Origin of the Magnetite-Bearing Amphibolites from the Yangyang Iron Mine, Korea: New Geochemical Data and Interpretation

소칠섭,김상명,손대성,So, Chil-Sup,Kim, Sang-Myeong,Son, Dae-Seong The Korean Society of Economic and Environmental G 1975 자원환경지질 Vol.8 No.4

본 연구는 양양(襄陽) 철광산(鐵鑛山) 의 철(鐵)을 부존(賦存)하고 있는 각섬석질암(角閃石質岩)의 성인(成因) 규명을 목적으로, 습식(濕式) 및 방출분광분석적(方出分光分析的) 방법을 통하여 얻은 18개의 주성분(主成分) 및 희유성분(稀有成分)의 data를 각종 Niggli 도표에 적용시키고 variaticn trend를 검토한 결과이다. 지금까지의 각 대륙(大陸)에 분포하는 각섬석질암(角閃石質岩)의 화학적(化學的)인 연구결과로는 거의 모든 각섬석질암이 변성퇴적암류(變成堆積岩類)의 형태로 산출될지라도 화성기원(火成起源)으로 밝혀져 왔으나 양양(襄陽) 철광산(鐵鑛山)의 함철(含鐵) 각섬석질암(角閃石質岩)은 준일각섬석질암(準一角閃石質岩), 특히 pelite-carbonate mixture의 특성(特性)을 뚜렷하게 보여준다. 즉 Niggli 값을 사용한 각 도면에서 본 연구의 대상이 된 시료들은 분산(分散)된 분포(分布) 및 퇴적(堆積)영역, 특히 pelite-carbonate mixture의 trend를 잘 따르고, Cr, Co 및 Ni의 함량이 매우 낮으며 Cr/mg, Co/mg 도포에서퇴적기원(堆積起源)의 특정인 negative trend를 뚜렷하게 나타낸다. 한편 높은 oxidation ratio의 값(>30)은 상기(上記) 결과를 더욱 뒷바침해준다. 이러한 모든 현상은 경기변성대(京畿變成帶)에서 퇴적기원(堆積起源)으로 판명된 준일각섬석질암(準一角閃石質岩)(소칠섭(蘇七燮), 1974) 이 갖는 특성과 유사하다. The chemical similarity of the magnetite-bearing amphiboltes of the Yangyang iron mine to mixtures of sedimentary pelites and limestone or dolomite and to the Gyeonggi para-amphibolites (So, 1974) is consistently indicated by all the chemical data of the rocks. Eight amphibolite samples were each analyzed for 18 elements, by wet chemical and emission spectroscopic methods, and these chemical data were compared with the para-amphibolites from the Gyeonggi metamorphic complex. Petrography and oxidation ratios were also considered.

Origin of Massive Amphibolitic Rocks in Imgye Area, Korea

소칠섭,김연기,지세정,박맹언,So, Chil-Sup,Kim, Youn-Ki,Chi, Se-Jung,Park, Maeng-Eon The Korean Society of Economic and Environmental G 1981 자원환경지질 Vol.14 No.4

