진원 금-은 광상에서 산출되는 광물들의 산출상태 및 화학조성

유봉철,Yoo, Bong Chul 대한자원환경지질학회 2016 자원환경지질 Vol.49 No.6

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. Jinwon Au-Ag deposit is located in the Uijin gun which is southeast 300 km from Seoul. The deposit area consists of mainly Precambrian Hongjesa granite, which occurs as porphyroblastic texture, medium grain and composed of quartz, feldspar and mica. This deposit consists of four parallel hydrothermal quartz veins that fill NE oriented fractures in Precambrian Hongjesa granite. The grade of quartz veins contain from 3.0 to 21.4 g/t (average 6.4 g/t) gold and from 5.0 to 252.0 g/t (average 117.9 g/t) silver, respectively. They vary from 0.2 m to 0.6 m (average 0.3 m) in thickness and extend to about 200 m in strike length. Quartz veins occur as massive, network, cavity, breccia, crustiform, comb and zonal textures. Wallrock alteration has silicification, sericitization, pyritization and argillitization. The mineralogy of the quartz veins consists of quartz, arsenopyrite, cassiterite, pyrite, sphalerite, chalcopyrite, galena, electrum, tetrahedrite, canfieldite, argentite, Ag-Sb-S mineral, Mn-Fe-O mineral, Pb-O mineral and Pb-P-Cl-O mineral(chloro-pyromorphite). Chemical compositions of minerals from this deposit are as followed; Fe/Fe+Mg of sericite is from 0.32 to 0.71, As content of arsenopyrite ranges from 27.91 to 30.33 atomic %, FeS content of sphalerite range from 9.77 to 16.76 mole %, Ag content of electrum is from 29.42 to 37.41 atomic % and Ag content of tetrahedrite range from 32.17 to 36.53 wt.%, respectively. Baased on mineralogy and chemical compositions of minerals from Jinwon Au-Ag deposit, deposition of minerals was caused by a change in temperature, oxygen fugacity($fO_2$) and sulfur fugacity($fS_2$) from the near neutral hydrothermal fluid evolved by reaction with wallrock.

몽골 Olon Ovoot 금 광산에서 산출되는 탄산염광물의 산출상태 및 화학조성

유봉철,허철호,고상모,Yoo, Bong Chul,Tungalag, Naidansuren,Sereenen, Jargalen,Heo, Chul-Ho,Ko, Sang-Mo 대한자원환경지질학회 2014 자원환경지질 Vol.47 No.2

올론오보트 금 광산은 몽골 올란바타르의 남쪽 500 km 떨어진 옴노고비주에 위치한다. 광산일대의 주변지질은 데본기의 보티울쿠닥층, 이를 관입한 후기 데본기의 관입암류, 후기 데본기 내지 조기 중생대의 석영맥으로 구성된다. 이 광산의 석영맥에서 금 품위는 1~32 g/t Au(평균 품위 5 g/t Au)이며 맥폭은 0.2~25 m 정도로 변화가 심하고 석영맥들은 모암의 엽리방향과 concordant하게 발달하나 일부 지역에선 discordant하게 발달한다. 석영맥에서 산출되는 광물은 단순하고 이 석영맥은 백색 괴상으로 산출되나 일부 정동구조내에 자형의 석영이 관찰된다. 모암변질광물로는 석영, 견운모, 녹니석, 황철석 및 탄산염광물(앵커라이트, 돌로마이트, 능철석)이다. 탄산염광물은 모암변질, 석영 맥의 주변부 및 석영맥내에 포획된 모암에서 조립내지 세립으로 석영, 견운모, 녹니석 및 황철석과 함께 산출된다. 조기의 백회색 앵커라이트(16.67~19.90 wt.% FeO)는 후기에 산출된 암회색의 앵커라이트(13.51~16.89 wt.% FeO)에 의해 교대된다. 이것은 조기에 정출한 앵커라이트는 후기에 정출한 앵커라이트보다 FeO 함량이 높음을 의미한다. 암회색 돌로마이트(4.06~6.87 wt.% FeO), 엷은 백회색 돌로마이트(6.74~7.58 wt.% FeO) 및 회백색 돌로마이트(7.33~10.44 wt.% FeO)로 산출된다. 이것은 백회색의 돌로마이트의 FeO 함량이 암회색의 돌로마이트보다 높음을 의미한다. 능철석은 34.25~48.66 wt.%(FeO), 0.06~0.26 wt.%(MnO), 2.08~8.08 wt.%(CaO) 및 6.79~14.38 wt.%(MgO) 값을 갖는다. Olon Ovoot gold mine, Mongolia, is located in the Omnogobi province which is south 500 km from Ulaanbaatar. The mine area consists of the Devonian Bot-Uul khudag formation, the Upper Devonian intrusions, and the Upper Devonian or the Early Jurassic quartz veins. The quartz veins contain from 1 to 32 g/t gold with an average of 5 g/t gold. The quartz veins vary from 0.2 m to 25 m and are concordant or discordant with foliation of the green-schist. The mineralogy of the quartz veins is simple and consists of mainly of white massive quartz with partly transparent quartz in cavity. Quartz, sericite, chlorite, pyrite and carbonates(ankerite, dolomite and siderite) were observed in the alteration zone. Carbonate minerals occur as disseminated, coarse or fine grains with quartz, sericite, chlorite and pyrite near vein margin or within wall-rock xenoliths in quartz vein. Ankerite is present as later dark grey ankerite(13.51 to 16.89 wt.% FeO) and early white grey ankerite(16.67 to 19.90 wt.% FeO). The FeO contents of early ankerite are higher than those of later ankerite. Dolomite contains from 3.89 to 10.44 wt.% FeO and from 0.10 to 0.47 wt.% MnO. Dolomite is present as dark grey dolomite(4.06 to 6.87 wt.% FeO), light white grey dolomite(6.74 to 7.58 wt.% FeO) and grey white dolomite(7.33 to 10.44 wt.% FeO). The FeO contents of white grey dolomite are higher than those of dark grey dolomite. Siderite contains from 34.25 to 48.66 wt.% FeO, from 6.79 to 14.38 wt.% MgO, from 0.06 to 0.26 wt.% MnO and from 2.08 to 8.08 wt.% CaO.

