Abstract
Most of significant ore deposits in South Korea such as the Sangdong W - Mo, the Yeonhwa Pb-Zn and the Geodo Cu-Fe skarn ore deposits occur at the southern limb of the Hambaeg syncline in the Taebaeg Basin. The mineralization took place in the interbedded limestone of the Myobong Formation and the Pungchon limestone of the Great Limestone Group of the Cambrian age, generally striking E-W and dipping 25-30 degrees north. There are no outcrops of the skarn-type orebody at the northern limb of the syncline. In order to find a clue of a possible hidden orebody localized at the limestones in the northern limb, a lithogeochemical exploration by using carbon isotope and some elements such as Si, Ca, Fe and Al at the Sangdong Mine area has been attempted as for a modelling study. For this study, 45 samples from the Pungchon limestone which do not show any megascopic indication of mineralization have been taken in both the mineralized zone and the unminerallized zone at the Sangdong Mine area. Analytical data show that there are big differences in the contents of CaO and $Al_2O_3$ between the Pungchon limestone of the mineralized zone and that of the unmineralized zone. Carbon isotope data exhibit that ${\delta}^{13}C$ values of the Pungchon limestone in the mineralized zone are highter than those in the unmineralized zone. The difference in the analytical values of CaO, $Al_2O_3$ and the carbon isotope between the mineralized and the unmineralized zones is as follows ; Unminerallized zone Mineralized zone CaO 51.3% 43.5% $Al_2O_3$ 0.6% 2.4% ${\delta}^{13}C$ -0.39 permil -0.56 permil $Fe_2O_3$ 0.9% 1.4% $SiO_2$ 3.0% 2.4% The decrease in the Si content of the Pungchon limestone in the mineralized zone is contrary to the result of the previous study (Moon, 1987). On the basis of identification of the increase in the Al content of the limestone in the mineralized zone, it could be deduced that the decrease in the Si content of the Pungchon limestone might be due to the result of increase in the alteration products mainly occurred along fracture-system such as joint cracks or minor faults and that the phenomena shown by the Si and Al content in the mineralized zone might be derived from the thermal effect of granite extended mineralizing activity to the overlied limestone on the surface. Higher mean values of Fe and Al as well as lower mean values of carbon content and the ${\delta}^{13}C$ than mean values of those in the Pungchon limestone at the northern limb of the Hambaeg Syncline may be applicable in exploration for blind orebodies.
우리나라에서 중요한 금속광상인 상동 중석, 연화 연-아연, 거도의 동-철 광상은 모두 태백분지내 함백향사 남익부에 위치하고 있다. 이들 광화작용은 대체로 동서 주향에 25-30도 북향한 경사로 놓여진 캠브리아기의 묘봉층내 석회암 협층과 풍촌 석회암에서 일어났다. 함백향사의 북익부에는 동일한 지질내에 동일형의 광상이 노출되어 있지 않아, 이 지역에서의 잠두광체를 찾기위한 수단으로 알려진 상동광산 지역에서 암석지화학적, 특별히 Si, Ca, Fe 및 탄소 안정동위원소를 이용한 탐사연구를 시도하였다. 광화대와 비광화대의 석회암 사이의 CaO와 $AL_2O_3$ 함량은 큰 차이를 보이고, 탄소동위 원소 분석결과 역시 ${\delta}^{13}C$ 값이 광화대에서 더 낮은 값을 보이는 바 그 내용은 아래와 같다. 비광화대 광화대 CaO 51.3% 43.5% $Al_2O_3$ 0.6% 2.4% ${\delta}^{13}C$ -0.39 permil -0.56 permil $Fe_2O_3$ 0.9% 1.4% $SiO_2$ 3.0% 2.4% 광화대내의 풍촌석회암의 Si 함량이 감소한 것은 앞선 연구(Moon. 1987) 결과와 상치되는 바, 광화대내의 석회암중 Al 함량이 증가한 사실을 확인한 사실을 근거로 생각해 볼때, Si의 감소는 열극, 균열, 또는 소규모의 단층올 따라 주로 발달된 변질물의 증가에 따른 결과로 유추되기도 한다. 따라서 광화대내의 Si 와 Al 함량이 보여주는 현상은 화강암류로부터 전달된 열의 영향으로부터 기인된 것으로 상위 지표부의 석회암에 이로부터 광화활동이 이어진 것으로 여겨진다. 만약 함백향사의 북익부에서 풍촌석회암의 Fe, Al의 함량이 평균 함량치 보다 높을 뿐만 아니라, Ca와 Si는 낮고 Ca 함량과 ${\delta}^{13}C$의 값이 평균치보다 낮은 값을 보이는 경우는 잠두광체 탐사에 이용될 가치가 있다고 본다.