옥천지향사내의 동북부에 위치한 임계(臨溪)지역의 각섬석질암(角閃石質岩)은 그 산출상태가 괴상(塊狀)이며 곳에 따라 주변암석과 비상합적(非相合的)으로 보이나 아직까지 이들 암석에 대한 성인구현(成因究現)은 전무한 상태이고, 부근에는 많은 은전상(銀錢床)이 부존되어 있어 이들 암석의 정확한 성인구명(成因究明)은 매우 중요할것으로 사료된다. 소칠섭(蘇七燮)(1975)에 의한 본지역 및 각섬석질암(角閃石質岩) 시료의 지화학적(地化學的)인 고찰은 화성기원(火成起源)으로 사료되었으나 그 대상시료가 소수여서 만족할만한 결과를 얻지 못한바, 본 연구에서는 많은 시료의 주성분(主成分)및 희유원소(稀有元素)들의 변화(變化)경향(variation trend), 절대적 함량을 야외산출상태 및 광물학적(鑛物學的)인 연구와 병행하여 이미 밝혀진 국내외의 여러 각섬석질암(角閃石質岩)과 비교 검토함으로써 그 성인(成因)을 밝혔다. Niggli 값을 사용한 각종 도면에서 본 암석(岩石)들은 염기성(鹽基性) 화성암류(火成岩類)의 중기분화물(中期分化物)인 특성을 암시하며, 희유성분(稀有成分)으로서 Ni (58~132ppm) 및 Cr (58~184 ppm)의 함량은 화성기원(火成起源)의 trend를 보여준다. 또한 모든 시료에서 나타난 oxidation ratio (<30)도 관입암(貫入岩)의 특징을 나타내 주고있다. 이들의 결과는 기히 연구된 외국(外國)의 정일각섬석질암(正一角閃石質岩)外國EJ 正一角閃石質岩(Evans and Leake, 1960. Leake, 1964) 및 국내 정일각섬석질암(正一角閃石質岩)의 연구(소칠섭(蘇七燮), 1974, 1975, 1976) 결과와도 일치한다. Major and trace elements analyses are presented for 13 amphibolites by wet chemical and emission spectroscopic methods. These chemical data were compared with limestone and quartzite closely associated with the amphibolites. The chemical similarity of the amphibolites studied to the basic igneous rock and low oxidation ratios (<30) are indicative of the igneous intrusive, especially middle stage differentiates. Petrographic and stratigraphic study of the rocks suggest the more igneous features rather than those of sedimentary progenitors.

Geochemical Studies of Hydrothermal Gold Deposits, Republic of Korea : Yangpyeong-Weonju Area

소칠섭,최상훈,이경용,So, Chil-Sup,Choi, Sang-Hoon,Lee, Kyeong-Yong,Shelton, Kevin L. The Korean Society of Economic and Environmental G 1989 자원환경지질 Vol.22 No.1

Electrum-galena-sphalerite mineralization of the Yangpyeong-Weonju Au-Ag area was deposited in three stages of quartz and calcite veins which fill fault breccia zones. Fluid inclusion and stable isotope data show that ore mineralization was deposited at temperatures between $260^{\circ}C$ and $180^{\circ}C$ from fluids with salinities between 8.9 and 2.9 equivalent weight percent NaCl. Evidence of boiling indicates pressures of <50 bars, corresponding to depths of 220 to 550 m, respectively, assuming lithostatic and hydrostatic loads. Au-Ag deposition was likely a result of bolling coupled with cooling. Within stages I and II there is an apparent increase in ${\delta}^{34}S$ values of $H_2S$ with paragenetic time ; early -1.4~2.7‰ to later 6.6-9.2‰. The progressively heavier $H_2S$ values can be generated through isotopic re-equilibration in the ore fluid following removal of $H_2S$ by boiling or precipitation of sulfides. Measured and calculated hydrogen and oxygen isotope values of ore-forming fluids suggest meteoric water dominance, approaching unexchanged meteoric water values. Comparison of these values with those of other Korean Au-Ag deposits reveals a relationship between depth and degree of water-rock interaction. All investigated Korean Jurassic and Cretaceous gold-silver-bearing deposits have fluids which are dominantly evolved, meteoric water, but on1y deeper systems (${\geq}1.25km$) are exclusively gold-rich. 양평-원주지역 광화대에는 원생대 편마암류 내에 NS 단층파쇄대를 충진한 수십개조의 평행한 함 금-은 열수 맥상 광상들이 부존한다. 구조운동에 수반되어 3회에 걸쳐 진행된 열수 광화작용의 시기는 $67.5{\pm}1.6m.y.$이다. 일렉트럼(55.0-60.0wt. % Au)-방연석-섬아연석의 광화정출 작용은, 최대 압력 50기압 하에서, 8.2-2.wt. % NaCl상당 염농도를 갖는 광화유체로부터 $260-180^{\circ}C$에 걸쳐서 비등작용과 함께 냉각작용에 의하여 진행되었다. 비등작용과 유화광물의 침전에 의한 광화유체내 $H_2S$의 감소는 유황동위원소의 re-equilibration을 야기하고 $H_2S$의 ${\delta}^{34}S$값을 광화초기 -1.4-2.7‰에서 후기 6.6-9.2‰로 증가시켰다. 광화작용이 진행됨에 따라 열수유체내의 산소, 수소 안정동위원소의 값은 점점 감소하여 천수의 값에 가까와지는데, 이는 천수의 유입이 점진적으로 중가하였음을 뜻하며, 쥬라기 심부 열수계보다 큰 water-rock interaction의 값을 갖는 백악기 천부 열수 광상들의 값과 일치한다.