삼성 금-은광상의 생성환경: 광석광물, 유체포유물 및 안정동위원소 연구

유봉철,이길재,고상모,유병운,Yoo, Bong-Chul,Lee, Gill-Jae,Koh, Sang-Mo,You, Byoung-Woon 대한자원환경지질학회 2010 자원환경지질 Vol.43 No.5

삼성 금-은광상은 백악기 셰일과 사암 내에 발달된 단층대를 충진한 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 단층-각력대에 수반되며 2시기로 구분된다. 광화I시기는 주된 광화시기이고 광화II시기는 광화작용이 관찰되지 않는다. 광화 I시기는 모암변질광물(견운모, 황철석, 녹니석, 석영), 금홍석, 천금속 황화광물(자류철석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석)과 에렉트럼 등이 관찰된다. 광화II시기는 석영, 방해석 및 황철석만 관찰된다. 유체포유물 자료에 의하면, 광화II시기의 균일화온도와 염농도는 각각 $145\sim309^{\circ}C$, 0.4~12.4 wt.% NaCl 로서 광화유체가 천수의 혼입에 의한 냉각과 희석이 있었음을 지시한다. 천금속 황회광물과 에렉트럼은 온도 $200\sim300^{\circ}C$에서 냉각과 희석작용에 의해 침전되었다. 황(9.3~10.8‰) 기원은 화성기원과 모암내의 황에서 유래된 것으로 해석된다. 산소 [-2.3~0.9‰(석영 0.3‰과 0.9‰, 방해석: -2.3‰)] 및 수소[-86~-76‰(석영: -86‰과 -82‰, 방해석: -76‰)]동위원소값의 자료로 볼 때, 이 광상의 광화유체는 천수 기원의 유체가 주종을 이룬 것으로 보이며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 해석할 수 있다. The Samsung gold-silver deposit consists of quartz veins that fill along the fault zone within Cretaceous shale and sandstone. Mineralization is occurred within fault-breccia zones and can be divided into two stages. Stage I is main ore mineralization and stage II is barren. Stage I is associated with wall-rock alteration minerals(sericite, pyrite, chlorite, quartz), rutile, base-metal sulfides(pyrrhotite, pyrite, sphalerite, chalcopyrite, galena), and electrum. Stage II occur quartz, calcite and pyrite. Fluid inclusion data indicate that homogenization temperatures and salinities of stage I range from 145 to $309^{\circ}C$ and from 0.4 to 12.4 wt.% NaCl, respectively. It suggests that hydrothermal fluids were cooled and diluted with the mixing of meteoric water. The main deposition of base-metal sulfides and electrum occurred as a result of cooling and dilution at temperature between $200^{\circ}C$ and $300^{\circ}C$. Sulfur(9.3~10.8‰) isotope composition indicates that ore sulfur was mainly derived from a magmatic source as well as the host rocks. The calculated oxygen[-2.3~0.9‰(quartz: 0.3‰, 0.9‰, calcite: -2.3‰)] and hydrogen[-86~-76‰(quartz: -86‰, -82‰, calcite: -76‰)] isotope compositions indicate that hydrothermal fluids may be meteoric origin with some degree of mixing of another meteoric water for paragenetic time.

