• 자원환경지질
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• 제31권3호
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• pp.185-199
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• 1998

1995~1996년중 부곡 지열수 지역에서 채수한 유형별 자연수를 대상으로 수문지구화학 및 환경동위원소 연구를 수행하였다. 연구 지역에는 물리화학적으로 뚜렷히 구분되는 세 유형의 자연수, 즉 (1) 군접 I (지열수 지역의 중심부에서 산출되고 최대 $77^{\circ}C$의 용출 온도를 갖는 $Na-SO_4$ 유형), (2) 군집 II(외곽부에서 산출되며 다소 낮은 온도를 갖는 $Na-HCO_{3}-SO_{4}$ 유형) 및 (3) 군집 III(지표수나 천층 냉각 지하수로서 $Ca-HCO_3$ 유형)이 함께 산출된다. 군집 I은 Ia 및 Ib로 세분된다. 수문지구화학적 진화는 수 암 반응의 증가에 따라 군집 III$\rightarrow$II$\rightarrow$I의 순으로 진행되었다. 군집 II 및 III의 자연수는 비교적 낮은 수-암 반응, 특히 방해석 및 Na-사장석의 용해 반응에 의해 형성되었지만, 군집 I은 사장석, K 장석, 백운모, 녹려석, 황철석 등과의 높은 수-암 반응에 의해 형성되었다. 용존 황산염의 농도 및 황동위원소 조성은 지열수의 기원 및 전화를 해석하는데 중요한 정보가 된다. 용존 황산염은 퇴적 기원 황철석의 산화에 의해 생성되거나 (군집 Ib의 경우), 또는 열수의 상승 통로인 단열대에 존재하는 마그마 열수기원 황철석의 용해에 의해 생성되었다 (군집 Ia의 경우). 지열 저장지의 온도 규명을 위한 알칼리 이온 지옹계의 적용성은 화학조성을 변화시키는 요인들, 특히 마그네슘이 풍부한 지표수와의 혼합에 의해 제한된다. 그러나 다성분 광물/물 평형계에 대한 열역학적 계산 및 유체포유물 설험 결과, 심부 지열 저장지 (냉각중인 화성암체?)의 온도는 $125^{\circ}C$에 이르는 것으로 판단된다. 환경동위원소 (산소-수소, 삼중수소) 연구에 의하면, 자연수는 모두 상이한 충진 특성을 갖는 강우로부터 기원하였다. 특히 군집 Ia의 물은 심부 지열 저장지까지 심부 순환한 오래된 (40년 이상) 강우로부터 기원하였으며 지표부 물과의 혼합 정도도 낮다. 본 논문에서는 황산염이 풍부한 국내 지열수의 성인 및 진화에 관한 모델을 제시한다.

• 암석학회지
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• 제27권3호
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• pp.121-138
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• 2018

미륵도와 주변 백악기 화산암류에 대한 주원소, 미량원소의 암석화학적 특성으로부터 이 화산암류의 조구조적 배경과 마그마 진화를 고찰하였다. 이 화산암류는 주사산아층군, 운문사아층군, 욕지아층군과 사량아층군으로 구분되며, TAS도에서 현무암-현무암질 안산암-안산암-데사이트-유문암으로 분류된다. 이 지역에서 암석화학적 변화는 대체로 분별결정작용에 의한 마그마 진화를 설명해줄 수 있다. 암석화학적 특징은 대부분 칼크알칼리 계열에 속하고 전반기에는 중-K 계열 화산암류가 우세하지만 후반기로 가면서 고-K 계열의 화산암류가 우세하게 분출되었음을 나타낸다. 주원소와 미량원소 판별도에서 모두 조산대에 속하고 섭입대에 관련된 화산호 환경을 지시하는 조구조 양상을 가진다. 이 화산암류는 칼크알칼리 마그마가 균질한 근원암에서 분리되어 형성되고 공급지에서 지표까지 독립노선을 따르는 경우를 제공한다. 선기와 후기 아층군의 마그마는 지표로 올라오면서 다른 노선을 취하고, 이 화산과정의 전반을 통해 일련의 별도 마그마챔버로서 천부 지각에 정치되고, 각 챔버는 분별결정작용과 소량의 동화작용에 의해 독자적으로 진화하였다. 마그마 성인은 해양판의 섭입과 관련하여 상부맨틀의 부분용융으로 생성되었고 일차마그마로부터의 분별결정작용으로 안산암질 마그마를 형성하였을 가능성을 시사한다. 이 안산암질 마그마는 지속적인 분별결정작용과 벽암 동화작용의 수반으로 인하여 유문암질 마그마로 진화하였음을 나타낸다.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.145-156
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• 2012