Geochemical Studies on Au-Ag Hydrothermal Vein Deposits, Republic of Korea : Goryeong-Waegwan Mineralized Area

소칠섭,최상훈,지세정,최선규,So, Chil-Sup,Choi, Sang-Hoon,Chi, Se-Jung,Choi, Seon-Gyu,Shelton, Kevin L. The Korean Society of Economic and Environmental G 1989 자원환경지질 Vol.22 No.3

고령(高靈)-왜관(倭館) 지역 금(金)-은(銀) 광상(鑛床)은 백악기(白堊紀) 신동층군(新洞層群) 내(內)에 발달하는 열하을 충전(充塡), 3회에 거쳐 생성(生成)된 석영(石英) 및 방해석맥(方解石脈)으로 구성된다. 광화작용(鑛化作用)의 시기(時期)는 후기(後期) 백악기(白堊紀)(98 Ma) 이며, 성인적으로 암주상(岩株狀) 흑운모(黑雲母) 화강암(花崗岩)의 매입(買入) 고결작용(固結作用)과 관련된 것으로 고려된다. 유체포유물(流體包有物) 및 안정동위원소(安定同位元素) 연구(硏究)에 의하면, 금(金)-은(銀)의 침전은 1.7~8.7wt.% NaCl 상당(相當) 감농도(監農度)를 갖는 광화유체(鑛化流體)로부터 $280^{\circ}C$에서 $230^{\circ}C$에 걸쳐 진행되었으며, 광화(鑛化) 작용시(作用時)의 압력(壓力)은 <100bar, (심도(深度))는 425~1,150m였다. 유황(硫黃) 안정동위원소(安定同位元素) 연구(硏究)의 결과, 주광화시기(主鑛化時期)인 광화(鑛化)I기(期)중 광화유체(鑛化流體)의 ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ 값이 초기(初期) +1.4‰에서 후기(後期) -2.5‰로 점차 감소함은 광화유체(鑛化流體)의 비등(沸騰)에 수반되어 수소(水素)이온농도(濃度)와 산소분압(酸素分壓)이 점진적으로 증가한 결과로 해석된다. 광화유체(鑛化流體)의 수소(水素) 및 산소(酸素) 동위원소(同位元素)값(${\delta}D$ = -90~-100‰${\delta}^{18}O$ = 3.9~-11.4‰)으로부터 열수계(熱水系)에서 천수(天水)가 지배적인 역할을 하였음을 알 수 있으며, 비등(沸騰)하는 유체(流體)가 동위원소(同位元素) 교환반응(交換反應)이 적게 일어난 천수(天水)와 혼합(混合)되면서 냉각(冷却) 및 희석(稀釋)된 결과로 금(金)-은(銀)의 심전(沈澱)이 야기된 것으로 사료된다. Gold-silver mineralization of the Goryeong-Waegwan area was deposited in three stages of quartz and calcite veins which fill fissures in Cretaceous sedimentary rocks of the Sindong Group. Radiometric dating indicates that mineralization is Late Cretaceous age(98 Ma) likely associated genetically with intrusion of a small biotite granite stock. Fluid inclusion and stable isotope data indicate that Au-Ag ore was deposited at temperatures between $280^{\circ}C$ and $230^{\circ}C$ from fluids with salinities between 1.7 and 8.7 equiv.wt.% NaCl. Evidence of boiling indicates pressures of <100 bars, corresponding to depths of 425 and 1,150m, respectively, assuming lithostatic and hydrostatic loads. Within ore stage I there is an apparent decrease in ${\delta}^{34}S$ values of $H_2S$ with paragenetic time, from +1.4 to -2.5 per mil. This pattern was likely achieved through progressive increases in pH and activity of oxygen accompanying boiling. Measured and calculated hydrogen and oxygen isotope values of ore-forming fluids(${\delta}D$ = -90 to -100 per mil; ${\delta}^{18}O$ = +3.9 to -11.4 per mil) indicate meteoric water dominance, approaching unex-changed meteoric water values. Au-Ag deposition is thought to be the result of cooling and dilution of a boiling fluid through mixing with less evolved meteoric waters.