삼광광상의 모암변질과 원소분산

유봉철,이길재,이종길,지윤경,이현구,Yoo, Bong-Chul,Lee, Gil-Jae,Lee, Jong-Kil,Ji, Eun-Kyung,Lee, Hyun-Koo 대한자원환경지질학회 2009 자원환경지질 Vol.42 No.3

삼광광상은 선캠브리아기 경기육괴의 화강편마암내에 발달된 단열대(NE, NW)를 따라 충진한 8개의 괴상맥으로 구성된 중열수 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 두시기의 석영+방해석시기(광화I시기)와 방해석시기(광화II시기)로 구성된다. 광화I시기의 열수작용에 의한 변질작용은 견운모화, 녹니석화, 탄산염화, 황철석화, 규화, 및 점토화작용등이 관찰되며 견운모대는 석영맥과 접촉한 부분에서 녹니석대는 석영맥으로부터 멀어짐에 따라 관찰된다. 견운모대의 모암변질광물은 대부분이 견운모 및 석영이며 일부 일라이트, 탄산염광물, 녹니석으로 구성된다. 녹니석대의 모암변질광물은 주로 녹니석, 석영과 소량 견운모, 탄산염광물 및 녹염석으로 구성된다. 견운모의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.45${\sim}$0.50(0.48$\pm$0.02)이며 백운모-펜자이트족에 해당되고 녹니석의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.74${\sim}$0.81(0.77$\pm$0.03)이고 대부분 브런스비자이트에 해당된다. 견운모와 녹니석에 대한 $Al_{IV}$-FE/(FE+Mg)의 다이어그램은 변질시 같은 광종의 견운모와 녹니석의 형성온도를 나타내는 지시자로써 유용하다. 이것은 계산된 녹니석 단종의 활동도가 $a3(Fe_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=0.0275${\sim}$0.0413, $a2(Mg_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=1.18E-10${\sim}$7.79E-7, $a1(Mg_6Si_4O_{10}(OH)_6$=4.92E-10${\sim}$9.29E-7로서 삼광광상의 녹니석은 iron-rich 녹니석으로 비교적 고온 (T>450$^{\circ}C$에서 모암과 평형상태에서 온도가 감소함에 따라 형성되었음을 알 수 있다. 모암변질시 ${\alpha}Na^+$, ${\alpha}K^+$, ${\alpha}Ca^{2+}$ 및 ${\alpha}Mg^{2+}$는 각각 ${\alpha}Na^+$=0.0476($400^{\circ}C$), 0.0863($350^{\circ}C$), ${\alpha}K^+$=0.0154($400^{\circ}C$), 0.0231($350^{\circ}C$), ${\alpha}Ca^{2+}$=2.42E-11($400^{\circ}C$), 7.07E-10($350^{\circ}C$), ${\alpha}Mg^{2+}$=1.59E-12($400^{\circ}C$), 1.77E-11($350^{\circ}C$)이며 열수용액의 pH는 5.4${\sim}$6.4($400^{\circ}C$), 5.3${\sim}$5.7($350^{\circ}C$)로서 모암변질시 열수용액는 약산성이었음을 알 수 있다. 모암변질시 이득원소(부화원소)는 $TiO_2$, $Fe_2O_3(T)$,CaO, MnO, MgO, As, Ag, Cu, Zn, Ni, Co, W, V, Br, Cs, Rb, Sc, Bi, Nb, Sb, Se, Sn 및 Lu 등이며 특히 대부분의 광상에서 Ag, As, Zn, Sc, Sb, S,$CO_2$ 등의 원소가 현저하게 증가하므로 중열수 및 천열수 금-은광상의 탐사에 지시원소로서 활용될 수 있을 것이다. The Samgwang deposit consists of eight massive mesothermal quartz veins that filled NE and NW-striking fractures along fault zones in Precambrian granitic gneiss of the Gyeonggi massif. The mineralogy and paragenesis of the veins allow two separate discrete mineralization episodes(stage I=quartz and calcite stage, stage II-calcite stage) to be recognized, temporally separated by a major faulting event. The ore minerals are contained within quartz and calcite associated with fracturing and healing of veins that occurred during both mineralization episodes. The hydrothermal alteration of stage I is sericitization, chloritization, carbonitization, pyritization, silicification and argillization. Sericitic zone occurs near and at quartz vein and include mainly sericite, quartz, and minor illite, carbonates and chlorite. Chloritic zone occurs far from quartz vein and is composed of mainly chlorite, quartz and minor sericite, carbonates and epidote. Fe/(Fe+Mg) ratios of sericite and chlorite range 0.45 to 0.50(0.48$\pm$0.02) and 0.74 to 0.81(0.77$\pm$0.03), and belong to muscovite-petzite series and brunsvigite, respectiveIy. Calculated $Al_{IV}$-FE/(FE+Mg) diagrams of sericite and chlorite suggest that this can be a reliable indicator of alteration temperature in Au-Ag deposits. Calculated activities of chlorite end member are $a3(Fe_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=0.0275${\sim}$0.0413, $a2(Mg_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=1.18E-10${\sim}$7.79E-7, $a1(Mg_6Si_4O_{10}(OH)_6$=4.92E-10${\sim}$9.29E-7. It suggest that chlorite from the Samgwang deposit is iron-rich chlorite formed due to decreasing temperature from high temperature(T>450$^{\circ}C$). Calculated ${\alpha}Na^+$, ${\alpha}K^+$, ${\alpha}Ca^{2+}$, ${\alpha}Mg^{2+}$ and pH values during wallrock alteration are 0.0476($400^{\circ}C$), 0.0863($350^{\circ}C$), 0.0154($400^{\circ}C$), 0.0231($350^{\circ}C$), 2.42E-11($400^{\circ}C$), 7.07E-10($350^{\circ}C$), 1.59E-12($400^{\circ}C$), 1.77E-11($350^{\circ}C$), 5.4${\sim}$6.4($400^{\circ}C$), 5.3${\sim}$5.7($350^{\circ}C$)respectively. Gain elements(enrichment elements) during wallrock alteration are $TiO_2$, $Fe_2O_3(T)$,CaO, MnO, MgO, As, Ag, Cu, Zn, Ni, Co, W, V, Br, Cs, Rb, Sc, Bi, Nb, Sb, Se, Sn and Lu. Elements(Ag, As, Zn, Sc, Sb, Rb, S, $CO_2$) represents a potential tools for exploration in mesothermal and epithermal gold-silver deposits.

