• 자원환경지질
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• 제36권3호
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• pp.177-189
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• 2003

서보광산의 폐광석에 대한 황화광물의 산화작용과 용해된 금속이온들의 이동을 제한하는 메카니즘을 밝히고자 광물학적 연구를 수행하였다. 광물학적 연구를 위해서 반사현미경 관찰, XRD 분석, SEM/EDS 분석을 실시하였다. 폐광석에 대한 광물학적 연구를 통해 앵글레사이트(anglesite), 코벨라이트(covellite), 침철석(goethite), 자연황(native sulfur), 엔소타이트(nsutite) 등의 2차광물을 확인하였으며, 이들 2차광물은 용해된 비소, 구리, 철, 망간, 납, 아연의 확산을 제어한다. 용해된 비소, 구리, 철, 망간, 납, 아연은 철수산화광물과 망간수산화광물에 흡착되거나 공침되기도 한다. 철수산화광물은 결정도가 낮은 것과 높은 것(침철석)으로 분류된다. 비소는 결정도가 낮은 철수산화광물에서 9∼24 wt.%가 검출되며, 결정도가 더 높은 철수산화광물(침철석 등)에서는 상대적으로 낮은 함량(0.6∼7.7wt.%)이 검출되었다. 이것은 결정도가 낮은 철수산화광물에 흡착되었던 비소가 철수산화광물의 결정도가 높아지면서 비소를 방출하기 때문이거나 비표면적의 차이에 기인한 것으로 해석된다. 폐광석으로부터 용해된 중금속과 미량금속원소들은 침전(Fe, Mn, Cu, Pb), 공침(Fe, Mn) 및 흡착(As, Cu, Pb, Zn) 등의 화학반응을 통하여 다시 고정화됨으로써, 현장에서 자연적으로 정화되고 있다. 이러한 광물학적 연구결과들은 광산 폐기물의 지화학적 환경 영향평가에 이용할 수 있고, 가능한 광산복원 계획을 세우는 데 유용한 자료로 사용될 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제20권1호
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• pp.61-75
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• 1987

The Daejang mine is one of the representatives of Cu-Pb-Zn-(Ag) vein deposit related genetically to late Cretaceous granitoid in Korea. Sericite from an alteration halo of the mine yielded a K-Ar date of $95{\pm}3.5Ma$. Based on macrostructures of vein filling, three major mineralization stages (I, II and III) are distinguished by tectonic breaks. Major ore constituents are arsenopyrite, pyrite, pyrrhotite, sphalerite, chalcopyrite, galena, boulangerite, with small amounts of Ag-bearing tetrahedrite, pyrargyrite, native bismuth, marcasite, siderite, ankerite, gudmundite and calcite. Characteristic feature of each mineralization stage and compositional variation of sphalerite and arsenopyrite are discussed in relation to the genetic environments. The FeS contents of sphalerites are 20.5~14.9 mole % in stage I, 17.9~11.9 mole % in stage IIA, 17.0~9.2 mole % in stage IIB, and 6.9~4.7 mole % in stage III. Their results are indicative of decreasing FeS contents during mineralization process in sphalerite coexisting with sulfur-rich sulfide assemblages, such as monoclinic pyrrhotite and pyrite, and is agreement with the conclusions shown by Scott and Kissin(1973). The composition of arsenopyrite decrease also in As content from stage I to stage III, and the compositional variation correlate with position of the associated minerals in the paragenesis. Temperature and pressure of the mineralization are determined as $250{\sim}430^{\circ}C$ and 4.0~0.3kb respectively, based on the chemistry of the minerals.

• 자원환경지질
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• 제25권3호
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• pp.225-232
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• 1992

The hydrothermal alteration is evaluated using multicomponent equilibrium calculations with the program CHILLER for the reactions between hydrothermal water and rhyolite at the temperature of $300^{\circ}C$ and pressure of 500 bars. The chemical-reaction model on the depositional processes of the sericitite confirms that the hydrothermal water-rock interaction(hydrothermal alteration) is the main mechanism of the sericitite formation. The principal change in the aqueous phase during the reaction is the pH increase. Overall trends for the major species are the increase in total molalities of K, Ca, $SiO_2$, Al, Mg, Fe, Na, and sulfide in solid phase with hydrothermal water-rhyolite reaction and the decrease of them in aqeous solution by precipitation of hydrothermal products. Quartz and sericite are the first minerals to form. The sequence of minerals to precipitate following them is chlorite, epidote, pyrite and microcline as water/rock ratio decreases. Although calculated results cannot duplicate the complexities of natural hydrothermal alteration, the calculation provides thermodynamic constraints on the natural process. The calculation results resemble those of experimental studies. Sericitite forms where pH decreases and water/rock ratio increases.

