Mineralogy and Genesis of Manganese Ores from the Eosangcheon Mine, Korea

어상주광산(魚上川鑛山)의 망간광석(鑛石)에 대(對)한 광물학적(鑛物學的) 및 성인적연구(成因的硏究)

The Eosangcheon manganese ore deposits occur as supergene weathering deposits along quartz porphyry dikes developed in the Ordovician Heungweolri dolomite and Samtaesan limestone formations. The manganese ores are composed of manganese oxide minerals and associated other minerals. Rancieite and todorokite are abundantly found, and birnessite, nsutite, pyrolusite and chalcophanite are found in minor quantities. Associated other minerals are calcite, gypsum, goethite, lepidocrosite, quartz, and sericite. Microscopic, chemical, X-ray powder diffraction, infrared absorption spectroscopic and differential thermal analyses have been made for manganese oxide minerals and associated other minerals. The relationship of birnessite and rancieite was studied by means of X-ray powder diffraction and infrared absorption spectroscopic analyses. It is assumed that these minerals are closely related to each other in crystal structure, but separate species. The manganese oxide minerals were formed mainly by replacement, precipitation from solution, and recrystallization in the supergene weathering environment. The trend of formation of manganese oxide minerals is: (Rhodochrosite)-(todorokite)-(birnessite, rancieite)-(nsutite, pyrolusite, chalcophanite).

어성천 망간광상은 고생대 오르도비스기의 흥월리 돌로마이트층과 삼태산 석회암층에 관입한 석영반암맥을 따라 산출되는 표성광상이다. 망간광석은 산화망간광물들과 이에 수반되는 맥석광물들로 구성되어 있다. 산화망간광물들 중 란시아이트와 토도로카이트는 다량으로 산출되며, 버어네사이트, 엔소타이트, 연망간석, 캘코파나이트는 소량으로 산출된다. 맥석광물로는 방해석, 석고, 침철석, 레피도크로사이트, 석영, 견운모등이 산출된다. 산화망간광물들과 맥석광물들의 연구에는 현미경 관찰, 화학분석, 엑스선회절분석, 적회선흡수분광분석, 시차열분석 방법등이 이용되었다. 버어네사이트와 란시아이트의 관계가 엑스선회절분석과 적외선흡수분광분석법에 의하여 연구되었다. 이 두 광물들은 구조적으로 상당히 밀접한 관계가 있으나 서로 다른 광물종임이 적외선 흡수 스펙트럼연구에 의하여 확실시된다. 산화망간광물들은 표성환경하에서 교대작용, 용액으로부터의 침전, 재결정작용등에 의하여 생성되었다. 산화망간광물들의 생성순서는 다음과 같은 경향을 보여준다 : (능망간석)-(토도로카이트)-(버어네사이트, 란시아이트)-(엔소타이트, 연망간석, 캘코파나이트).