlation between Na and Cl contentrations reflects varible salinity in the fluid inclusion, it is suggested that the chemistry of promary magmatic hydrothermal fluids has changed during post-magmatic alteration and/or wall rock alteration processes. The content of gas compositions also depends on the kinds of country rocks, supporting above conclusion.

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동래단층 지역 단층비지의 생성과정과 K-Ar 연령 (Formation Processes of Fault Gouges and their K-Ar Ages along the Dongnae Fault)

  • 장태우;추창오
    • 지질공학
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    • 제8권2호
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    • pp.175-188
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    • 1998
  • 선형계곡을 따라 발달하는 동래 단층대의 단층비지를 조사 연구하였다. 이 단층대는 내적으로 대상구조를 가지며 다중 단층핵의 형태로 산출된다. 단층핵은 비지대와 파쇄대로 구분되며 단층대의 최외곽부인 손상대에 의해 둘러싸인다. 변형작용과 변질작용의 강도는 모암으로부터 손상대 $\rightarrow}$ 파쇄대$\rightarrow}$ 비지대를 향해 증가한다. 비지대를 형성한 변형작용은 초기엔 취성변형작용의 파쇄작용(catalasis)이 주도적이었고, 단층슬립의 최대의 국지화 지역인 파쇄물질의 고변형지역(비지대)에서는 연속적인 취성단열작용의 파쇄유동으로 나아갔을 것으로 생각된다. 단층비지대의 분쇄물질의 높은 공극 및 투수성은 지하로부터 열수유체의 유입을 가능케하여 활발한 열수 변질작용이 일어남에 따라 변형작용 기구는 취성파괴로부터 유체도움 유동으로 일대변화를 겪게 되었다. 열수 유체에 의한 일라이트, 스멕타이트 등의 점토광물 생성과 철광물 및 기타원소의 침전은 단층비지대에 높은 유압을 발생시켜 단열작용과 변질작용을 반복적으로 발생시킬수 있다. 일라이트의 다형은 대부분 1Md형으로 구성된다. 암석이 분쇄되고 나서 변질작용으로 점토광물이 생성될 때까지의 시간은 매우 짧은 것으로 알려져 있다. K-Ar 연령 측정자료에 의할때 열수변질을 수반한 동래단층의 주요 단층활동 시기는 51.4~57.5Ma와 40.3~43.6Ma의 두 시기로 구분될 수 있으나 시.공간적 단층활동 형태를 구명하기 위해서는 더 많은 자료가 필요하다. 그리고 비지대 점토광물의 생성온도환경으로 판단할 때 고기운동의 열수변질이 신기운동에 비해 보다 고온에서 일어난 것으로 추정된다.

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전남(全南)과 하동지역(河東地域)에서 산출(産出)하는 요업(窯業) 및 점토(粘土) 광물자원(鑛物資源)과 성인(成因)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Ceramic and Clay Mineral Resources and its Genesis in Cheonnam Province and Hadong Area)

  • 박홍봉;박배영;신상은;허민
    • 자원환경지질
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    • 제21권1호
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    • pp.1-15
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    • 1988
  • This is a study on the mineral compositions, SK numbers of refractoriness and the genesis of the clay mineral deposits in Cheonnam Province and Handong area. 1. Jindo kaolin deposits: Chief clay minerals of the deposits are kaolinite, quartz and alunite. The SK number of the ore is from $34^+$(the highest) to 27(the lowest). On the genesis of the deposits some geologists believe that the deposits were formed by the alteration of the siliceous tuff. But the deposits seems to be formed by the hydrothermal alteration of the rhyolite lava beds. This area is formed by alternative beds of tuff; and kaoline deposits. 2. Hadong area: Chief mineralogy of Hadong kaolin area is $10{\AA}$ halloysite and kaolinite. The SK number of some of the ore is up to $36^+$. The theoretic SK number of kaolinitic composition is 35. So one of the highest alumina minerals of gibbsite is formed in the ores of $36^+$ SK numbers. 3. Hampyong kaolin deposits: Most of kaolin has black color. The chief minerals are kaolinite, quartz and muscovite. Some of the kaoline contains rutile crystals. SK number ranges from 30 to 17. The kaolin deposit is formed by the transported sedimentation in lower part of the seashore. 4. Jangsan kaoline deposits: Chief minerals of the kaolin is kaolinite, quartz and muscovite. Some kaoline contains small crystals of pyrite. This area consists almost of the tuffs. Kaolin deposits also would be formed by the alteration of the tuffs. 5. Nohwado pyrophyllite deposits: Quartz and pyrophyllite are chief minerals. SK number of the ore ranges from 32 to 30. The pyrophyllite deposits would be formed by the hydrothermal alteration of the rhyolitic lava beds. This area consists of alterative beds of tuffs and rhyolitic lavas. 6. Songsuk pyrophyllite deposits: Chief minerals are quartz, kaolinite, pyrophyllite and iron oxides. In the pyrophyllite deposits egg-like inclusions of diaspore and kaolinite in composition. This area almost consists of tuffs. Several faults are developed and along the fault the tuff would begin to alter to pyrophyllite and some parts to diaspore and kaolinite nodules by the acts of hydrothermal solution.

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