해저열수시스템은 중앙해령이나 후열도확장대와 같은 해저화산대를 따라 생성된다. 해저열수시스템은 지각-맨틀과 해양의 에너지와 물질이 교환되는 장으로 이를 통해 지각과 해수의 조성이 변화하며, 해저면에 열수분출구를 침전시켜 열수생태계를 형성하고 금속광상이 만들어진다. 상대적으로 단순한 중앙해령과 달리 지판소멸지역의 해저열수시스템은 섭입되는 물질의 재순환과정에서 다양한 특성이 나타난다. 황동위원소 조성은 이러한 열수시스템의 다양성을 평가하는데 유용하다. 이 논문에서는 서태평양의 지판소멸대에서 발견된 열수분출 지역에서 채취된 열수분출구 시료의 황동위원소 조성변화를 살펴보고 이들 환경에서 열수생성의 다양성을 일으키는 요인을 고찰하였다. 지판소멸대의 열수분출구는 황화광물과 황산염광물 모두 낮은 황동위원소 조성을 갖는 것이 특징이며, 이는 마그마로부터 공급된 $SO_2$ 기체의 유입으로 해석된다. 황동위원소 조성 변화를 포함한 열수시스템의 다양성은 열수시스템 생성과정에서 마그마의 적극적인 역할을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.138-156
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• 2002

소백산 육괴 중 남동부 지역의 선캠브리아 변성암류는 화강암질 편마암, 반상변정질 편마암과 석영장석질 편마암 등으로 이루어져 있으며, 하동-산청 회장암 복합체 서편에 남북방향의 대상으로 사방휘석을 함유한 차노카이트가 폭 3km, 길이 12km의 규모로 분포한다. 차노카이트는 조직에 따라 괴상 차노카이트와 엽리상 차노카이트로 분류된다. 성분상 차노카이트의 원암은 화강섬록암에서 석영 몬조나이트에 대비되고 비알카리질이며. 이들의 주원소 및 미량원소의 함량 변화양상은 전형적인 마그마 분화 경향을 보여준다. 한편, 조구조 판별도에 도시된 지구화학적 자료는 이들 차노카이트가 활동적인 조구조 환경에서 형성되었음을 보여준다. 괴상 및 엽리상 차노카이트에서 관찰되는 주구성 광물은 사장석, 사방휘석, 미사장석 석류석 석영 등이며, 석류석은 산점상으로 산출한다. 석류석은 대체로 성분 누대구조가 잘 나타나고, $X_{alm}$ / (0.74~0.83)와 $X_{py}$ (0.07~0.12), $X_{Mg}$ (0.12-0.08) 성분은 주변부로 가면서 감소하고, $X_{grs}$ /(0.03~0.15)는 중심부에서는 낮고 주변 부로 가면서 크게 증가하는 특징적인 변화를 보인다. 사방휘석-석류석-사장석-석영 공생광물군을 이용하여 계산된 차노카이트의 변성조건은 시료에 따라 2.5-7.5kb, $600-900^{\circ}C$의 큰 범위로 변화하지만, 석류석의 중심부 성분을 사용하였을 경우 약 $800^{\circ}C$의 정점온도를 보인다. 그리고 석류석의 누대구조 특성이 뚜렷한 시료 MS2-1에서는 3.5kb, $800^{\circ}C$에서 6kb, $600^{\circ}C$로 후퇴한 반시계 방향의 진화경로가 인지된다.