보은제일광산일대의 밭토양에 대한 독성원소들의 분산과 부화

유봉철,김기중,이찬희,이현구,Yoo, Bong-Chul,Kim, Ki-Jung,Lee, Chan-Hee,Lee, Hyun-Koo 대한자원환경지질학회 2007 자원환경지질 Vol.40 No.1

이 연구에서는 보은제일광산 주변 밭토양의 오염정도를 주원소, 희토류원소 빛 미량원소를 이용하여 접근해보았다. 이들 연구결과는 충주, 덕평, 보은 및 추부지역의 것들과 비교되었다. 주성분 원소 중 Fe와 S는 비오염예상지역, 충주 및 보은지역 밭토양의 원소보다 높았다. 오염예상지역에서의 미량윈소는 비오염예상지역, 충주, 덕평, 보은 및 추부지역의 함량보다 높았다. 이들 원소들은 상관성과 분산을 기초로 U, Cd, Ni, Sr, V, Zn 등의 원소들과 As, Co, Cu, Mo, Pb, Sb 등의 원소들로 구분되며 두 그룹의 원소들은 원소간에 양의 상관성을 갖는다. 잠재적 독성윈소들의 부화 계수는 오염예상지역에서 5 이상의 값을 갖으며 비오염예상지역에서는 4 미만의 값을 갖는다. 오염예상지역에서 As, Cd, Co, Cu, Mn, Ni, U 및 Zn 원소의 지누적지수는 1 이상의 값을 갖으며, 비오염예상지역에서는 Mn원소를 제외한 모든 미량원소가 1 미만의 값을 갖는다. 잠재적 독성원소에 대한 부화지수에서 오염예상지역($0.3{\sim}87.0$)과 비오염예상지역($0.4{\sim}3.9$)은 차이를 보였다. 전체적인 오염예상지역 밭토양내 원소들(Fe, S, As, Cd, Co, Cu, Ni, U, Zn)의 높은 함량은 광산활동에 의한 오염을 지시한다. The study is for contaminations of major, rare earth and trace elements of the farmland soils from the Boeunjeil mine area. The results are compared with the soils of Chungjoo, Deokpyeong, Boeun and Chubu areas. Fe and S contents of the contaminated area are high relative to those from the uncontaminated areas, Chungjoo and Boeun areas. Trace elements of the contaminated area are high relative to those from uncontaminated area, Chunajoo, Deokpyeong, Boeun and Chubu areas. The trace elements ares divided into Cd, Ni, Sr, U, V, Zn and As, Co, Cu, Mo, Pb, Sb, based on these dispersion and correlation. Two groups show the positive correlation. Enrichment factor of potentially toxic elements from contaminated area is >5 value, but <4 value in the uncontaminated area. In the geoaccumulation index of the minor elements, the contaminated area has >1 value and the uncontaminated area has <1 value except Mn. Enrichment index of potentially toxic elements(As, Cd, Co, Cu, Ni, U, Zn) ranges from 0.3 to 87.0 in the contaminated area and from 0.4 to 3.9 in the uncontaminated area. Overall results show that the high contents of farmland soils for the elements(Fe, S, As, Cd, Co, Cu, Ni, U, Zn) indicate the contamination by coal-related activities.

