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Geological Interpretation on the Cretaceous Strata in the Haenam Area, Chollanamdo, Korea
고상모,장호완,Koh, Sang Mo,Chang, Ho Wan The Korean Society of Economic and Environmental G 1996 자원환경지질 Vol.29 No.3
한반도 남서부에 위치한 해남지역은 소위 "영동-광주 함몰대"의 서남단에 속하며, 백악기 화산암 및 관련 화산쇄설퇴적암이 우세하게 분포한다. 경상계 유천층군에 대비되는 백악기 지층은 하부로부터 화원층, 우항리층 및 해남층으로 나누어진다. 화원층은 안산암과 안산암질 화산쇄설물로 주 구성되는 성층화산의 특성을 보여주며 우항리층은 폐쇄호에서 형성된 호성퇴적층으로 특정된다. 해남층은 황산 응회암, 해남 응회암, 용당 응회암, 서호 응회암 및 산성 용암류로 나누어지며 이들 응회암류와 용암류는 동원의 산성 화산활동 산물이다. 백악기 지층의 지형적 환상구조는 쥬라기 산이 화강암의 융기활동에 지배된 지질구조로 해석된다. 백악기 화산활동은 세노마니안에서 알비안기의 중성화산활동과 캄페니안에서 코니아시안기에 걸친 산성화산활동의 두 번의 화산활동으로 특징된다. Cretaceous volcanics and volcaniclastic sediments are abundantly distributed in the Haenam area located at the tip of the southwestern part of the Yongdong-Kwangju depression zone. The Cretaceous strata correlated with the Yuchon Group of the Kyongsang Supergroup are divided into three formations: Hwawon Formation, Uhangri Formation and Haenam Formation in ascending order. The stratovolcanic Hwawon Formation is mainly composed of andesite and andesitic pyroclastics. The Uhangri Formation is the lacustrine sedimentary deposit. The Haenam Formation is composed of Hwangsan tuff, Haenam tuff, Yongdang tuff, Seoho tuff, and also Acidic lava, both being formed by a cogenetic acidic volcanism. The topographic circular structure of the Cretaceous strata was controlled by the doming of Jurassic Sani granite. Cretaceous volcanism in the study area is characterized by the two stages of intermediate volcanic activity in Cenomanian to Albian, and acidic volcanic activity in Campanian to Coniacian.
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고상모,이범한,이길재,Koh, Sang-Mo,Lee, Bum Han,Lee, Gilljae,Cicek, Murat 대한자원환경지질학회 2014 자원환경지질 Vol.47 No.5
터키의 붕산염($B_2O_3$)의 연간 생산량은 3백만 톤으로 전 세계 생산량의 약 61%를차지하며, 미국과 함께 전 세계 붕소 자원의 주 공급처이다. 터키에는 비가디치(Bigadic), 에멧(Emet), 케스텔렉(Kestelek), 크르카(Kirka), 술탄챠이르(Sultancayiri) 다섯 개의 대표적인 붕소 광상이 있으나, 2014년 현재 비가디치, 에멧, 크르카 3개 광상에서 붕소를 생산하고 있다. 이들 광상들은 세계적인 규모의 광상이다. 크르카 붕소 광상은 신제3기 화산성-퇴적암 층군의 이회암 내에서 층상형, 각력형, 괴상형으로 산출되나 층상형이 매우 넓고 우세하게 발달한다. 이 광상에서는 붕사, 울렉사이트, 콜레마나이트 등 다양한 붕소광물이 산출하지만 붕사가 가장 풍부하게 산출된다. 광상의 중앙부는 Na-붕소광물(붕사), 중간대에서는 Na-Ca 붕소광물(울렉사이트), 바깥지역은 Ca-붕소광물(콜레마나이트)로 수평적인 대칭 광물분대를 나타내는데, 이러한 광물분대는 수직적으로도 발달하기도 한다. 비가디치 붕소 광상은 세계에서 가장 큰 콜레마나이트 광상으로 알려져 있다. 신 제3기 마이오세 층군 내 2개 붕소 층에서 산출된다. 붕소 함유층은 수 m에서부터 100 m 이상까지의 두께와 수백 m의 연장성을 보인다. 붕소 광체는 점토암, 이암, 응회암, 층상 석회암과 교호되어 발달하며, 렌즈상 광체형을 나타내고. 콜레마나이트와 울렉사이트가 가장 풍부하게 산출한다. 술탄챠이르 붕소 광상은 석회암 내에 붕소 광체가 배태된다. 주요 산출 광물은 팬더마이트와 울렉사이트이다. 팬더마이트는 교질상 구형 집합체로 산출되며, 울렉사이트는 세맥상으로 산출한다. 터키의 붕소 광상은 신제3기 마이오세의 플라야호 환경에서 형성된 증발형광상으로 알려져 있다. 