• 자원환경지질
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• 제21권1호
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• pp.45-56
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• 1988

Many hydrothermal skarn-type iron ore deposits inchiding Mulgeum, Yangseong, Maeri and Kimhae mines are distributed in the south-eastern Gyeongnam Province, Korea. The deposits are magnetite veins which occurred in propylitized andesitic rock near the contact with late Cretaceous Masanite. Symmetrical zoned skarns are commonly developed around the magnetite veins. The order of the skarn zones from the vein is garnet-quartz skarn, epidote skarn, and epidote-orthoclase skarn. The garnets include isotropic or anisotropic andradite($Ad_{100{\sim}70}$), and the epidotes are composed of pistacite($Ps_{21-31}$). Fe contents of the epidotes generally increase toward the magnetite veins. Epidotes and garnets often show compositional variations from grain to grain, that is, their Fe and Al contents vary inversely. This suggests that the variations depend mainly upon $fo_2$ during the skarnization. Oxygen and carbon isotope analyses of minerals from andesitic rock, micrographic granite, major skarn zones and post-mineralization zones were conducted to provide the information on the formation temperature, the origin and the evolution of the hydrothermal solution forming the iron ore deposits. Becoming more distant from the ore vein, temperatures of skarn zones represent the decreasing tendency, but most ${\delta}O^{18}$ and ${\delta}O^{18}_{H_2O}$ values of skarn minerals represent no variation trend, and also the values are relatively low. Judging from all the isotopic data from the ore deposits, the major source of hydrothemal solution altering the skarn zones and precipitating the ore bodies was magmatic water derived from the more deeply seated micrographic granite. This high temperature hydrothermal solution rising through the fissures of propylitized andesitic rock was mixed with some meteoric water, and the extensive isotopic exchange occurred with the propylitized andesitic rock. During this process, the temperature and ${\delta}O^{18}_{H_2O}$ value of hydrothermal solution were lowered gradually. At the stage of iron ore precipitation, because after all the alteration was already finished, the oxygen isotopic exchange with the wall rock was nearly not taken. The relatively high ${\delta}O^{18}$ and ${\delta}O^{18}_{H_2O}$, and relatively low ${\delta}C^{13}$ values of calcites of post mineralization stage, are the results of leaching of the high ${\delta}O^{18}$ chert xenolith in the andesitic rock and low ${\delta}C^{13}$ andesitic rock.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.221-231
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• 2012

울진지역 석석(Sn)광상은 선캠브리아기의 왕피리(분천)화강편마암을 모암으로 하는 페그마타이트에 배태되는 것으로 기재되었지만, 실질적 기원암으로서 후기의 우백질화강암체의 존재는 간과되었다. 또한, 함께 산출되는 리튬광체도 같은 화강암의 분화산물이며, 리튬 포함 광물은 테니오라이트로 확인된다. 경북 봉화와 강원도 영월의 견운모광상은 함백향사 일대에 위치하며, 모암은 각기 시대미상 및 선캠브리아기 페그마타이틱 미그마타이트 및 홍제사화강암류로 기재되었으나, 이들도 고기 화강암류와 구분되는 후기 화강암류와 관련이 있다. 흑운모 및 녹니석류를 흔히 포함하는 고기 화강암류와 달리, 후기 화강암류는 알바이트장석과 백운모-3T형 등이 많이 포함되는 것이 특징이다. 즉, 후기 화강암류는 $K_2O$ 및 $Na_2O$ 함량이 각기 1.71~6.38 및 0.13~8.03 wt%로서 알칼리 함량이 높지만, CaO는 0.05~1.21 wt% 에 불과하며, 그라이젠화와 알비타이트화가 뚜렷하다. 경기도 강화섬의 선캠브리아기 경기편마암복합체를 관입한 대보화강암으로 추정되는 마니산화강암을 관입한 우백질 화강암체도 농집된 미사장석이 고령토화되었다. 태백산 일대는 광상형성에 유리한 탄산염암의 분포가 넓으며 기반암류와 구분되는 분화 후기의 알카리화강암류가 산재하므로, 주변의 중석, 휘수연 및 석석광상 등에 대한 재조명과 함께 희유금속류 및 희토류원소류의 확인이 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제22권1호
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• pp.21-34
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• 1989