봉상 금-은광상의 광석광물, 유체포유물 및 안정동위원소 연구

유봉철,이종길,이길재,이현구,Yoo, Bong-Chul,Lee, Jong-Kil,Lee, Gil-Jae,Lee, Hyun-Koo 대한자원환경지질학회 2008 자원환경지질 Vol.41 No.1

봉상 금-은광상은 백악기 안산암질 래필리응회암 내에 발달된 단층대를 충진한 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 단층-각력대에 수반되며 2시기로 구분된다. 1시기는 다시 조기와 말기로 구분되며 주된 광화시기이다. II시기는 광화작용이 관찰되지 않는다. I시기 조기는 모암변질과 천금속 황화광물이 관찰된다. I시기 말기는 금-은광물 정출시기로 자연은, 함은사면동석 및 휘안동은석과 함께 황철석, 섬아연석, 황동석 및 방연석 등의 황화광물이 관찰된다. 유체포유물 자료에 의하면, 광화I시기의 균일화온도와 염농도는 각각 $137{\sim}336^{\circ}C,\;0.0{\sim}10.6wt.%$ NaCl 로서 광화유체가 천수의 혼입에 의한 냉각과 희석이 있었음을 지시한다. 또한, 광화I시기 말기에 관찰되는 광물공생군으로부터 구한 생성온도와 황분압은 $<210^{\circ}C$과 $<10^{-15.4}$ atm를 갖는다. 황(3.4%o 기원은 화성기원과 모암내의 황에서 유래된 것으로 해석된다. 산소{2.9%o과 10.3%o(석영: 7.9%o과 8.9%o, 방해석: 2.9%o과 10.3%o)}, 수소(-75%o) 및 탄소(-7.0%o과 -5.9%o)동위원소값의 자료로 볼 때, 이 광상의 광화유체는 천수 기원의 유체가 주종을 이룬 것으로 보이며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 해석할 수 있다. The Bongsang gold-silver deposit consists of quartz veins that fill along the fault Bone within Cretaceous andesitic lapilli tuff. Mineralization is occurred within fault-breccia zones and can be divided into two stages. Stage I which can be subdivided into early and late depositional stages is main ore mineralization and stage II is barren. Stage I began with deposition of wall-rock alteration minerals and base-metal sulfides, and was deposited by later native silver, Ag-bearing tetrahedrite, polybasite and base-metal sulfides such like pyrite, sphalerite, chalcopyrite and galena. Fluid inclusion data indicate that homogenization temperatures and salinities of stage I range from 137 to $336^{\circ}C$ and from 0.0 to 10.6 wt.% NaCl, respectively. It suggests that ore forming fluids were cooled and diluted with the mixing of meteoric water. Also, temperature and sulfur fugacity deduced mineral assemblages of late stage I are $<210^{\circ}C\;and\;<10^{-15.4}$ atm, respectively. Sulfur(3.4%o) isotope composition indicates that ore sulfur was mainly derived from a magmatic source as well as the host rocks. The calculated oxygen{2.9%o, 10.3%o(quartz: 7.9%o, 8.9%o, calcite: 2.9%o, 10.3%o)}, hydrogen(-75%o) and carbon(-7.0%o, -5.9%o) isotope compositions indicate that hydrothermal fluids may be meteoric origin with some degree of mixing of another meteoric water for paragenetic time.