Mesothermal Gold-Silver Mineralization at the Bodeok Mine, Boseong Area : A Fluid Inclusion and Stable Isotope Study

소칠섭,윤성택,김세현,염승준,허철호,최선규,So, Chil-Sup,Yun, Seong-Taek,Kim, Se-Hyun,Youm, Seung-Jun,Heo, Chul-Ho,Choi, Seon-Gyu The Korean Society of Economic and Environmental G 1993 자원환경지질 Vol.26 No.4

Electrum (32~73 atom. % Ag)-sulfide mineralization of the Bodeok mine in the Boseong area was deposited in two stages of mineralogically simple, massive quartz veins that fill the fractures along fault shear zones in Precambrian gneiss. Radiometric dating indicates that mineralization is Late Jurassic age ($155.9{\pm}2.3$ Ma). Fluid inclusion data show that ore mineralization was formed from $H_2O-CO_2$ fluids with variable $CO_2$ contents ($X_{CO_2}=0.0$ to 0.7) and low salinities (0.0 to 7.4 wt. % eq. NaCl) at temperatures between $200^{\circ}$ and $370^{\circ}C$. Evidence of fluid unmixing ($CO_2$ effervescence) indicates pressures up to 1 kbar. Gold-silver deposition occurred later than base-metal sulfide deposition, at temperatures near $250^{\circ}C$ and was probably a result of cooling and decreasing sulfur activity caused by sulfide precipitation and/or $H_2S$ loss (through fluid unmixing). Calculated sulfur isotope compositions of ore fluids (${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}=1.7$ to 3.3‰) indicate an igneous source of sulfur in hydrothermal fluids. Measured and calculated O and H isotope compositions of ore fluids (${\delta}^{18}O_{water}=4.8$ to 7.2‰, ${\delta}D_{water}=-73$ to -76‰) indicate that mesothermal auriferous fluids at Bodeok were likely mixtures of $H_2O-rich$, isotopically evolved meteoric waters and magmatic $H_2O-CO_2$ fluids. 전남(全南) 보성(寶城)지역 보덕(寶德) 광산의 에렉트럼 (은(銀)함량=32~73 atom. %)-황화광물 광화작용(鑛化作用)은 선캠브리아기(紀) 편마암(片麻岩)내의 단층(斷層) 열극을 충진한 석영맥(石英脈)으로 산출된다. 석영맥은 광물조성이 단순한 괴상(塊狀)이며, 구조(構造)적으로 2회에 걸쳐 형성되었다. 열수변질대(熱水變質帶) 견운모(絹雲母)에 대한 K-Ar 연령은 $155.9{\pm}2.3$ Ma로서 광화작용(鑛化作用)이 후기 쥬라기(紀)에 일어났음을 지시한다. 유체포유물(流體包有物) 연구에 의하면, 광화작용(鑛化作用)은 다양한 $CO_2$ 함량 ($X_{CO_2}=0.0{\sim}0.7$)과 저염도(低鹽度) (0.0~7.4 wt. % NaCl 상당농도(相當濃度))를 갖는 $H_2O-CO_2$계(系) 유체(流體)로부터 $200^{\circ}{\sim}370^{\circ}C$의 온도(溫度)범위에서 진행되었다. 광화유체(鑛化流體)의 불혼화(不混和) ($CO_2$비등(沸騰)) 증거는 광화용(鑛化用)시의 압력(壓力)이 약 1 kbar에 이르렀음을 지시한다. 금(金)-은(銀) 침전(沈澱)은 base-metal계(系) 황화광물(黃化鑛物) 보다는 후기, 약 $250^{\circ}C$ 근처에서 진행되었고, 유체(流體) 불혼화(不混和)에 따라 황화광물(黃化鑛物) 침전(沈澱) 및 $H_2S$ 일탈이 야기되면서 주로 냉각(冷却) 및 유황분압(硫黃分壓)의 감소에 기인하였다. 광화유체(鑛化流體)의 유황동위원소(硫黃同位元素) 조성 (${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}=1.7{\sim}3.3$‰)은 유황(硫黃)의 화성(火成)기원을 나타낸다. 한편, 광화유체(鑛化流體)의 산소(酸素)-수소(水素) 동위원소(同位元素) 조성 (${\delta}^{18}O_{water}=4.8{\sim}7.2$‰ ; ${\delta}D_{water}=-73{\sim}-76$‰)은, 보덕(寶德)광산의 심부(深部) 중온형(中溫型) 함금(含金) 광화유체(鑛化流體)는 동위원소적(同位元素的)으로 진화된 $H_2O-rich$ 순환천수(循環天水)와 심부(深部) magma 기원의 $H_2O-CO_2$ 유체(流體)와의 혼합물(混合物)로부터 기원했음을 지시한다.

