Geology and Ore Deposit of the Apdong Nb-Ta Mine, North Korea

북한 압동 니오븀-탄탈륨(Nb-Ta) 광산의 지질 및 광상

The geology of the Apdong Nb-Ta deposit, is hosted by alkali metasomatites, consist of Upper Proterozoic sedimentary rocks, alkali syenites(Hoamsan intrusive) of Phyonggang Complex(late Paleozoic to early Mesozoic), Jurassic granite and Quaternary basalt. Alkali syenites are distinguished as alkali amphibole-pyroxene syenite, alkali amphibole-biotite syenite, biotite-nepheline syenite, biotite syenite, and quartz-alkali amphibole-pyroxene syenite. Alkali metasomatites are the products of intense post-magnatic metasomatism, and form the Nb-Ta ore bodies as the belt, irregular vein and lenticular types in the southern part of Hoamsan intrusive. The ore mineralization is characterized by the occurrence of pyrochlore, zircon, and small amounts of columbite, fergusonite. magnetite, fluorite, molybdenite, ilmenite, titanite, apatite, and monazite. Pyrochlore is one of the niobium/tantalum oxides and contains substantial amounts of rare earths and radioactive elements. The compositional varieties of pyrochlore can be defined: (1) enriched in tantalum, uranium and cerium, (2) substantially tantalum- and fluorine-poor, and (3) enriched in thorium or barium. The geochemical characteristics, ore textures and mineral occurrences indicate that alkali metasomatism of the mineralizing fluid was the dominant ore-forming process.

알칼리 교대암내에 배태되는 압동 Nb-Ta 광상의 지질은 상부원생대의 퇴적암류와 이를 관입분포하는 고생대 후기에서 중생대 초기의 평강암군에 속하는 호암산 관입암체(알칼리 섬장암류), 쥬라기의 흑운모화강암 및 제4기의 현무암으로 구성된다. 알칼리 섬장암류는 각섬석-휘석 섬장암, 각섬석-흑운모 섬장암, 흑운-하석 섬장암, 흑운모 섬장암 및 석영-각섬석-휘석 섬장암 등을 포함한다. 후기 마그마 단계에서 수반되는 알칼리 교대작용에 의해 형성된 알칼리 교대암은 호암산 관입암체의 남쪽 가장자리를 따라 띠모양이나 불규칙한 맥상 및 렌즈상으로 Nb-Ta 광체를 이루고 있다. 산출되는 광석광물은 파이로크롤과 저어콘을 비롯하여 극소량의 콜럼바이트, 퍼규소나이트, 자철석, 형석, 휘수 연석, 티탄철석, 티타나이트, 인회석 및 모나자이트 등 이다. Nb, Ta, 희토류 및 방사성 원소(Th, U)를 함유하는 파이로크롤은 (1) 부화된 Ta, U 및 Ce, (2) 낮은 함량의 Ta 및 F (3) Th 또는 Ba의 부화 등으로 특징된다. 지화학적 특징과 광석의 구조 및 광물의 산출 특성으로 미루어 광화작용이 알칼리성 광화유체의 교대작용에 따른 것임을 알 수 있다.