A Preliminary Study on the Potential Source of Cadmium in the Boseong-Jangheung Mine District

전남 보성-장흥 광화대의 잠정적 카드뮴원에 대한 예비연구

Cadmium occurs as a minor element in sphalerite ((Zn, Fe)S) from the Boseong-Jangheung gold-silver mine district. We analyzed the abundance of cadmium in sphalerite using an electron probe micro analyzer (EPMA) and discussed the natural sources of cadmium in terms of bedrock geochemistry, in order to preliminarily reconnoiter the potential cadmium contamination in mine districts. Cadmium contents of sphalerites from the Au-Ag mines (Bodeok, Mundeok, Jeonbo, Boknae, Keumsan) in the Boseong-Jangheung district are considerably high, compared with cadmium contents of sphalerites (average = 0.5 wt.% Cd, maximum = 4.4 wt.% Cd) in the world. Sphalerites from the Keumsan mine (average = 9.49 wt.% Cd, maximum=11.22 wt. Cd) are highly enriched in cadmium. Our data suggest that the Boseong-Jangheung area is an important potential site of cadmium contamination in Korea. Based on bedrock geochemistry, natural causes of cadmium enrichment in sphalerite from the mine district are thought to be the mixing of cadmium leached from organic-rich, metasedimentary rocks (including coal) and/or black shales. From this study, we propose that the pinpointing of potential sites of pollution by toxic heavy metals can be done effectively through detailed reconnaisance study on mineralogical compositions of ore minerals such as sphalerite from the mine area.

전라남도 보성-장흥 금은 광화대에서 산출되는 섬아연석 ((Zn, Fe)S)은 특징적으로 미량원소로서 카드뮴을 함유한다. 본 연구에서는 잠정적 독성원소로서의 카드뮴의 근원과 이동 및 분산을 고찰하기 위한 예비연구로서 연구지역 섬아연석내 카드뮴의 함량을 전자현미분석기 (EPMA)를 이용하여 분석하고, 환경지구화학적 관점에서 카드뮴의 기원물질을 토의하였다. 연구지역 광화대내 5개 금-은 광산 (보덕, 문덕, 전보, 복내, 금산)에서 산출되는 섬아연석은 세계적 평균치 (0.5 wt.% Cd) 및 최대치 (4.4 wt.% Cd)에 비교하여 상당히 높은 카드뮴 함량 (평균 3.96 wt.% Cd, 최대 11.2 wt.% Cd)을 갖는다. 특히, 금산광산의 섬아연석은 평균 9.49%에 이르는 특이하게 높은 함량을 나타낸다. 암석지구화학의 관점에서 보면, 연구지역 광화대내 섬아연석 카드뮴의 근원은 세가지로 판단된다: 1) 탄질물 (본 광화대의 북서부에 위치), 2) 연구지역내 광역적으로 분포하는 유기물이 풍부한 변성퇴적암 (예: 명봉 및 설옥리층), 3) 도처에 산재하는 소규모 흑색셰일 (예: 금산 광산 지역). 본 연구결과, 카드뮴과 같은 잠정적 독성원소의 근원을 밝히고 그분산을 제어하기 위하여 국내 휴 폐광산에서 산출되는 섬아연석의 광물조성 변화경향과 주변 지질을 파악함이 효율적임을 지시한다.