백운 금-은광상에서 산출되는 광석광물과 생성환경

유봉철,이현구,김기중,Yoo, Bong-Chul,Lee, Hyun-Koo,Kim, Ki-Jung 대한자원환경지질학회 2006 자원환경지질 Vol.39 No.1

백운 금-은광상은 트라이아스기 또는 쥐라기의 엽리상화강섬록암내에 발달된 단층대를 충진한 천열수성 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 단층-각력대에 수반되며 2시기로 구분된다. I시기는 다시 조기와 말기로 구분되며 주된 광화시기이다. II시기는 광화작용이 관찰되지 않는다. I시기 소기는 모암변질과 유비철석, 황철석, 자류철석, 섬아연석, 백철석, 황동석, 황석석 및 방연석이 관찰된다. I시기 말기는 금-은광물정출시기로 일렉트럼, 함은사면동석, 스테파나이트, 보울란제라이트, 농홍은석, 휘은석 , 시르메라이트, 자연은, Ag-Te -Sn-S계 광물, Ag-Cu-S계 광물, 황철석, 황동석 및 방연석이 관찰된다. 유체포유물 자료에 의하면, 광화 I시기의 균일화온도와 염농도는 각각 $171.6\~360.8^{\circ}C,\;0.5\~10.2\;wt.\%$로써 광화유체가 천수의 혼입에 의한 냉각과 희석이 있었음을 지시한다. 또한, 광화 I시기에 관찰되는 광물공생군으로부터 구한 생성온도(조기: $236\~>380^{\circ}C$, 말기: $<197\~272^{\circ}C$)와 황분압(조기: $>10^{-7.8}\;atm.,$ 말기: $10^{-14.2\~10^{-16}\;atm.$)이 광화작용이 진행됨에 따라 감소되어 진다. 황($2.4\~6.1\%_{\circ}$(조기=$3.4\~5.3\%_{\circ}$, 말기=$2.4\~6.1\%_{\circ}$)), 산소($4.5\~8.8\%_{\circ}$(석영: 조기=$6.3\~8.8\%_{\circ}$, 말기=$4.5\~5.6\%_{\circ}$)), 수소($-96\~-70\%_{\circ}$(석영: 조기=$-96\~-70\%_{\circ}$, 말기=$-78\~-74\%_{\circ}$, 방해석: 말기=$-87\~-76\%_{\circ}$)) 및 탄소($-6.8\~-4.6\%_{\circ}$(방해석: 말기)) 동위원소 값의 자료로 볼 때, 이 광상의 광화유체는 마그마 기원의 유체가 주종을 이룬 것으로 보이며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 해석할 수 있다. Baekun gold-silver deposit is an epithermal quartz vein that is filling the fault zone within Triassic or Jurassic foliated granodiorite. Mineralization is associated with fault-breccia zones and can be divided into two stages. Stage I which can be subdivided early and late depositional stages is main ore mineralization and stage II is barren. Early stage I is associated with wallrock alteration and the formation of sulfides such as arsenopyrite, pyrite, pyrrhotite, sphalerite, marcasite, chalcopyrite, stannite, galena. Late stage I is characterized by Au-Ag mineralization such as electrum, Ag-bearing tetrahedrite, stephanite, boulangerite, pyrargrite, argentite, schirmerite, native silver, Ag-Te-Sn-S system, Ag-Cu-S system, pyrite, chalcopyrite and galena. Fluid inclusion data indicate that homogenization temperatures and salinity of stage I range from $171.6^{\circ}C\;to\;360.8^{\circ}C\;and\;from\;0.5\;to\;10.2\;wt.\%\;eq.$ NaCl, respectively. It suggest that ore forming fluids were cooled and diluted with the mixing of meteoric water. Also, Temperature (early stage I: $236\~>380^{\circ}C,\;$ late stage $I: <197\~272^{\circ}C$) and sulfur fugacity (early stage $I:\;10^{-7.8}$ a atm., late stage I: $10^{-14.2}\~10^{-l6}atm$.) deduced mineral assemblages from stage 1 decrease with paragenetic sequence. Sulfur ($2.4\~6.1\%_{\circ}$(early stage $I=3.4\~5.3\%_{\circ},\;late\;stage\;I=2.4\~6.1\%_{\circ}$)), oxygen ($4.5\~8.8\%_{\circ}$(quartz: early stage $I=6.3\~8.8\%_{\circ}$, late stage $I=4.5\~5.6\%_{\circ}$)), hydrogen ($-96\~-70\%_{\circ}$ (quartz: early stage $I=-96\~-70\%_{\circ},\;late\;stage\;f=-78\~-74\%_{\circ},\;calcite:\;late\;stage\;I=-87\~-76\%_{\circ}$)) and carbon ($-6.8\~-4.6\%_{\circ}$ (calcite: late stage I)) isotope compositions indicated that hydrothermal fluids may be magmaticorigin with some degree of mixing of another meteoric water for paragenetic time.

