• 자원환경지질
• /
• 제8권3호
• /
• pp.117-124
• /
• 1975

경북(慶北) 봉화군(奉化郡) 소재(所在) 장군광산(將軍鑛山)의 표성산화(表成酸化)망간광석중(鑛石中)에서 필자(筆者)에 의(依)하여 발견명명(發見命名)된 신종건물(新種鍵物) 장군석(將軍石)은 국제(國際) 광물학회내연합(鑛物學會內聯合)에 있는 "신종광물(新種鑛物) 및 광물명위원회(鑛物名委員會)"의 공인(公認)을 받았는바 이에 대(對)한 광물학적(鑛物學的)인 연구결과(硏究結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) 장군석(將軍石)은 표성산화(表成酸化)망간 광석중(鑛石中) cementation zone에서 산출(産出)되며, 엔소타이트, 토도로카이트, 방해석(方解石)을 수반(隨伴)한다. 대체로 공동(空洞)에서 수기상(樹技狀) 또는 방사상(放射狀)을 이루는 엽편상(葉片狀) 세립집합체(細粒集合體)(입자(粒子)의 크기 <0.05mm)로 또는 교질상대(膠質狀帶)로 산출(産出)한다. (2) 색(色)은 흑색(黑色)이며 광택(光澤)은 무염(無艶), 조흔(條痕)은 흑갈(黑褐)~암갈(暗褐色)이다. 벽개(劈開)는 한방향(方向)으로 완전(完全)하다. 경도(硬度)(H)=2-3이며 역쇄성(易碎性)이다. 비중(比重)(G)=3.59(실측시(實測植)), 3.58이론치(理論値)이다. (5) 화학분석치(化學分析値)로부터 계산(計算)된 장군석(將軍石)의 화학식(化學式)은 $Mn^{4+}{_{4.85}}(Mn^{2+}{_{0.90}}Fe^{3+}{_{0.30}})_{1.20}O_{8.09}(OH)_{5.91}$이며, 이상식(理想式)은 $Mn^{4+}{_{5-x}}(Mn^{2+},\;Fe^{3+}){_{1+x}}O_8(OH)_6$ ($x{\approx}0.2$)이다. (6) 장군석(將軍石)은 사방정사 속(屬)하며 X선(線) 분말회절분석(粉末廻折分析) 결과(結果), 단위포(單位胞)의 크기는 $a=9.324{\AA}$, $b=14.05{\AA}$, $c=7.956{\AA}$이며, 단위포(單位胞)의 체적(體積)은 $1042.25{\times}10^{-24}cm$이다. 보솔(輔率) a : b : c=0.663 : 1 : 0.566. 단위포함유수(單位胞含有數) (Z)=4. (7) 시차열분석곡선(示差熱分析曲線)은 $250{\sim}370^{\circ}C$와 $955^{\circ}C$에서 흡열(吸熱)피크를 보여준다. 전자(前者)는 장군석(將軍石)이 탈수(脫水) 및 산화(酸化)를 받아 $(Mn,\;Fe)_2O_3$이 생성(生成)된데 기인(基因)하며 후자(後者)는 hausmannite 형(型)의 구조(構造)를 갖는 $(Mn,\;Fe)_3O_4$의 생성(生成)에 기인(基因)하는 것이다. $(Mn,\;Fe)_2O_3$는 등보정사이고 $a=9.417{\AA}$이었고 $(Mn,\;Fe)_3O_4$는 정방정사이고 $a=5.76{\AA}$, $c=9.51{\AA}$이었다. (6) 장군석(將軍石)의 적외선흡수분광(赤外線吸收分光)스펙트럼은 $515cm^{-1}$와 $545cm^{-1}$에서 Mn-O stretching 진동(振動)을, $1025cm^{-1}$에서 O-H bending 진동(振動)을 그리고 $3225cm^{-1}$에서 O-H stretching 진동(振動)을 보여준다. (3) 장군석(將軍石)은 불투명광물(不透明鑛物)이며 현미경하(顯微鏡下)에서 반사도(反射度)는 13~15%이고 복반사율(複反射率)은 공기중(空氣中)에서 현저(顯著)하며 침액중(浸液中)에서 강(强)하다. 