해남 모이산 천열수 금은광상의 지구화학적 특성

문동혁,고상모,이길재,Moon, Dong-Hyeok,Koh, Sang-Mo,Lee, Gill-Jae 대한자원환경지질학회 2010 자원환경지질 Vol.43 No.5

전남 해남군 모이산 금광상에서 지구화학적 특성에 대한 연구를 수행하기 위하여 모이산 지표 및 갱내, 대산 지표에서 채취한 총 140개 시료에 대한 지구화학분석결과를 상관분석, 요인분석 그리고 군집분석 등 다변수 통계처리 하였다. 상관분석 결과, 금의 함량이 100 ppb 미만인 비광화대와 100 ppb 이상인 광화대에서 동시에 금과 높은 상관관계를 가지는 원소는 Ag, Cu, Bi, Te 등이며, 이는 연구지역에서 수반되는 함금 은 광석광물들(엘렉트럼, 실바나이트, 칼라버라이트 및 스퉤자이트)과 기타광석광물들(황동석, 텔룰로비스무타이트 및 비스무시나이트)의 산출과 일치된 결과로 인지된다. Mo은 비광화대(0.269)에서 보다 광화대(0.615)에서 상대적으로 높은 상관계수를 가지므로 금광화작용에 의해 그 함량이 강하게 지배되고 있는 것으로 해석된다. Mn, Cs, Fe, Se 등은 비광화대에서는 금과 정의 상관관계를 가지지만 광화대에서는 음의 상관관계를 가지므로 금광화작용 시 모암으로부터 용탈되는 원소군으로 해석된다. Sb은 광화대에서 금과 높은 상관성을 보이지만 비광화대에서는 음의 상관관계를 가지므로 금광화작용 시 부화되는 원소로 지시될 수 있다. 요인분석결과, 비광화대에서 금의 함량에 영향을 받는 요인군에 속하는 원소는 Se, Ag, Cs, Te 등이며 이들은 연구지역 내 비광화대에서 금의 존재 여부를 알려줄 수 있는 원소로 해석될 수 있다. 반면 광화대에서는 Mo과 Te 등이 강하게 금광화작용의 여부를 지시해 주며, 금과 함께 수반되는 은광화작용의 여부를 지시해 줄 수 있는 원소는 Sb과 Cu 등으로 해석된다. 군집분석 결과 비광화대에서 Cd-Zn-Pb-S, Bi-Fe-Cu-Mn, Se-Te-Au-Cs-Ag, As-Sb-Ba 등이 유사한 거동을 보이는 원소군으로 나타나는 반면, 광화대에서는 Cd-Zn-Mn-Pb, Fe-S-Se, As-Bi-Cs, Ag-Sb-Cu, Au-Te-Mo 등이 유사한 거동을 보여주는 원소군으로 나타난다. 이상과 같은 지구화학분석 자료의 다변수 통계처리를 이용하여 금광화대와 비광화대의 산출광물의 거동 및 지구화학적 특성 차이의 비교가 가능하므로 추후 이러한 방법이 이와 유사한 유형의 광상탐사에 유용한 방법으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다. Geochemical characteristics of the Moisan epithermal gold-silver deposit with total 140 samples in Haenam area, Jeollanamdo were studied by using multivariate statistical analysis (correlation analysis, factor analysis and cluster analysis). The correlation analysis reveals that Ag, Cu, Bi, Te are highly correlated with Au in the both non-mineralized and mineralized zone. It is resulted from the presence of Au-Ag bearing minerals (electrum, sylvanite, calaverite and stuezite) and non Au-Ag containing minerals (chalcopyrite, tellurobismuthite and bismuthinite). Mo shows relatively much higher correlation at the mineralized zone (0.615) than non-mineralized zone (0.269) which implies Mo content is strongly affected by Au-mineralization. While Mn, Cs, Fe, Se correlated with Au at the nonmineralized zone, they have negative correlation at the mineralized zone. Therefore, they seem to be eluviated elements from the host rock during gold mineralization. Sb is enriched during the gold mineralization showing high correlation at the mineralized zone and negative correlation at the non-mineralized zone. According to the factor analysis, Se, Ag, Cs, Te are the indicators of gold mineralization presence due to the strong affection of gold content in the non-mineralized zone. In the mineralized zone, on the other hand, Mo, Te and Sb, Cu are the indicators of gold and silver mineralization, respectively. While the cluster analysis reveals that Cd-Zn-Pb-S, Bi-Fe-Cu-Mn, Se-Te-Au-Cs-Ag, As-Sb-Ba are the similar behavior elements groups in the non-mineralized zone, Cd-Zn-Mn-Pb, Fe-S-Se, As-Bi-Cs, Ag-Sb-Cu, Au-Te-Mo are the similar behavior elements groups in the mineralized zone. Using multivariate statistical analysis as mentioned above makes it possible to compare the behavior of presented minerals and difference of geochemical characteristics between mineralized and non-mineralized zone. Therefore, it will be expected a useful tool on the similar type of mining exploration.