옥천 금-은광상의 생성환경: 광석광물, 유체포유물 및 안정동위원소 연구

유봉철,Yoo, Bong Chul 대한자원환경지질학회 2013 자원환경지질 Vol.46 No.2

옥천 금-은광상은 시대미상의 변성퇴적암류내에 발달된 NE 또는 NW 계열의 열극대를 충진한 2개조의 석영맥으로 구성된 열수맥상광상이다. 본 광상의 석영맥은 주로 괴상으로 산출되며 일부 각력상 및 정동구조가 관찰되고 연장성은 최소 50 m, 맥폭은 0.1에서 0.3 m 정도이다. 이들 석영맥에서 산출되는 광물은 황철석, 석영, 견운모, 녹니석 및 점토광물로 구성된 열수변질광물과 황철석, 자류철석, 유비철석, 섬아연석, 황동석 및 방연석으로 구성된 황화광물이 관찰된다. 유체포유물 자료에 의하면, 광화시기 광석광물의 침전과 관련된 균일화온도와 염농도는 각각 $184{\sim}362^{\circ}C$, 0.0~6.6 wt.% NaCl 로서 광화유체가 천수의 혼입에 의한 냉각과 희석작용이 있었음을 지시한다. 황(${\delta}^{34}S$: 0.4~8.4‰)의 기원은 주로 화성기원과 일부 모암내의 황에서 유래된 것으로 해석된다. 산소(${\delta}^{18}O$: 4.9~12.1‰)와 수소(${\delta}D$: -92~74‰) 동위원소값의 자료로 볼 때, 이 광상의 광화유체는 마그마 기원 또는 천수 기원의 유체로 생각되며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 해석할 수 있다. The Ogcheon Au-Ag deposit consists of two quartz veins that fill the NE or NW-trending fissures in the metasedimentary rocks of unknown age. The quartz veins occur mainly in the massive type with partially breccia and cavity. They can be found along the strike for about minimum 50 m and varied in thickness from 0.1 to 0.3 m. The mineralogy of quartz veins from the Ogcheon deposit is mainly composed of hydrothermal alteration minerals such as pyrite, quartz, sericite, chlorite, clay minerals and sulfides including pyrite, pyrrhotite, arsenopyrite, sphalerite, chalcopyrite and galena. Fluid inclusion data from quartz indicate that homogenization temperatures and salinity of mineralization range from 184 to $362^{\circ}C$ and from 0.0 to 6.6 wt.% eq. NaCl, respectively. These suggest that ore forming fluids were progressively cooled and diluted from mixing with meteoric water. Sulfur(${\delta}^{34}S$: 0.4~8.4‰) isotope composition indicates that ore sulfur was derived from mainly magmatic source although there is a partial derivation from the host rocks. The calculated oxygen(${\delta}^{18}O$: 4.9~12.1‰) and hydrogen(${\delta}D$: -92~-74‰) isotope compositions suggest that magmatic and meteoric ore fluids were equally important for the formation of the Ogcheon deposit and then overlapped to some degree with another type of meteoric water during mineralization.

대현 금-은광상의 모암변질에 따른 원소분산

유봉철,Yoo, Bong Chul 대한자원환경지질학회 2013 자원환경지질 Vol.46 No.2

대현 금-은광상은 Cambro-Ordovician 석회암질 대리암내에 발달된 NE 방향성의 단열대를 따라 형성된 2개의 열수성 석영맥으로 구성된다. 모암변질시 원소 분산과 이득/손실을 알아보기 위해 모암, 열수변질대 및 금-은 광맥에서 시료를 채취하였다. 모암변질시 뚜렷한 변질대가 관찰되지 않으며 구성광물은 주로 방해석, 돌로마이트, 석영과 소량 녹염석 등이다. 이 광상의 광석광물은 유비철석, 자류철석, 황철석, 섬아연석, 황석석, 황동석, 방연석, 에렉트럼, 자연 창연 및 은 광물 등이 산출된다. 분석된 자료를 기초로, 모암은 주로 $SiO_2$, CaO 및 $CO_2$로 구성되며 소량 $Al_2O_3$, $Fe_2O_3(T)$ 및 MgO 등이 함유되어 있다. 광체로부터 모암으로 감에 따라 $SiO_2$, $Fe_2O_3(T)$, MgO, CaO 및 $CO_2$ 함량은 변화 폭이 크게 관찰된다. 모암변질시 모암의 물리-화학적 물성 때문에 원소 분산은 현저히 관찰되지 않으며 단지 광체 주변부에서만 관찰된다. 모암변질시 이득원소들은 $Fe_2O_3(T)$, 총 S, Ag, As, Bi, Cd, Cu, Ni, Pb, Sb, Sn, W 및 Zn이고 손실원소들은 $SiO_2$, MnO, MgO, CaO. $CO_2$ 및 Sr 이다. 따라서 우리의 결과물은 황강리 광화대내 석회암질 대리암을 모암으로 갖는 광상들의 지화학탐사시 활용될 수 있을 것이다. The Daehyun gold-silver deposit consists of two hydrothermal quartz veins that fill NE-trending fractures in the Cambro-Ordovician calcitic marble. I have sampled wallrock, hydrothermaly-altered rock and gold-silver ore vein to study the element dispersion and element gain/loss during wallrock alteration. The hydrothermal alteration doesn't remarkably recognized at this deposit and consists of mainly calcite, dolomite, quartz and minor epidote. The ore minerals composed of arsenopyrite, pyrrhotite, pyrite, sphalerite, stannite, chalcopyrite, galena, electrum, native bismuth and silver-bearing mineral. Based on analyzed data, the chemical composition of wallrock consists of mainly $SiO_2$, CaO, $CO_2$ with amounts of $Al_2O_3$, $Fe_2O_3(T)$ and MgO. The contents of $SiO_2$, $Fe_2O_3(T)$, MgO, CaO and $CO_2$ vary significantly with distance from ore vein. The element dispersion doesn't remarkably recognized during wallrock alteration and only occurs near the ore vein margin because of physical and chemical properties of wallrock. Remarkable gain elements during wallrock alteration are $Fe_2O_3(T)$, total S, Ag, As, Bi, Cd, Cu, Ni, Pb, Sb, Sn, W and Zn. Remarkable loss elements are $SiO_2$, MnO, MgO, CaO. $CO_2$ and Sr. Therefore, Our result may be used when geochemical exploration carry out at deposits hosted calcitic marble in the Hwanggangri metallogenic district.