Chindong granites are classified into granodiorite, tonalite and quartz-diorite, and Yucheon - Eonyang granites into monzo-granite by the Streckeisen diagram. These granitic rocks of Cretaceous age show trend of calc-alkaline magma, and the magmatic evolution from basic to acidic rocks is consistant with the general crystallization path of the Cretaceous granitic rocks in the Gyeongsang basin. On the basis of petrological and petrochemical data, variation of major elements (K, Na, Ca, Mg) and trace elements (Rb, Sr, Ba) including ore metals (Cu, Pb, Zn) in the Cretaceous granitic rocks were studied in detail in order to investigate geochemical difference of the granitic rocks in relation to mineralization between Cu province and Pb-Zn province in the Gyeongsang basin. There is clear difference in content of the major elements between Chindong granites and Yucheon-Eonyang granites : Chindong granites have low content of K (1.62%) and Na (2.53%), and high content of Ca (3.75%) and Mg (1.42%) whereas Yucheon-Eonyang granites have high content of K (3.56-3.60%), and low content of Ca (0.96-0.26%) and Mg (0.26-0.21%). There is also clear difference in content of trace lithophile elements between Chindong granites and Yucheon-Eonyang, granites : Chindong granites have low content of Rb (86ppm) and Ba (330ppm), and high content of Sr (405ppm) while Yucheon-Eonyang, granites have high content of Rb (144-161ppm) and Ba (983-1030ppm), and low content of Sr (157-136ppm). The lithophile trace elements of Rb and Sr vary with close relationship to major elements of K and Ca, respectively. Therefore, Chindong granites are much easily distinguished from Yucheon-Eonyang granites by using relationship of K with Rb and Ca with Sr : K<3%, Rb<100ppm, Ca<2% and Sr>200ppm for Chindong granites, and K>3%, Rb>100ppm, Ca<2%, and Sr<200ppm for Yucheon-Eonyang granites. There is not clear difference in content of trace ore metals between Chindong granites and Yucheon-Eonyang granites : Chindong granites of the Cu province have low Cu content (15ppm) which is nearly equal to 13-14ppm of Yucheon-Eonyang granites of the Pb-Zn province, and Yucheon-Eonyang granites have Pb content (29-27ppm) which is rather lower than 37ppm of Chindong granites. But Cu is anomalously high in the mineralized part of Chindong granites in Gunbuk-Haman area, and Zn is apparently higher in Yucheon-Eonyang granites (51-37ppm) than in Chindong granites (29ppm). K/Pb ratio is also c1early distinguishable between Chindong granites (<850) and Yucheon-Eonyang granites (>850). Thus, it may be possible to apply geochemical difference of the granites to distinguish whether a Cretaceous granitic body is Cu related rock or Pb-Zn related rock, and whether it belongs to Cu province or Pb-Zn province in the Gyeongsang basin.

• 자원환경지질
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• 제25권2호
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• pp.133-143
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• 1992

Ulsan granite is plotted mainly in the region of syeno-granite of the Streckeisen diagram, which consists with those of iron related granites in the area of Kimhae-Mulgum, while Chindong granites and Yucheon-Eonyang granites are plotted in the regions of granodiorite-diorite and monzo-granite, respectively. These granites show a differentiation trend of calc-alkaline magma, and their magmatic evolution from intermediate to acidic rocks is consistant with the general crystallization path of the Cretaceous granitic rocks in the Gyeongsang basin. The difference index (D.I.) is 70~90 for Ulsan granite, which lies between 35~80 of Chindong granites and 85~95 of Yucheon-Eonyang granites. These granites are distinguishable from each other by variation patterns of chemical elements. For instance, there is clear difference in content of some major and trace elements between Ulsan granite and Cu-related Chindong granites: Ulsan granite has high content of K (2.68%) and Ba (636 ppm), and low content of Ca (1.07%), Mg (0.50%) and Sr (185 ppm), whereas Chindong granites has less content of K (1.62%) and Ba (382 ppm), and higher content of Ca (3.75%), Mg (1.42%) and Sr (405 ppm). However, the content of Ulsan granite overlaps partly those of Yucheon-Eonyang granites, which are apparently dividable from Chindong granites. There is an usual trend that Cu content is high in Chindong granites of Cu province and Zn content is higher in Yucheon-Eonyang granites of Pb-Zn province. But it is unusual that Cu and Zn are higher in Ulsan granite (34 ppm, 74 ppm) than in Chindong granites (15 ppm, 22 ppm) and Yucheon-Eonyang granites (14 ppm, 43 ppm). This may be due to the reason that Ulsan granite is productive and Cu-Zn minerals are associated with iron ores. Productive Chindong granites in Haman-Gunbug area and Yuchon-Eonyang granites near ore deposits have higher content of Cu and Zn than Ulsang granite. Therefore, it is expected that chemical variation patterns of granites are applicable to distinguish mineral commodity of ore deposits (iron, copper, or lead-zinc) related with the granites in the Gyeongsasng basin.

• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.459-469
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• 2019

울릉도 북동부 죽암분석층에서 나온 조립 라필리의 밀도, 기공률과 미조직에 대한 정량적 및 정성적 평가를 하였다. 이들 라필리는 하부에서 61%와 상부에서 67%의 최빈기공률, 그리고 연결되지 않은 아원상 기공이 우세한 기공집단을 가진다. 최빈기공률의 쇄설물은 외연부에 평행한 누대를 가지는데, 이 외연부는 대기저에서 급랭된 것이며 미정 없는 적철유리대로서 "파쇄동시"의 마그마성 조직을 보존한 것으로 해석된다. 한편 이 적철유리 외연부는 내부로 가면서 점차 조립화되는 미정 및 기공 조직을 갖는 "파쇄후"의 흑철유리 내부로 점이된다. 그리고 탈기작용 시나리오는 마그마가 주로 닫힌계에서 탈기되었음을 증명해주는 파쇄동시 기공조직과 연결된다. 한편 대기와 접촉하는 조면안산암질 화성쇄설물의 확산적 냉각속도는 치솟는 분사에서 화성쇄설물의 운반과 분산에 관해 추론할 수 있는 파쇄후 기공 및 미정 조직과 연결된다. 이러한 조직 분석은 죽암 분화가 일반적인 대기저 분화유형 중에서 부분적으로 하와이식 분천을 닮은 스트롬볼리식 분화이었다는 것을 보여준다.

• 암석학회지
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• 제3권1호
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• pp.76-93
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• 1994

선캠브리아 홍제사 화강암은 중앙부의 흑운모화강암으로부터 주변부로 갈수록 흑운모-백운모 화강암으로 변한다. 흑운모의 X_{Fe}$ (=Fe/(Fe+Mg)) 값과 알루미늄 포화도는 광물조합에 따라 체계적으로 변화하고 전암의 화학조성과 정의 상관관계를 보인다. 이러한 변화는 화강암체내의 누대구조와 함께 홍제사 화강암질 마그마의 분별정출작용에 기인한다. 미량원소 자료 또한 흑운모-백운모 화강암이 흑운모 화강암에 비해 더 진화하였음을 지지한다. 홍제사 화강암의 진화는 AFM 액상도 (A=$Al_2O_3-CaO-Na_2O-K_2O$;F=FeO+MnO; M=MgO)를 사용하여 잘 설명된다. 흑운모만 정출하는 초기 마그마단계에서 화강암질 마그마의 $X_{Fe}$ 값과 알루미늄 포화도는 동시에 증가한다. 이후에 백운모가 흑운모-백운모 공융선을 따라 흑운모와 함께 정출하며, 그 결과 흑운모-백운모 화강암이 산출된다. 국부적으로 Mn과 B이 증가함에 따라 석류석과 전기석이 정출된다. 화강암체 주변부에서 흑운모-백운모 화강암이 산출하는 특징적 누대구조는 홍제사 화강암 관입시의 수동적 스토핑(passive stoping)에 의해 설명될 수 있다. 주성분 원소를 사용한 분별그림은 홍제사 화강암이 대륙 충돌 환경하에서 관입하였음을 지시한다.