Mineralogical Characteristics of Tosudites from the Sungsan and Bubsoo Mines, Korea

성산광산과 법수광산에서 산출되는 토수다이트의 광물학적 특성

Mineralogical characteristics of tosudite from the Sungsan and Bubson mines were studied and correlated using X-ray diffraction analysis, chemical analysis and electron microscopy. Tosudite occurs as an alteration product of Cretaceous volcanoclastic rocks in both mines. It is associated with microcrystalline quartz, dickite, illite/smectite or mica/smectite mixed-layer mineral. It forms cryptocrystalline aggregates with flaky habit. XRD analysis suggests that tosudite is an 1:1regularly interstratified dioctahedral smetite/dioctahedral chlorite. Bubsoo tosudite has more(00ℓ ) reflections and more periodice stacking sequence than Syngsan tosudite. Chemical analysis shows that tosudite is a Li-bearing aluminous 1:1 regularly interstrattified mineral composed of K-bedellite and donbassite. Cookeite component may be present in the chlorite layer. Bubsoo tosudite is more Al in tetrahedral site and Ca in interlayer, but less Al in octahedral site than Sugsan tosudite. Tosudite may be formed as the intermediate alteration products, forming after muscovite and before illite/smectite or mica/s$^{\circ}C$mectite, with the range from 100 $^{\circ}C$ to 360 ~ 480 $^{\circ}C$. The hydrothermal solution forming tosudite may be acidic solution with high activities of Si and Al.

성산광산과 법수광산에서 산출되는 토수다이트의 광물학적 특성을 X선회절분석, 화학분석 및 전자현미경분석에 의하여 수행한 후, 이들을 비교 연구하였다. 두 광산에서 토수다이트는 백악기의 화산쇄설성암이 열수변질작용을 받아 형성된 광물로서, 미정질의 석영, 딕카이트, 일라이트/스멕타이트 또는 운모/스맥타이트 혼합층광물과 함꼐 산출된다. 토수다이트는 극미립의 엽편상집합체로서 발견되며, 입자의 크기는 성산토수다이트가 법수다이트 보다 더 크다. X선회절분석 결과는 토수다이트가 이팔면체형 스멕타이트와 이팔면체형 녹니석이 1:1로 규칙적으로 혼합층을 이루는 광물임을 지시한다. 법수토수다이트는 성산토수다이트에 비하여(00ℓ ) 회절선의 수가 더 많으며, 적층순서가 더 규칙적이다. 화학분석 결과, 토수다이트는 리튬을 포함하며, 바이델라이트형 스멕타이트와 돈바사이트의 혼합층광물이며, 층간이온은 칼륨이 주를 이루며, 쿠카이트 성분이 녹니석층 내에 약간 존재한다는 것이 밝혀졌다. 법수토수다이트는 성산토수다이트 보다 사면체자리에 더 많은 Al을, 팔면체자리에는 더 적은 Al을 가지며, 층간이온으로 더 많은 Ca를 가지고 있다. 토수다이트는 백운모에서 일라이트/스멕타이트나 운모/스멕타이트 혼합층광물로 변질되는 중간 단계의 산물로서 형성된 것으로 생각되며, 형성 온도는 100 $^{\circ}C$부터 300 ~ 480 $^{\circ}C$ 범위인 것으로 추정된다. 열수변질을 일으킨 열수용액은 산성이고, 열수용액 내 Si와 Al의 농도는 높았고, K의 농도는 낮았던 것으로 생각된다.