붕소는 제3기 마이오세 화산활동과 관련된 화산재 또는 단층대를 따라 이동한 열수로 공급되어 플라야호에 농집되어 장기간 증발에 의해 형성된 것으로 해석되고 있다. The annual borate production in Turkey is about 3 million tons, which occupies approximately 61 percent of total annual world production. Turkey has five boron deposits including Bigadic, Emet, Kestelek, Kirka, and Sultancayir. At present, Bigadic, Emet, and Kirka deposits are operating. Kirka boron deposit is distributed within volcanoclatic sedimentary group as mainly layered, rarely brecciated and massive types. Major borate is borax associated with colemanite and ulexite. They show a horizontal symmetrical zonation from Na borate (borax) in the center of deposit to Na-Ca borate (ulexite) and Ca-borate (colemanite) in margin. Bigadic boron deposit is known as the largest colemanite deposit in the world. This deposit occurs as two borate bearing horizons in Miocene volcanoclastic sedimentary group. Thickness ranges from several meters to 100 meter with a length of several hundreds meters. Borate ore bodies which are mainly composed of colemanite and ulexite are alternated with claystone, mudstone, tuff and layered limestone as lenticular shape. Sultancayir boron deposit is mainly distributed within gray limestone. Main borate minerals of this deposit are pandermite and ulexite. Pandermite and ulexite occur as colloform aggregate and small veinlet, respectively. Turkish boron deposits are evaporite deposit which were formed in Miocene playa-lake environment. Boron was supplied to the deposits by the volcanic and hydrothermal activities.
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고상모,장호완,Koh, Sang Mo,Chang, Ho Wan The Korean Society of Economic and Environmental G 1997 자원환경지질 Vol.30 No.2
전남 및 경상점토열수변질지역은 백악기 유천층군의 화산암지대내 분포한다. 전남 변질지역의 모암은 산성화산암류이며 경상 변질지역의 모암은 산성 및 중성화산암류이나 중성화산암류가 우세하다. 두 변질지역의 열수변질작용을 비교 하였을 때 중요한 차이는 열수용액의 기원으로 생각된다. 경상 열수변질지대는 마그마수가 열수의 주 기원으로서 고온성 변질광물인 엽납석이나 홍주석이 우세하게 산출되며 마그마수에서 특징적인 붕소 함유 광물인 듀모티어라이트와 전기석의 산출이 특징적이다. 이에 반해서 전남 열수변질지역은 천수와 열수의 혼합용액이 열수의 주 기원으로 천수가 중요한 역할을 하였으며, 저온성 광물인 카오린, 명반석 등이 우세하게 산출된다. 또 다른 중요한 차이는 pH 와 같은 열수용액의 화학성 차이이다. 전남 열수변질지역의 명반석-카오런-석영 변질광물군은 저온의 강산성 열수용액으로서 "산-황산염형" 으로 특징되며 이에 반해 경상 열수변질지역의 견운모-석영 변질광물군은 "석영-견운모형" 에 해당되며 고온의 중성 내지 약산성 열수용액에 의한 변질특성을 나타낸다. 또한 두 지역은 열수변질대 모암인 화산암류의 지질구조 환경에서 차이를 찾아 볼 수 있다. 전남 열수변질지역은 산성암질 돔과 성인적으로 관련되나 경상 열수 변질지역은 칼데라와 관련된 특성을 보인다. Chonnam and Kyongsang clay alteration areas are distributed in volcanic fields of the Yuchon Group in late Cretaceous period. The host rock of the Chonnam alteration area is generally acidic and that of the Kyongsang alteration area is acidic to dominantly intermediate volcanics. The important difference of two alteration areas is source of fluid; the Chonnam alteration area is characterized by dominantly meteoric water and the Kyongsang alteration area is characterized by dominantly magmatic water. Accordingly, the high temperature minerals such as pyrophyllite and andalusite, and boron bearing minerals such as dumortierite and tourmaline are common in the Kyongsang