Mineralogy and Genesis of Manganese Ores from the Jangseong Manganese Deposits, Korea

장성(長省) 망간 광석(鑛石)에 대(對)한 광물학적(鑛物學的) 및 성인적(成因的) 연구(硏究)

The Jangseong manganese deposits are supergene oxidation products of hydrothermal rhodochrosite. The manganese ore veins are developed in the Dongjeom Quartzite, and Dumudong Formation. The deposits consist of primary manganese carbonate ores in the deeper part and manganese oxide ores near the surface. The manganese carbonate ores are composed of rhodochrosite and small amounts of sulfides. The manganese oxide ores are composed of birnessite, nsutite, todorokite, chalcophanite, and pyrolusite. Microscopic, X-ray diffraction, infrared, thermal and EPMA analyses have been made for manganese oxide minerals and other associated minerals. The manganese minerals were formed in the following sequence. Rhodochrosite$\rightarrow$birnessite$\rightarrow$todorokite$\rightarrow$nsutite-pyrolusite. Thermochemical properties of chalcophanite were studied by methods of X-ray powder diffraction, infrared absorption spectroscopic analysis and dehydration experiments. Chalcophanite changes to $4.8{\AA}$ phase at $90{\sim}110^{\circ}C$. Chemical analyses show that the manganese oxide minerals generally have high concentration in Zn.

장성망간광상은 주로 두무동층과 동점규암충을 횡단하는 맥상광체로 산출된다. 본 지역의 망간광맥은 대체로 $N5-10^{\circ}E$의 주향과 $75-80^{\circ}SE$의 경사를 보인다. 망간광체는 일차적으로 열수기원의 탄산망간광석과 이의 표성산화물인 산화망간광석으로 구성되어 있다. 탄산망간광석은 주로 능망간석으로 구성되어 있고 약간의 황화광물들을 수반한다. 산화망간광석은 버어네사이트 캘코파냐이트, 토도로카이트, 엔소타이트, 연망간석으로 구성되어 있다. 탄산망간광물은 다음과 같은 순서로 산화되어 산화망간광물들이 형성되었다. 능망간석$\longrightarrow$버어네사이트$\longrightarrow$토도로카이트$\longrightarrow$엔소타이트$\longrightleftarrow$연망간석 한편 토도로카이트와 캘코파나이트는 후기에 공동에서 침전에 의하여 형성되기도 했다. 캘코파나이트의 열화학적인 성질을 X선회절분석, 적외선흡수분광분석, 열분석, 전자현미분석, 가열실험 등에 의하여 연구한 결과 $90{\sim}110^{\circ}C$에서 $4.8{\AA}$상으로 상변화하였다. 버어네사이트, 토도로카이트, 엔소타이트, 캘코파나이트 등의 전자현미분석 결과 본 광상에서 산출되는 산화망간 광물들은 대체로 Zn을 비교적 많이 함유하고 있음이 밝혀졌다.