H/F Variation in Wolframites According to Depth and Temperature of Mineralization at Ssangjeon, Weolag, Cheongyang and Sannae Mines, Korea

쌍전, 월악, 청양 및 산내 철·망간중석 광산의 유체포유물 온도와 심도에 따른 H/F 값의 변화

The variation of H/F coefficient (Hubnerite/Feberite coefficient) and the temperature of formation with depth have been studied for the hydrothermal tungsten-quartz veins from Ssangjeon, Weolag, Cheongyang, and Sannae mines. All samples were selected at the same paragenetic stage and mineral assemblege according to depth. The studied mines provide an opportunity to examine and regional variations in wolframite composition in different provinces. The formation temperature is linearly related to the depth. At the Weolag, Cheongyang and Sannae mines, the H/F ratio of wolframite and filling temperatures of fluid inclusions in quartz show a general tendency to decrease at shallow levels, in spite of different geological settings. This implies the pH of fluid will decrease vertically with falling temperature and the high H/F ratio of wolframite in deep zone result in an increase of pH with depth. The Ssangjeon mine exhibits a tendency to increase slightly upwards at shallow level. This implies a different geochemical environment (high pH environment) for the Ssangjeon mine, as compared to the other three mines. The H/F coefficient pattern suggests that it is a useful geothermometer for vein-type tungsten deposits in Korea. The H/F coefficient as an indication of depth should be examined for use in exploration.

본 논문은 심도별 시료 채취가 가능한 국내 주요 함중석 열수석영맥 광상 (쌍전, 월악, 청양, 산내광산)에서 산출되는 철 망간중석과 동일맥 중 공생단계에 있어서 밀접하게 수반되는 같은 광화시기의 석영을 대상으로 유체포유물 온도, 철 망간중석에서의 H/F값 및 광화작용의 섬도와의 상관관계를 밝히기 위해서 시도 되었다. 연구대상 함중석 열수석영맥광상에서 철 망간중석의 H/F값은 생성온도와 광화작용의 심도에 따라 특정적인 상관관계를 보여준다. 윌악, 청양 및 산내광산에서 산출되는 철 망간중석의 H/F값은 광화온도가 높을수록 광화심도가 깊을수록 증가된다. 이는 광화용액의 pH값이 냉각과 모암과의 반응에 따라 감소되었음을 시사한다. 쌍전광산의 경우 생성온도가 높아짐에 따라서 상대적으로 제한된 범위내에서 H/F값이 증가되나 심도에 따라서는 상기 광산과는 상반된 결과를 나타낸다. 이러한 결과는 알카리장석과 견운모등의 침전에 따른 pH값의 증가를 유도한 물리 화학적 환경이 조성되었음을 의미한다. 본 연구에서 밝혀진 함중석-휘수연 열수 석영맥에서 산출되는 철 망간중석의 심도에 따른 생성온도와 H/F값의 특성은 유사한 지질환경의 물리화학적 조선(동일한 공생단계)이 형성되면 지질온도계로서의 활용이 가능하며 H/F값은 열수석영맥에서 산출되는 철 망간중석광의 심도 탐광시 고려되어야 할 요건으로 심도추정 및 탐사지침으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.