정량 X-선 회절분석을 이용한 국내시판 단청안료의 광물조성 연구

문동혁,한민수,정혜영,고인희,조현구,Moon, Dong Hyeok,Han, Min Su,Jeong, Hye Young,Go, In Hee,Cho, Hyen Goo 한국문화재보존과학회 2016 보존과학회지 Vol.32 No.3

본 연구는 현재 단청시공에 실제 사용되고 있는 국산 천연안료 제품 총 22종을 대상으로 리트벨트법을 활용한 정량 X-선 회절분석을 실시하여 구성성분의 조성과 함량 특성을 밝히고자 하였다. 분석결과, 주보사와 황, 석록, 석청, 호분 등의 제품들은 각각 거의 순수한 진사, 웅황, 공작석, 남동석 및 방해석 또는 아라고나이트로 구성된 것으로 판단된다. 반면, 석간주와 황토, 뇌록, 라피스라즐리, 백토, 꼬막호분 등의 제품들은 각각 적철석, 침철석, 뇌록석, 라주라이트, 고령석 및 포틀랜드석 등이 주구성광물이며, 그 외 석영, 장석, 견운모, 질석 등 일반적인 토양에 풍부한 광물과 방해석, 석고 및 경석고 등과 같이 산업계에서 충진제로 활용되는 광물들이 각 제품에 다양한 비율로 함유되어 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 정량 X-선 회절분석을 통하여 화학조성분석이나 현미경관찰만으로는 획득하기 쉽지 않은 보다 구체적인 안료 제품들의 광물조성 및 그 함량 비에 대한 정보를 획득할 수 있었으며, 추후 이를 천연안료제품의 품질기준 설정에 활용하거나 대체원료수급 및 품질향상을 통한 보존과학연구 등에 다양한 방법으로 적용이 가능할 것으로 사료된다. Mineral composition and content of 22 Korean Dancheong pigment products were obtained by Rietveld quantitative analysis. Jubosa, Hwang, Seokrok, Seokcheong and Hobun consist of pure cinnabar, orpiment, malachite, azurite and calcite (or aragonite), respectively. Whereas Seokganju, Hwangto, Noerok, Lapis lazuli, Baekto and Cockie hobun mainly consist of hematite, goethite, celadonite, lazurite, kaolin mineral and portlandite, respectively. And they all consist of soil minerals (quartz, feldspar, sericite and vermiculite) and filler minerals in the industry field (calcite, gypsum and anhydrite) at a different content. Quantitative XRD proved more useful method to determined exact mineral composition and content than chemical or microscopical data. If this method utilize for specification of natural pigment product, it is considered to be applicable in restoration technology and conservation science field.

주 에티오피아 열곡대 내 온천수의 산출특성 및 천열수형 광상의 부존 잠재성

문동혁,김의준,고상모,Moon, Dong-Hyeok,Kim, Eui-Jun,Koh, Sang-Mo 대한자원환경지질학회 2013 자원환경지질 Vol.46 No.3