해외 금속자원에 대한 광상유형별 자료 분석을 통한 효과적인 자원개발

유봉철,이종길,이길재,이현구,Yoo, Bong-Chul,Lee, Jong-Kil,Lee, Gil-Jae,Lee, Hyun-Koo 대한자원환경지질학회 2008 자원환경지질 Vol.41 No.6

The major import minerals of South Korea are copper ore, lead-zinc ore, iron ore, manganese ore and molybdenum ore. Oversea resources development of South Korea have 92 projects in 14 nations of Asia, 29 projects in 10 nations of America and Europe, and 14 projects in 9 nations of Middle Asia and Africa. But, most projects of them are found in Australia, China, Mongolia and Indonesia. The most projects of the Australia, China and Indonesia are interested in coal and a little projects of them have manganese, iron, lead-zinc, nickel, copper, gold, molybdenum, rare earth elements and uranium. The most projects of the Mongolia are interested in gold and rare earth elements. Representative ore deposits models of metal resources are Orogenic lode deposits, Volcanogenic massive sulphide deposits, Porphyry deposits, Sedimentary exhalative deposits, Mississippi valley type deposits, Iron oxide copper-gold deposits and Magmatic nickel-copper-platinum group element deposits based on global distribution, reverses and grades of their deposits models. If oversea mineral resources will be examined the mineral reserves, mineral mine production and ore deposits models of nations and then survey and investigate of mineral resources, we may be maintained ore body of high grade at survey area and decrease the investment risk. 우리나라의 주요 수입 광종은 동광, 연-아연광, 철광, 망간광 및 몰리브덴광 등이다. 우리나라의 해외자원개발은 아시아 14개국 92개 사업, 미주 및 유럽지역 10개국 29개 사업 그리고 중동 및 아프리카 9개국 14개 사업이 있으며 주로 호주, 중국, 몽골 및 인도네시아에서 사업수가 높다. 호주, 인도네시아 및 중국의 사업은 대부분이 석탄이고 일부 망간, 철, 연-아연, 니켈, 구리, 금, 몰리브덴, 희유원소 및 우라늄 등이나 몽골은 금과 희유원소가 큰 부분을 차지한다. 금속자원에 대한 광상 유형별 대표적인 광상형은 조산 lode형 광상, VMS형 광상, 반암형 광상, SEDEX형 광상, MVT형 광상, IOCG형 광상 및 마그마성 Ni-Cu-PGE형 광상 등이 있으며 이들 유형별 광상들은 전세계적으로 도처에 분포하며 다른 유형별 광상보다 금속자원의 매장량이 높고 부산물인 미량 금속자원에 대한 품위도 높게 나타난다. 따라서 향후 해외광물자원의 탐사 및 개발에 있어 우선 각 국가별 매장량, 주요 광물자원의 생산량 및 지체구조와 함께 광상 유형별 등을 종합 검토하여 조사 및 탐사를 실시한다면, 해외자원개발의 투자 위험도가 감소될 뿐만 아니라 탐사대상지역에서 품위가 높은 광체를 확보할 수 있을 것이다.