alteration area. In contrast to this, the lower temperature minerals such as kaolin and alunite are common in the Chonnam alteration area. The mineralogical difference of two alteration areas were depended on the difference of the formation temperature of clay deposits. The other important geochemical difference is the chemistry of hydrothermal solution such as pH. The alteration of "acid-sulfate type" with alteration mineral assemblage of alunite-kaolin-quartz is dominant in the Chonnam alteration area, which was caused by the attack of strong acid and acid solution. In contrast to this, the that of "quartz-sericite type" with the mineral assemblage of sericite-quartz is dominant in the Kyongsang alteration area, which was caused by the attack of neutral or weak acid solution. Also, the Kyongsang and Chonnam alteration areas show the difference in structural setting; the Chonnam alteration area is commonly associated with silicic domes and the Kyongsang alteration area is commonly associated with calderas.
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고상모,이길재,에드워드 윤,Koh, Sang Mo,Lee, Gill Jae,Yoon, Edward 대한자원환경지질학회 2013 자원환경지질 Vol.46 No.4
북한의 광물자원 부존량 및 생산 현황을 종합하면, 북한에서 부존규모가 큰 주요 광물종은 마그네사이트, 석회석, 석탄(무연탄), 인상흑연, 철, 금, 은, 연, 아연 등으로 판단된다. 기타 동, 몰리브덴, 중석, 인광석 등이 잠재성이 큰 광물자원으로 평가된다. 북한의 광물자원 수출 대상국은 중국으로서 주요 수출 광물로는 무연탄, 철광석이 75%로서 압도적으로 우세하다. 수출국은 중국 외 EU국가이나, 중국 수출이 70%에 달한다. 북한은 금 매장량 약 2,000톤과 연간 생산량은 약 2 톤(금속기준)이며, 대표적 광산은 수안, 홀동, 대유동광산이며, 6개 금 제련소가 운영 중이다. 철 매장량은 Fe 63.5% 기준으로 약 43억 톤, 연간 생산량은 약 5백만 톤, 주요 철광산은 무산, 리원, 북청, 은율, 신원, 재령광산이며, 7개 제철소 및 제강소가 운영 중이다. 연-아연 매장량은 금속 기준으로 연이 약 4.7백만 톤, 아연이 15백만 톤, 연간 생산량은 금속 기준 연이 약 26,000 톤, 아연이 금속 기준 50,000 톤이다. 주요 연-아연 광산은 검덕, 은파, 성천광산이며, 6개 제련소가 운영 중이다. 마그네사이트 매장량은 MgO 95% 기준으로 약 28억 톤, 최근 연간 생산량이 정광 기준 150,000 톤, 주요 광산은 룡양, 대흥, 쌍룡광산이며, 5개 마그네슘 내화물공장이 가행중이다. 인회석 매장량은 $P_2O_5$ 30% 기준으로 약 3.4억 톤, 최근 연간 생산량은 원광석 기준 약 300,000 톤, 주요 광산은 대대리, 동암, 풍년광산이다. 석탄은 북한에서 중요한 전략 연료광물자원으로 인식되고 있으며, 주 에너지원이다. 석탄 매장량은 186억 톤, 연간 생산량은 2천만 톤이다. 주요 석탄광산은 평남에 집중되고 있으며, 직동광산이 북한에서 가장 큰 석탄광산이다. The potential mineral resources in North Korea are magnesite, limestone, coal, graphite, iron, gold, silver, lead, and zinc. North Korea is mainly exporting coal and iron to China(70%) and EU countries. Gold ore reserves(or resources) in North Korea are about 2,000 tons and annual production is 2 tons based on metal. Major gold mines are Sooan, Holdong, and Daeyoodong mines and six smelters are operating. Fe ore reserves (or resources) are 4.3 billion tons and annual production is about 5 million tons based on 63.5% Fe. Major iron mines are Moosan, Leewon, Eunryul, Shinwon, and Jaeryong and 7 smelters are operating. Pb and Zn ore reserves(or resources) are Pb 470,000 tons and Zn 15 million tons, and annual productions are about Pb 26,000 tons and Zn 50,000 tons based on metal respectively. Major Pb-Zn