Occurrence and Geochemistry of Argyrodite, a Germanium-Bearing Mineral(Ag₈GeS₆), from the Weolyu Ag-Au Hydrothermal Vein Deposits

소칠섭,윤성택,최선규,So, Chil-Sup,Yun, Seong-Taek,Choi, Seon-Gyu The Korean Society of Economic and Environmental G 1993 자원환경지질 Vol.26 No.2

월류(月留) 은(銀)-금(金) 열수광상(熱水鑛床)의 맥상광석(脈狀鑛石)내에는 평균 34.9g/ton, 최대 145g/ton에 이르는 상당량의 게르마늄 (Ge)이 아지로다이트 (argyrodite)의 형태로 산출된다. 본 연구에서는, 전자현미분석법(電子顯微分析法)에 의하여 아지로다이트와 수반 광물의 광물화학(鑛物化學)을 검토하였고, ICP 질량(質量) 분광분석법(分光分析法)에 의하여 13개 광석시료내에 함유된 28개 원소(元素)의 정량분석(定量分析)을 수행하였다. 아지로다이트는 탄산염(炭酸鹽) 광물(鑛物)+석영(石英)+자연은(自然銀)+휘은석(煇銀石)+함은(含銀) 유염(硫鹽) 광물의조합으로 구성되는 후기 광물군(鑛物群)내에 산출되며, 이는 게르마늄의 침전(沈澱)작용이 초기 금(金) 및 후기의 은(銀) 침전(沈澱)으로 구성된 복잡한 광화작용(鑛化作用)중 후반부에서 진행되었음을 지시한다. 아지로다이트의 평균(平均) 화학조성(化學造成)은 $Ag_{7.90}(Ge_{0.76}Sn_{0.04})S_6$이며, 미량의 Cu, Fe, Sb, As, Sn 및 Zn이 함유되고, 특히 Cu에 의한 Ag, Sb에 의한 Ge의 체계적인 치환(置換)현상이 인지된다. 광석(鑛石)시료에 대한 정량분석결과, 금속원소의 침전작용(沈澱作用)은 $Fe{\rightarrow}Pb$, $Zn{\rightarrow}Cu{\rightarrow}Ag$, Sb, As, Ge의 순서로 진행되었고, 특히 Ge은 As 및 Sb와 강한 지화학적(地化學的) 친화도(親和度)를 가졌음을 규명하였다. Ge은 Cu, Pb, Zn, Mo 및 Sr과도 미약한 정(正)의 수반관계를 나타낸다. 월류(月留) 천열수계(淺熱水系)내 순환천수(循環天水)의 유입량(流入量) 증가에 기인한 냉각작용(冷却作用)에 수반하여, Ge은 주로 $175^{\circ}{\sim}210^{\circ}C$의 온도 범위에서 침전(沈澱)하였다. Ag-Au vein ores from the Weolyu mine, Youngdong district, contain significant germanium (up to 145g/t, average 34.9g/t), in the form of argyrodite ($Ag_8GeS_6$). Mineral chemistries of argyrodite and its associated minerals were determined by electron probe microanalysis. Twenty eight elements in thirteen ore samples were analyzed using an ICP mass spectrometer. Argyrodite occurs in the paragenetically later mineral assemblage consisting of carbonates+quartz+native silver+argentite+Ag-sulfosalts, indicating that the germanium mineralization represents the culmination of a complex mineral sequence which includes early gold and late silver deposition. The mean formula of the argyrodite is $Ag_{7.90}\;(Ge_{0.76}Sn_{0.04})S_6$, with minor amounts of Cu, Fe, Sb, As, Sn, and Zn. The Weolyu argyrodite shows systematic substitutions of Ag by Cu, and of Ge by Sb. Chemical analyses of vein ores indicate that metals were precipitated in the order of $Fe{\rightarrow}Pb$, $Zn{\rightarrow}Cu{\rightarrow}Ag$, Sb, As, Ge. Germanium has a strong geochemical affmity with As and Sb, and Cu, Pb, Zn, Mo, and Sr show weak positive correlations with Ge. Germanium deposition at Weolyu was mainly a result of cooling of hydrothermal fluids (down to $175^{\circ}C{\sim}210^{\circ}C$, due to increasing involvement of cooler meteoric waters in the epithermal system.