동아프리카 열곡계는 천열수 금-은 광상을 배태하고 있는 것으로 알려져 있으며, 그 대표적인 예로서 에티오피아에 발달된 열곡대는 제 4기 복마그마 화산활동과 관련하여 광화작용이 수반된다. 주 에티오피아 열곡대의 형성과정 동안 발달된 대규모의 지루-지구 구조는 마그마의 관입과 열수유체의 순환을 위한 열린 공간을 제공하였다. 최근 들어, 에티오피아 열곡대 및 다나낄 함몰지 내 천열수형 광화작용이 보고되고 있어, 주 에티오피아 열곡대 내 대규모 열수변질대의 발달(샬라, 랑가노, 알라로베다)과 온천수에 대한 관심이 높아지고 있다. 온천수의 지표산출은 주로 비등천(샬라) 또는 간헐천(알라로베다)의 형태로 이루어지고 있으나, 일부 지역은 지하수면의 하강으로 폭발적인 비등과 분출이 관찰되지 않는다. 온천수의 지표 분출과 관련하여 주변 암석들은 주로 석영, 카올리나이트, 일라이트, 스멕타이트, 녹니석의 광물조합을 갖는 암석으로 변질되어 있다. 온천수는 중성 내지 약한 알카리(pH 7.88~8.83)의 특성을 보이고, 대체적으로 중탄산염 유체로 분류된다. 온천수 내 금과 은 및 기타 수반원소들의 함량은 상당히 낮으나, Se의 함량이 최대 26.7 ppm으로 나타났다. 반면에 온천수 주변 규질 퇴적물들은 Pb(최대 33 ppm, 샬라), Zn(최대 313 ppm, 샬라), Cu(53.1 ppm, 데마에고나), Mn(최대 0.18 wt%, 샬라) 등으로 다소 부화되어 있다. 결론적으로 온천수내 높은 Se 함량과 규질 암석내 Pb, Zn, Cu, Mn 이상 및 최근 천열수형 광화작용의 발견은 주 에티오피아 열곡대내 천열수형 광상의 부존 가능성에 관한 기대를 높인다. The East African Rift System(EARS) is known to be hosted epithermal Au-Ag deposits, and the best-known example is Main Ethiopian Rift Valley(MER) related to Quaternary bimodal volcanism. Large horst-graben system during rifting provides open space for emplacement of bimodal magmas and flow channel of geothermal fluids. In recent, large hydrothermally altered zones(Shala, Langano, and Allalobeda) and hot spring related to deeply circulating geothermal water have been increasing their importance due to new discoveries in MER and Danakil depression. The hot springs in Shala and Allalobeda occur as boiling pool and geyser on the surface, whereas some areas didn't observe them due to decreasing ground water table. The host rocks are altered to quartz, kaolinite, illite, smectite, and chlorite due to interaction with rising geothermal water. The hot springs in MER are neutral to slightly alkaline pH(7.88~8.83) and mostly classified into $HCO_3{^-}$ type geothermal water. They are strongly depleted in Au, and Ag, but show a higher Se concentration of up to 26.7 ppm. In contrast, siliceous altered rocks around hot springs are strongly enriched in Pb(up to 33 ppm, Shala), Zn(up to 313 ppm, Shala), Cu(up to 53.1 ppm, Demaegona), and Mn(up to 0.18 wt%t, Shala). In conclusion, anomalous Se in hot spring water, Pb, Zn, Cu, and Mn in siliceous altered rocks, and new discoveries in MER have been increasing potential for epithermal gold mineralization.

국내산 저품위 고령토자원의 단청안료 원료로써의 활용 가능성

문동혁 ( Dong Hyeok Moon ),한민수 ( Min Su Han ),조현구 ( Hyen Goo Cho ),김명남 ( Myoung Nam Kim ),김재환 ( Jae Hwan Kim ) 한국광물학회 2016 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.29 No.4

본 연구에서는 국내 산출 고령토자원의 문화재 단청안료의 대체원료로써 활용 가능성을 시험하기 위하여 X-선 회절분석, 색도측정, 현업종사자의 단청시공 및 평가, 촉진내후성시험, 방염성능시험 등을 실시하였다. 시험결과를 종합하면 고품위의 광석에 비하여 장석의 함량이 높으며 38.1 μm 이하의 작은 입자들로 구성된 광석일수록 백색 안료 고유의 용도로 시공에 유리하며, 시공 시편의 백색도와 은폐력 및 옥외 폭로 시 내구성 등에서 호분, 산화지당 등 기존 안료들과 유사하거나 크게 떨어지지 않는 것으로 판단된다. 또한 잠재적인 화재 위험도와 가연성을 평가한 방염성 시험에서는 장석 함량이 높은 시료가 비교군 안료들에 비하여 더 양호한 수치를 기록하였다. 결론적으로 미립의 장석질 백토와 저품위 고령토를 백색의 안료로 활용할 경우 기존 백색 안료제품과 유사한 채색특성과 내후성 및 더 우수한 방염성을 가지면서 경제성까지 갖춘 원료로 활용가능 할 것으로 기대된다. X-ray diffraction analysis, chromaticity measurement, execution and evaluation by Dancheong artisan, accelerated weathering test, and fire resistance test were conducted to test the applicability as a Dancheong pigment raw materials of Korean low grade kaolin in cultural properties. The ores that feldspar rich and composed of fine particles (< 38.1 μm) showing advantageous for the inherent purpose of the white pigment than that of high grade kaolin. And the test of whiteness, concealment force, outdoor exposure durability and fire resistance shows similar or better result than existing products (Hobun and Sanhwa jidang). In conclusion, it is expected that the use of fine feldspar rich white soil and low-grade kaolin can be used as a white pigment raw materials which have similar to better material properties and economic efficiency than existing products.