mines are Gumdock and Seongcheon mines. Magnesite ore reserves(or resources) are 2.8 billion tons (95% MgO) and annual production is about 150,000 tons. Major magnesite mines are Ryongyang, Daeheung Youth and Ssangryong mines, and 5 magnesium refractory factories are operating. Apatite ore reserves(or resources) are 340 million tons(30% $P_2O_5$) and annual production is about 300,000 tons(crude ore). Major apatite mines are Daedaeri, Dongam and Poongnyen mines. Coal is established as an important strategic fuel mineral resources and is a major energy source in North Korea. Coal ore reserves(or resources) are 18.6 billion tons and annual production is about 20 million tons. The main coal fields is located in southern Pyongan and the Jigdong mine is the biggest in North Korea.
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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.
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Ca-형 및 Na-형 벤토나이트의 제반 물성 및 유기양이온 흡착비교
고상모 ( Sang Mo Koh ),김자영 ( Ja Young Kim ) 한국광물학회 2002 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.15 No.4
Ca-type and Na-type bentonites show the great difference of some physicochemical properties. Na exchanged bentonite is mainly used for the foundry and construction materials in domestic utilization. This study tries to identify in detail the differences of some physicochemical properties and thermal properties between Ca-type and Na-type bentonites. Also the adsorption behavior and interlayer expansion for the HDTMA (Hexadecyltrimethylammonium) exchanged and CP (Cetylprydinium) exchanged Ca-type and Na-type bentonites were compared. Na-type bentonite shows the strong alkaline property, high viscosity and swelling compared to Ca-type bentonite. However, two types are very similar for the cation exchange capacity and MB (Methylene Blue) adsorption. The decomposition of adsorbed and interlayer water of Na-type bentonite is caused in the lower temperature than Ca-type bentonite. And Ca-type bentonite shows the decomposition of structural water in the lower temperature than Na-type bentonite. The interlayer expansion of montmorillonite resulted to the intercalation of HDTMA and CP into bentonite is so strongly caused from 12∼15 A° (basal spacing). HDTMA-bentonite is almost expanded to 37∼38 A°when 200% CEC equivalent amount of HDTMA is added, and CP-bentonite is fullly expanded to 40 A° in the 140% CEC equivalent amount of CP. It means that CP causes the stronger interlayer expansion of montmorillonite and easier adsorption than HDTMA. Adsorption behaviors of CP into bentonite is so stable and continuously sorbed in the proportion to the treatment of amount until 200% of the CEC equivalents. CP-bentonite shows the same adsorption behavior regardless of Ca-type or Na-type montmorillonite.
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