Cretaceous Epithermal Au-Ag Mineralization in the Muju-Yeongam District (Sulcheon Mineralized Area), Republic of Korea

소칠섭,윤성택,최상훈,김세현,김문영,So, Chil-Sup,Yun, Seong-Taek,Choi, Sang-Hoon,Kim, Se-Hyun,Kim, Moon-Young The Korean Society of Economic and Environmental G 1992 자원환경지질 Vol.25 No.2

설천(雪川)지역 광화대내 월성(月城) 및 삼창(三倉)광산의 천열수성(淺熱水性) 금(金)-은(銀) 맥상(脈狀) 광화작용은 선캠브리아기 편마암류(片麻岩類)와 백악기(白堊紀)(102 Ma) 반상(班狀) 화강암 내에 발달하는 단층열극을 충진 배태한다. 광화작용은 구조적으로 크게 2회에 걸쳐 진행되었으며, 그 시기는 후기 백악기(白堊紀)(90.5 Ma)이다. 유체포유물(流體包有物) 및 광물학적 연구에 의하면, 광화 I기 중 석영-황화광물-에렉트럼-휘은석의 침전은 약 400~700 m의 천심(淺深)에서 0.2~6.6 wt. % NaCl 상당염농도(相當鹽濃度)의 유체로부터 초기 약 $340^{\circ}C$로부터 후기 약 $140^{\circ}C$에 이르는 비교적 넓은 온도 범위에서 진행되었다. 유체(流體)-유체(流體) 혼합에 대한 통계학적 모델 평가에 의하면, 심부원(深部源) 열수 유체와 천부(淺部) 순환 천수(天水) 사이의 혼합비는 광화작용의 진행과 더불어 점차 감소하였음을 지시한다. 금-은 광물의 침전은 순환 천수의 혼입에 따른 광화유체의 냉각 작용에 기인, $230{\pm}40^{\circ}C$의 좁은 온도 범위에서 진행되었다. 산소 및 수소 안정동위원소(安定同位元素) 분석연구에 의하면, 광화 유체는 일차적으로 순환 천수로부터 기원하였고, 그 동위원소 조성은 동위원소적으로 진화하지 않은 순환천수의 값에 매우 근접하였음을 나타낸다. Late Cretaceous (90.5 Ma), epithermal gold-silver vein mineralization of the Weolseong and Samchang mines in the Sulcheon area, 60 km southeast of Taejeon, can be separated into two distinct stages (I and II) during which fault-related fissures in Precambrian gneiss and Cretaceous (102 Ma) porphyritic granite were filled. Fluid inclusion and mineralogical data suggest that quartz-sulfide-electrum-argentite-forming stage I evolved from initial high temperatures $({\approx}340^{\circ}C})$ to later lower temperatures $({\approx}140^{\circ}C})$ at shallow depths of about 400 to 700 m. Ore fluid salinities were in the range between 0.2 and 6.6 wt. % eq. NaCl. A simple statistic model for fluid-fluid mixing indicates that the mixing ratio (the volumetric ratio between deep hydrothermal fluids and meteoric water) systematically decreased with time. Gold-silver deposition occurred at temperatures of $230{\pm}40^{\circ}C$ mainly as a result of progressive cooling of ore-forming fluids through mixing with less-evolved meteoric waters. Measured and calculated hydrogen and oxygen isotope values of hydrothermal fluids indicate meteoric water dominance, approaching unexchanged meteoric water values. The geologic, mineralogic, and geochemical data from the Weolseong and Samchang mines are similar to those from other Korean epithermal gold-silver vein deposits.