황해 표층퇴적물의 점토광물 분포 : 절대광물조성과 상대광물조성

문동혁 ( Dong Hyeok Moon ),이희일 ( Hi Il Yi ),신동혁 ( Dong Hyeok Shin ),신경훈 ( Kyung Hoon Shin ),조현구 ( Hyeon Goo Cho ) 韓國鑛物學會 2008 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.21 No.3

충주지역 제철유적 출토 철광석의 산지해석을 위한 예비연구

문동혁(Dong Hyeok Moon),권혁남(Hyeok Nam Kwon),곽병문(Byongmoon Kwak),이은우(Eunwoo Lee) 한국암석학회 2019 한국암석학회 학술발표회 논문집 Vol.2019 No.5

황해 표층 퇴적물의 X선 광물정량분석; 2001년 황해 2차 탐사 시료

문동혁 ( Dong Hyuk Moon ),김순오 ( Soon Oh Kim ),이희일 ( Hi Il Yi ),신동혁 ( Dong Hyeok Shin ),신경훈 ( Kyung Hoon Shin ),조현구 ( Hyen Goo Cho ) 한국광물학회 2007 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.20 No.3

경기만 표층퇴적물의 X선 광물정량분석

문동혁 ( Dong Hyeok Moon ),조현구 ( Hyun Goo Cho ),김순오 ( Soon Oh Kim ),이희일 ( Hi Il Yi ),도진영 ( Jin Young Do ) 韓國鑛物學會 2009 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.22 No.4

제주도 주변해역 표층퇴적물의 점토광물 절대함량 및 상대함량 비교연구

문동혁 ( Dong Hyeok Moon ),조현구 ( Hyen Goo Cho ),이희일 ( Hi Il Yi ) 한국광물학회 2010 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.23 No.1

밀양납석광상의 열수변질 특징

문동혁 ( Dong Hyeok Moon ),곽경윤 ( Kyeong Yoon Kwak ),이부영 ( Bu Yeong Lee ),구효진 ( Hyo Jin Koo ),조현구 ( Hyen Goo Cho ) 한국광물학회 2015 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.28 No.3

밀양납석광상의 지표시료와 시추시료의 광물조성과 화학조성 분석결과를 통하여 열수변질양상과 형성 환경을 연구하였다. 밀양납석광상의 열수변질대는 광물조합을 근거로 주로 엽납석-딕카이트(석영) 광물조합을 가지며 납석광체에 해당하는 강이질변질대와 견운모-석영-딕카이트를 주로 수반하는 필릭변질대 및 녹니석-석영이 주된 광물조합으로 수반되는 프로필라이트변질대 등 세 가지로 구분된다. 지표 및 시추시료의 수평적·수직적 변질양상 및 지화학적 특성을 통하여 연구지역 내 납석광체는 수차례의 열수변질작용을 통하여 형성되었으며, 현재 채광이 이루어지고 있는 지표광체로부터 남쪽-남동쪽 심부에 이르기까지 대규모로 연장되어 있을 것으로 여겨진다. 납석광체의 광물조합 및 엽납석의 다구조형(2M) 등을 통하여 밀양납석광상의 형성온도는 약 300-350℃ 내외일 것으로 추측된다. Hydrothermal alteration patterns and environment are studied by mineral assemblages and chemical analyses of surface and core samples from Miryang pyrophyllite deposit. The alteration zones of this deposit can be divided into three zones on the basis of mineral assemblage; advanced argillic, phyllic, and propylitic zone. Advanced argillic zone mainly consists of pyrophyllite-dickite (-quartz) and corresponds to principal mining ore. The common mineral assemblage of phyllic zone and propylitic zone are sericite-quartz-dickite and chlorite-quartz, respectively. Horizontal and vertical alteration patterns and major element geochemistry indicate that pyrophyllite ores have been formed several times by hydrothermal alteration. And it also suggests that the huge ore bodies may be extended from the deeper part of recent quarries to the south-southeastern direction. The paragenesis of ore minerals and polytype (2M) suggest that ore deposit was formed at about 300-350℃.