반사다색성(反射多色性)은 백색(白色)~담회색(淡灰色)이다. 십자(十字)니콜하(下)에서의 편광색(偏光色)은 공기중(空氣中)에서 청색(靑色)을 띈 황갈(黃褐)~회색(灰色)이고 침액중(浸液中)에서는 黃褐(황갈)~청갈(靑褐)~회색(灰色)이다. 내부반사(內部反射)는 없다. (4) 연마면(硏磨面)에 대(對)한 에칭반응(反應)은 HCl(conc.)와 $H_2SO_4+H_2O_2$ 회색(灰色), 퇴색(褪色), SnCl(sat.): 암색(暗色), $HNO_3$ (conc.) : 회색(灰色), $H_2O_2$ : 거품을 내며 퇴색(褪色). (9) 신종광물(新種鑛物) 장군석(將軍石)은 독특(獨特)한 화학조성(化學組成)과 단위포(單位胞)를 가지고 있어서 이의 발견(發見)은 산화(酸化)망간광물(鑛物)의 분류(分類)와 연구(硏究)에 새로운 방향(方向)과 지침(指針)이 되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제20권4호
• /
• pp.289-303
• /
• 1987

당(當) 광산(鑛山)은 1936년(年) 금(金), 은(銀) 광종(鑛種)으로 출원(出願)하였다가 1940년(年) 망간을 추가(追加)하여 망간 광산(鑛山)으로 1975년(年)까지 Mn(30~35%) 110,000여(餘)톤을 생산(生産), 국내생산량(國內生産量)의 70%를 점(占)하였고 1976년(年) Mn광상(鑛床) 하부(下部)에 연(鉛), 아연(亞鉛) 유화광(硫化鑛)을 발견(發見), 현재(現在)까지 Pb十Zn=10% 이상(以上) 원광석(原鑛石) 500,000여(餘)톤을 처리(處理), 연정광(鉛精鑛)(Pb : 62%) 37,000여(餘)톤, 아연정광(亞鉛精鑛)(Zn : 46.5%) 37,000여(餘)톤, 유비광정광(硫砒鑛精鑛)(As : 30%) 5,000여(餘)톤을 생산(生産)하였다. 현재(現在) 일처리(日處理) 220톤 선광장(選鑛場)을 일처리(日處理) 400톤 규모(規模)로 증설계획중(增設計劃中)이다. 당(當) 광산(鑛山)에서 현재(現在)까지 시행(施行)한 갱외시추(坑外試錐)는 75개공(個孔) 18,500여(餘)m, 갱내시추(坑內試錐) 750개공(個孔) 40,000여(餘)m 갱도(坑道) 총연장(總延長) 13,000m에 달(達)하며 지표(地表)(623ML)로 부터 수직(垂直) 300m 하부(下部)까지 갱도(坑道)가 개착(開鑿)되어 있다. 당(當) 광산(鑛山)의 지질(地質)은 여러 조사서(調査書)에 의(依)하여 견해(見解) 차이(差異)를 보여주고 있으나 대체(大體)로 다음과 같은 쪽으로 인정되고 있다. 