Stable Isotope and Fluid Inclusion Studies of Gold-Silver-Bearing Hyarothermal-Vein Deposits, Cheonan-Cheongyang-Nonsan Mining District, Republic of Korea: Cheongyang Area

소칠섭,지세정,최상훈,So, Chil-Sup,Shelton, K.L.,Chi, Se-Jung,Choi, Sang-Hoon The Korean Society of Economic and Environmental G 1988 자원환경지질 Vol.21 No.2

청양지역 광화대 금-은 광상들은 화강편마암내의 단층대를 충진한 수개조의 함 금-은 열수맥상 광체로 구성된다. 광화작용의 시기는 $127.1{\pm}2.8\;Ma$이고, 열수광화작용은 구조운동에 시기적으로 2회에 걸쳐 진행되었다. 공생광물의 유체포유물 및 안정동위원소 연구에 의하면, 초기 약 $340^{\circ}$의 고온에서 $180^{\circ}$에 이르는 제 I 광화시기에는 일렉트럼 (42.2-66.8mole % Au), 농홍은석, 함은사면동석, 휘은석, 유비철서, 방연석, 황동석 및 섬아연석 $X_{FeS}{\fallingdotseq}0.13$)등이, ${\delta}^{34}S_{{\sum}S}$=2-5%, $fs_2$ < $10^{-9.8}atm$., 1-8wt. % NaCl상당염농도를 갖는 유체로부터 비등현상과 함께 침전되었다. 광화작용시의 압력은 <200-700기압이고, 광화작용의 심도는 약 1.5km였다. 열수 광화유체내 물의 수소(-90~-130‰), 산소(-5.9~+0.1‰)동위원소 값은 광화유체의 기원이 천수임을 뜻하고, 광화유체의 비등현상과 냉각작용은 $340^{\circ}C$이하에서 유체내 금-은 복합체 ($Au\;(HS)^-_2$, $AgCl^-_2$)의 파괴를 초래하여 금-은 광물의 침전을 유도하였다. Electrum-sulfide mineralization of the Samgwang and Sobo mines of the Cheongyang Au-Ag area was deposited in two stages of quartz and calcite veins that fill fault zones in granite gneiss. Radiometric dating indicates that mineralization is Early Cretaceous age (127 Ma). Fluid inclusion and sulfur isotope data show that ore mineralization was deposited at temperatures between $340^{\circ}$ and $180^{\circ}C$ from fluids with salinities of 1 to 8 wt. % equiv. NaCl and a ${\delta}^{34}S_{{\sum}S}$ value of 2 to 5 per mil. Evidence of fluid boiling (and $CO_2$ effervescence) indicates a range of pressures from < 200 to $\approx$ 700 bars, corresponding to depths of ${\approx}1.5{\pm}0.3\;km$ in a hydrothermal system which alternated from lithostatic toward hydrostatic conditions. Au-Ag deposition was likely a result of boiling coupled with cooling. Meaured and calculated hydrogen and oxygen isotope values of ore-forming fluids indicate a significant meteoric water component, approaching unexchanged paleometeoric water values. Comparison of these values with those of other Korean Au-Ag deposits reveals a relationship among depth, Au/Ag ratio and degree of water-rock interaction. All investigated Korean Jurassic and Cretaceous gold-silver-bearing deposits have fluids which are dominantly evolved meteoric waters, but only deeper systems (${\geq}1.5\;km$) are exclusively gold-rich.

경상계(慶尙系) 퇴적암(堆積岩)의 공학적(工學的) 성질(性質)에 관(關)한 연구(硏究)

소칠섭,최병렬,So, Chil-Sup,Choi, Byoung-Ryol 대한자원환경지질학회 1975 자원환경지질 Vol.8 No.4

The engineering properties of some Gyeongsang sedimentary rocks with respect to the grain size and the orientation of bedding planes were studied. The suitability of the rocks for civil and architectural construction was also investigated. The porosity of the rocks increases in proportion to the grain size. The ratio of the strain due to stress perpendicular to the bedding planes to the strain resulting from stress parallel to the bedding planes increases as the grain size decreases. The study indicates however, that the ratio of Young's modulus due to stress perpendicular to the bedding planes to Young's modulus resulting from stress parallel to the bedding planes increases in proportion to the grain size. The compressive strength of the sandstones studied is much greater than the strength of the conglomerate or shale. Only the coarse grained sandstone can be used for civil and architectural construction, regardless of the orientation of bedding planes. The relationships between compressive strength and density, elasticity and porosity, and compressive strength and mineral content were also studied.

