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

한반도(韓半島) 무주(茂朱)-영암(靈岩)지역 백악기(白堊紀) 천열수(淺熱水) 금(金)-은(銀) 광화작용(鑛化作用) 연구(설천(雪川)지역 광화대(鑛化帶))

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.

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.