• 자원환경지질
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• 제5권4호
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• pp.211-217
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• 1972

The Second Yeon Hwa Mine which belongs to a so called Lead-Zines Belt Area in the central east Korea is located at about 10 km northeast of the Seogpo railway station on Yeongdong Line. The exploitation of the mine started in June, 1969 and furnished the machinary ore dressing plant in November, 1971. The current monthly production of rude ore is 15,000 meteric tons. The results of the study on the lead-zinc-copper deposits of the Second Yeonhwa mine are summerized as follows: (1) main ore deposits of the mine are localized in the Pungchon Limestion formation of Cambrian age, (2) related ingneous rock with ore deposits is granite porphyry, which distributed in NS and $N50^{\circ}W$ trend, (3) ore solution ascended along the $N50^{\circ}W$ trend which represents folding axis and fault plane and mineralized selectively in the limestone formation. (4) high grade ore deposits are localized in concave and convex boundaries of granite porphyry, and hanging walls of shale bed ($P_2S$ shale bed) in Pungchon Limestone formation and (5) skarn minerals are consisted of garnet, hedenbergite, diopside, and sulfide minerals are composed of zincblenede, galena, phyrhotite, pyrite and some amount of chalcopyrite and arsenopyrite.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.323-336
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• 2023

핵심 광물인 니켈의 국내 확보를 위해 충남 유구지역 초염기성암에 대한 니켈 잠재성 및 성인 연구를 수행하였다. 경기육괴의 남서쪽에 위치한 유구 초염기성암은 첨정석 감람암으로, 경계부를 따라 사문석화가 강하게 진행되어 있다. 사문석화작용으로 감람석은 안티고라이트 및 크리소타일로, 니켈 황화광물인 펜틀란다이트는 밀러라이트 및 어웨루이트로 변질되었다. 사문석은 일부 강한 엽리를보이며, 초염기성암 경계 및 유구편마암 면구조와 주로 평행하게 발달한다. 이는 초염기성암의 융기 과정 동안 편마암의 변성작용으로부터 공급받은 열수가 단층 경계를 따라 침투하여 사문석화된 것으로 해석된다. 유구 초염기성암의 기원은 심해저 페리도타이트이며 약 5~18% 정도의 부분 용융을 겪은 잔여물로 해석된다. 부화된 경희토류원소 및 Eu는 맨틀이 2차적인 교대변성작용을 겪었음을 암시한다. 이러한 지화학 결과는유구 감람암의 형성이 중생대 초기 북중국판과 남중국판의 대륙 충돌과 관련 있음을 시사한다. 유구 초염기성암 내 니켈은 0.17~0.21%로, 상당량이 감람석 및 사문석에 포함된다. 따라서 마그마 기원인 유구 초염기성암의 니켈 회수율을 높이기 위해 황화광물의 선광연구와 더불어 산화광물을 대상으로 하는 침출 연구가 요구된다.

• 한국해양학회지
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• 제28권3호
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• pp.229-240
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• 1993

조간대 퇴적물 내에서 황화물의 형성과 그 행동을 고찰하기 위해 황해 경기만에 위치한 반월조간 대에서 1990년부터 1992년에 걸쳐 총 7번의 주상시료를 채취하여, 황 상염, 암모늄, 인산염, 황화수소, 철이온 등의 공극수 용존성분과 AVS, 원소황, pyrite sulfur 등의 퇴적물 내 황화물을 분석하였다. 공극수에서 황화수소, 암모늄, 인산염 등의 농도가 활발한 황산염환원의 결과로 이인해 깊이에 따라 증가하는 경향이 나타났다. 한편 철이온의 농도는 표 아래에서 급격히 감소했는데, 황화수소의 농도를 고려할 때 이는 황화물의 형성을 지시하는 것으로 생각된다. 퇴적물 내의 황화물을 분 석한 결과 총황화물의 양은 최고 7.9 mg/g 이었다. 황화물 중 가장 우세한 형태는 AVS 로 언제나 전체 황화물의 50%를 넘었으며, 가장 안정한 형태의 황화물로 알려진 pyrite sulfur가 element sulfuur보다 약간 많았다. 이 지역에서 퇴적물 내 황화물 중 ASV는 언제나 활발하게 만들 어지지만, ASV와 element sulfur의 반응으로 형성되는 pyrite sulfur 는 그 형성이 제한되기 때문으로 생각된다. 그리고 가장 중요한 제한 요소는 element sulfur의 양으로 생각된다.

• 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.