즉(卽) 본지역(本地域) 루층군(累層群)의 층순(層順)을 하위(下位)로 부터 상위(上位)로 향(向)하여 원남층(遠南層)${\rightarrow}$율리통(栗里統)${\rightarrow}$장산규암층(壯山珪岩層)${\rightarrow}$두음리층(斗音里層)${\rightarrow}$장군석회암층(將軍石灰岩層)${\rightarrow}$동수곡층(東水谷層)${\rightarrow}$재산층(才山層)의 순위(順位)로 보며 장산규암층(壯山珪岩層)과 두음리층(斗音里層)을 조선계(朝鮮系)의 양덕통(陽德統)으로, 장군석회암층(將軍石灰岩層)을 대석회암통(大石灰岩統)으로, 동수곡층(東水谷層)과 함탄층(含炭層)인 재산층(才山層)을 평안계(平安系) 지층(地層)으로 대비(對比)한다. 이들은 본지역(本地域) 북(北)쪽에서는 선(先)캠브리아기(紀)의 원남층(遠南層)과 율리통(栗里統)을 불정합(不整合)으로 덮고 남측(南側)에서는 재산층(才山層)과 원남층(遠南層)이 단층접촉(斷層接觸)하고 있다. 이들 지층(地層)의 주향(走向)은 $N60^{\circ}{\sim}80^{\circ}W$, $N60^{\circ}{\sim}80^{\circ}E$이며 경사(傾斜)는 대체(大體)로 $50^{\circ}{\sim}80^{\circ}N$이며 전체적(全體的)으로 역전(逆轉)된 층서(層序)를 보여주는 바 지질구조(地質構造)에 있어서 단사구조(單斜構造)인지 등사(等斜)습곡의 향사(向斜), 또는 등사(等斜)습곡이 배사구조(背斜構造)인지 아직 밝혀지지 않고 있다. 화성암체(火成岩體)는 본지역(本地域) 서측(西側)에 쥬라기(紀) 춘양화강암(春陽花崗岩)이 불규칙(不規則)한 실입(實入) 접촉면(接觸面)을 보여주며 시대미상(時代未詳)(백악기(白堊紀)?)의 거정화강암(巨晶花崗岩), 반화강암(半花崗岩)이 소암주상(小岩株狀)으로 몇 곳 실입(實入)하고 산성(酸性)~중성(中性)의 맥암(脈岩)과 염기성(鹽基性) 안산암질암(安山岩質岩)이 실입(實入)해 있다. 광상(鑛床)은 장군석회암층(將軍石灰岩層)에 배태(胚胎)되어 있는 열수교대(熱水交代) 연(鉛), 아연(亞鉛), 은등(銀等)의 혼합(混合) 유화광상(硫化鑛床)으로 다량(多量)의 Mn분(分)을 수반(隨伴)하며 지표부(地表部)에 Mn광상(鑛床)을 형성(形成)하고 있다. 광상(鑛床)의 형태(形態)는 괴상(塊狀), 각력(角礫)pipe상(狀), 맥상(脈狀)으로 나타난다. 광상(鑛床)의 성인(成因)과 생성시기(生成時期)에 대(對)하여 많은 논란(論難)이 있다. 즉(卽) 열수교대(熱水交代)냐, 접촉교대(接觸交代)냐, 동시퇴적기원(同時堆積起源)이냐, 또는 생성시기(生成時期)가 쥬라기(紀)인지 백악기(白堊紀)인지에 대해 이론(異論)이 있다. 본지역(本地域) 광상(鑛床)은 남본(南本), 100우(右), 북(北), 유비철(硫砒鐵), 동(東), 서(西), 재남(才南), 재동(才東), 110호(號) 등(等)이 지표(地表) Mn로두광화대(露頭鑛化帶)와 관련(關聯) 명명(命名)된 바 전(前)4자(者)는 하부(下部)에서 유화광상(硫化鑛床)이 확인(確認)되었으나 나머지 후자(後者)에서는 아직 하부(下部)에 유화광상(硫化鑛床)이 확인(確認)되지 않고 있으며 남본광상(南本鑛床)으로 부터 남동(南東) 300여(餘)m 지점에 장군석회암층(將軍石灰岩層)과 동수곡층(東水谷層) 경계부(境界部)에 Fe 55~60% 자철광상(磁鐵鑛床)이 확인(確認)된 바 신례미(新禮美) 자철광상(磁鐵鑛床)과 유사성(類似性)이 있는 것 같아 흥미(興味)롭다. 