Physical Properties and Optical Symmetry of Some Bireflecting Ore Mineral Species

소칠섭,도성재,이경용,So, Chil-Sup,Doh, Seong-Jae,Lee, Kyeong-Yong The Korean Society of Economic and Environmental G 1985 자원환경지질 Vol.18 No.4

본 논문에서는 세계적으로 유명한 대규모의 황화철상(黃化鐵床)에서 산출되는 7종의 이방성(異方性) 광석광물(鑛石鑛物)을 대상으로 물리적(物理的) 특성(特性)을 실험 연구하고, 광물(鑛物) 고유의 타광학성(他光學性), 결정방향(結晶方向)과의 상관 관계를 밝히며, 금속자원 광물의 감정(鑑定)을 위한 자료를 제시하고자 시도되었다. 연구대상 이방성(異方性) 광물(鑛物)(covellite, graphite)은 광물상호간의 white light color의 차이 뿐아니라 동종광물(同種鑛物)내부의 두 편광(偏光)(상광선(常光線), 이상광선(異常光線))의 방향에 따라 동일한 형태이나 큰 정량적 차이(R=약 10%)를 보여주는 spectral profile을 갖는다. 결정방향(結晶方向)에 따라 고찰된 이방성(異方性) 광물(鑛物)(enargite, famatinite)의 반사력(反射力)은 벽개면에 평행한 면에서 항상 높은 값(R=약 5%)을 갖는다. 측정 반사력(反射力)을 이용하여 규명된 연구 광물종의 광학적(光學的) 대칭성(對稱性)은 covellite가 일륜성(一輪性)(+), graphite는 일축성(一軸性)(-)이고, enargite와 famatinite는 이축성(二軸性)(+)이며, 부반사력(復反射力)이 낮은 gratonite의 경우는 결정이 불가능하였다. 표준하중별로 실시된 휘경도(徽硬度)실험에서 이방성광물(異方性鑛物)(enargite, famatinite)의 결정방향은 큰 영향을 미치는데, 즉 벽개면에 평행한 면에서 항상 높은 (HV=> $200kg/mm^2$) 휘경도(徽硬度)값을 보여준다. 모든 실험광물이 각각 특징적인 indentation의 형태를 갖음은 징경도(徵硬度)와 함께 광물감정(鑛物鑑定)에 유용할 것이다. 실험광물이 최소하중에서 항상 불규칙한 휘경도(徽硬度)값을 갖는 것은 관찰에서 기인되는 측정오차로 사료된다. 휘경도(徽硬度)-반사력(反射力)의 상관 관계를 이용한 시험광물의 분류는 Gray-Millman(1962)의 실험결과와 일치된다. 한편 반사도(反射度)의 과장별 측정오차와 그의 제거 방안이 논의되었다. Spectral reflectivity and microhardness were measured quantitatively on polished surfaces of a selection of bireflecting minerals obtained from several well known metallic deposits. Incremental errors are much higher than decremental errors and errors were found to be lowest in the spectral region close to the green wavelength ($544m{\mu}$). The characteristics of the spectral profile are significant in their control of white light color. The covellite and graphite have reflectivity profiles similar in shape for each principal direction, showing noticeable difference in magnitude between the profiles: The spectral reflectivity of covellite parallel to the extraordinary vibration is higher (R$$\simeq_-$$10%) than that parallel to the ordinary vibration and graphite shows opposite feature. Reflectivity of the enargite and famatinite cut parallel to the cleavage plane is always higher (R$$\simeq_-$$5%) than that of the section cut normal. The optical symmetry of 5 bireflecting minerals was determined by noting the variation in reflectivity at $544m{\mu}$. The data indicate that covellite is optically uniaxial positive and graphite is optically uniaxial negative. The Rm values for enargite and famatinite are clearly closer to the minimum value for the mineral ($R_1$) than to the maximum value ($R_2$) : the minerals can be recognized as optically biaxial positive. Enargite and famatinite cut parallel to cleavage have much higher hardness values (HV=> $200kg/mm^2$) than those cut normal to cleavage. Vickers indentations exhibit characteristic features for all the bireflecting mineral species studied. Broad radicle groupings of the mineral species can be made with regard to the reflectivity microhardness numbers.