• 한국광물학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-13
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• 2010

경북 영덕의 유금광상은 경상분지 북동부 백악기 화강암체 내에 배태되어 있으며, 함금 열수석영맥은 모암인 영해 화강섬록암 내에 $N19^{\circ}{\sim}38^{\circ}W$ 주향의 단층대를 따라 충진되었다. 열수 유체의 유입은 크게 세 시기로 나누어 볼 수 있는데, 첫 번째 시기는 광화되지 않은 소량의 석영맥이 생성되었고, 두 번째 시기에는 다량의 금속원소와 이에 수반된 금을 함유한 유체가 유입되었으며, 세 번째 시기에는 다량의 황화광물이 침전되었다. 금 광화작용을 수반한 열수 유체는 황철석, 황동석, 방연석, 섬아연석, 그리고 유비철석 등의 다양한 황화광물들을 침전시켰으며, 에렉트럼 내 Au의 함량은 최대 92 wt%까지 매우 높은 편이다. 초기 금 광화작용 시기의 유체의 온도와 압력은 각각 $220{\sim}250^{\circ}C$와 730~1800 bar의 범위를 보이며, 이때 산소분압은 $10^{-27}{\sim}10^{-31.7}$ atm에 이른다. 반면, 광화 후기에서의 유체의 온도와 압력은 각각 $250{\sim}350^{\circ}C$와 206~472 bar의 범위를 보이며, 산소분압은 $10^{-26.3}{\sim}10^{-28.6}$ atm에 해당하고, 황화광물과 $H_2S$의 ${\delta}^{34}S$ 값은 각각 $0.2{\sim}4.2^{\circ}/_{\circ\circ}$의 범위와 $1.0{\sim}3.7^{\circ}/_{\circ\circ}$범위를 보여준다. 유금광상에서 산출되는 에렉트럼은 0.15~1.10 범위의 Ag/Au 원자비를 보인다. 주광화작용이 진행되는 동안 비교적 높은 온도 조건과 4.5~5.5 의 pH 범위에서 광화유체 내에서 ${Au(HS)_2}^-$의 안정성을 감소되고, 상대적으로 ${AuCl_2}^-$ 의 안정성은 증가되었다. 압력조건을 고려 할 때 광화유체는 $350^{\circ}C$ 이상의 온도에 이르렀으며 용액 중 ${AuCl_2}^-$가 중요한 운반 수단이었을 것으로 생각된다. 광화작용이 진행되면서, 온도와 log $f_{o2}$의 감소가 일어남에 따라 ${AuCl_2}^-$의 용해도는 낮아지고 황화물들의 침전이 일어나며 이와 함께 에렉트럼도 침전하였을 것으로 생각된다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권2호
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• pp.3-15
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• 2008

다양한 독성 폐기물이 주변 환경에 배출되면 궁극적으로 모든 생명체의 생존에 위협이 된다. 박테리아 및 곰팡이종의 반응을 이용한 미생물침출 및 미생물복원을 포함하는 바이오 습식제련은 환경문제를 극복하는데 적합한 경제성이 있는 잠재기술이다. 미생물침출은 Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans, Laptospirillum ferrooxidans와 같이 금속과 반응을 일으키는 박테리아를 이용하여 다양한 광물 및 폐기물로부터 금속 성분을 용해하는 것을 말한다. 일반적으로 미생물 침출반응은 직접 및 간접반응으로 나누어진다. 직접반응에서 박테리아는 성장 및 물질대사를 위하여 침출 기질로부터 전자를 받아 황산을 생산하므로써 황화광물을 산화시킨다. 반면 간접반응에서는 철산화 박테리아에 의해 생성된 $Fe^{3+}$가 황화광물을 산화시킨다. 이러한 침출기구를 통하여 저품위 광물 및 정광, 슬러지, 광미, 플라이 애쉬, 슬래그, 전자 스크랩, 폐밧데리 및 폐촉매 등으로부터 금속을 회수할 수 있다. 생물학적 방법은 폐기물의 매립을 극복할 수 있는 대체기술로서 건강하고 깨끗한 환경 보존에 기여할 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.481-484
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• 2003

Sulfide minerals contacted with air and water in coal seam cause oxidation reactions. This oxidation reactions make low pH of groundwater and surface water(Acid Drainage). The reddish brown precipitate collected from the cut slope of the study area was estimated using the X-Ray Diffractometer(XRD). XRD results show that the cut slope was affected by Acid Drainage. The cut slope exposured to Acid Drainage become weak about chemical weathering and defile the appearance of the road. Drainage facilities are very important in Cut Slope under Acid Drainage influence. Reactions between Coal seam and water cause chemical weathering and environmental problem. Therefore It is important to control the transfer paths of groundwater and surface water and to install water collecting facilities