당(當) 광산(鑛山)의 현재(現在)까지의 탐광(探鑛)은 남본광상(南本鑛床) 지표로두(地表露頭)(Mn) 하부(下部)에서 확인(確認)된 연(鉛), 아연(亞鉛), 은(銀) 유화광체(硫化鑛體) 하부(下部)와 전탐(電探)에 의(依)해 확인(確認)된 북광체(北鑛體), 갱도접근중(坑道接近中)에 확인(確認)된 100우광체(右鑛體), 유비철광체(硫砒鐵鑛體) 등(等)의 하부(下部) 탐광(探鑛)을 주(主)로 하고 지표(地表) Mn로두(露頭) 하부(下部)에 대(對)한 시추탐광(試錐探鑛0을 병행(竝行)하고 있으며 시추(試錐)에 의(依)해서 지표(地表)로 부터 790m 하부(下部)(해발(海拔) 200ML)까지 광화대(鑛化帶)가 확인(確認)되었다. 향후(向後) 탐광방침(探鑛方針)을 확고(確固)히 수립(樹立)하기 위(爲)하여는 광상(鑛床)의 성인구명(成因究明)은 물론(勿論) 광상(鑛床)의 배태조건(胚胎條件)에 있어 지질구조규제(地質構造規制)와 화강암(花崗岩)의 실입상(實入狀)과의 관계(關係), 광액(鑛液)의 통로(通路)에 대(對)한 지질구조(地質構造), 모암(母岩)의 화학(化學) 물리적(物理的) 특성(特性)에 대(對)한 연구(硏究) 검토(檢討)가 었어야 하겠다.

• 자원환경지질
• /
• 제28권4호
• /
• pp.337-350
• /
• 1995

경상분지 백악기 화산암류내 배태된 함동열수맥상광체들로 구성된 화천리지역 동광상(대원, 구룡, 청룡, 화천)들은 구조운동에 수반되어 3회(I, II, III)에 걸쳐 광화작용이 진행되었다. 주 광화시기인 광화 I기는 광물들의 산출조직과 공생관계 등에 의하여 3개의 substage (Ia, Ib, Ic)로 구분되며, 황철석, 유비철석, 자류철석, 자철석, 황동색, 에렉트럼, 섬아연석, 방연석, 적철석 등의 광석광물들이 주로 산출된다. 이들 광물조성은 지역내 각 광상에서 유사하지만, 몰리브덴의 산출이 관찰되는 화천광상의 경우 광화I기 초기(Ia)의 광화작용이, 구룡과 청룡광산에서는 적철석의 산출로 특징지어지는 광화I기 후기(Ic)의 광화작용이 각각 우세하게 진행되었다. 이러한 결과는 관계화성암과 관련된 지역내 각 광상의 공간적 분포상태에 따른 열수유체의 진화정도에 의해 지배되었을 것으로 사료된다. 유체포유물 연구결과, 광석광물의 주된 침전은 9~1 wt.% 상당염농도를 갖는 광화유체로부터 $350^{\circ}$에서 $200^{\circ}C$에 걸쳐 진행되었다. 광화유체내 산소, 수소, 안정동위원소 연구결과, 화천리지역 열수계의 광화유체내 산소 안정동위원소비값이 광화작용의 진행에 따라 2.7‰로 부터 후기 -9.9‰로 감소함은 수소 안정동위원소비값의 감소 (-62‰${\rightarrow}$-80‰)와 함께, 상대적으로 낮은 water/rock 비값을 갖는 환경하에서 동위원소 교환반응을 이뤄 평형상태에 이른 초기 열수계내에 차갑고 동위원소적 교환반응이 거의 이뤄지지 않은 천수의 혼입이 점증하였음을 보여준다. 이러한 광화유체의 진화양상과 광상내 산출하는 광물공생관계 및 화학조성에 의한 열역학적 고찰결과는, 광화유체내 Cu는 주로 chloride complex상으로 이동되었으며, 이의 침전은 주로 천수유입에 의한 $fo_2$의 변화와 온도감소에 의하여 지배되었음을 알 수 있다.

• 분석과학
• /
• 제23권5호
• /
• pp.485-491
• /
• 2010

토양 중 유해원소 분석용 인증표준물질 KRISS CRM 109-03-SSD를 개발하였다. 인증 대상 원소는 현행 토양환경보전법에서 규제하고 있는 비소, 카드뮴, 크로뮴, 구리, 수은, 니켈, 납, 아연이다. 인증표준물질 제조를 위한 출발물질은 강원도 상동의 텅그스텐 폐광 광미 더미에서 채취하였다. 출발물질은 선별, 건조, 분쇄, 체거름, 혼합, 병입, 살균의 일련의 과정을 거쳐 제조한 다음 ISO Guide 35의 절차를 준용하여 인증하였다. 측정에는 동위원소희석 질량분석법(ID-ICP/MS) 및 기기중성자방사화분석법(INAA)을 이용하였다. 균질도 평가는 ISO 13528의 부속서 B를 준용하여 실시하였다. 인증값은 서로 다른 두 가지 측정방법에 의한 분석 결과 또는 동일한 방법이지만 독립적으로 2회 반복 시행된 분석의 결과로부터 결정하였다. 최종으로 비소, 카드뮴, 크로뮴, 구리, 납, 니켈, 아연 7개 원소에 대한 인증값을 결정하였다. 수은은 낮은 농도로 인해 균질도 요건을 만족시키지 못해 철, 텅그스텐과 함께 참고값으로 제공된다. 환경감시목적으로 많이 이용되는 ISO 11466에 따른 왕수에 의한 용출시험 또한 실시하였다. 용출시험은 공립시험소 및 대학 시험소 등 6개 기관의 공동분석으로 수행되었다. 용출시험의 실험실간 편차는 인증값의 불확도에 비해 크게 나타났다. 용출시험에 대한 공동분석 결과는 참고값으로 제공된다.

• 자원환경지질
• /
• 제15권3호
• /
• pp.123-154
• /
• 1982

Petrochemical, K-Ar dating, Sand Rb/Sr isotopes, metallogenic zoning, paleomagnetic and geotectonic studies of the Gyongsang basin were carried out to examine applicability of plate tectonics to the post-late Cretaceous igneous activity and metallogeny in the southeastern part of Korean Peninsula. The results obtained are as follows: 1. Bulgugsa granitic rocks range from granite to adamellite, whose Q-Ab-Or triangular diagram indicates that the depth and pressure at which the magma consolidated increase from coast to inland varying from 6 km, 0.5-3.3 kb in the coastal area to 17 km, 0.5-10 kb in the inland area. 2. The volcanic rocks in Gyongsang basin range from andesitic to basaltic rocks, and the basaltic rocks are generally tholeiitic in the coastal area and alkali basalt in the inland area. 3. The volcanic rocks of the area have the initial ratio of Sr^{87}/Sr^{86} varying from 0.706 to 0.707 which suggests a continental origin; the ratio of Rb/Sr changing from 0.079-0.157 in the coastal area to 0.021-0.034 in the inland area suggests that the volcanism is getting younger toward coastal side, which may indicate a retreat in stage of differentiation if they were derived from a same magma. The K_2O/SiO_2 (60%) increases from about 1.0 in the coastal area to about 3.0 in the inland area, which may suggest an increase indepth of the Benioff zone, if existed, toward inland side. 4. The K-Ar ages of volcanic rocks were measured to be 79.4 m.y. near Daegu, and 61.7 m.y. near Busan indicating a southeastward decrease in age. The ages of plutonic rocks also decrease toward the same direction with 73 m.y. near Daegu, and 58 m.y. near Busan, so that the volcanism predated the plutonism by 6 m.y. in the continental interior and 4 m.y. along the coast. Such igneous activities provide a positive evidence for an applicability of plate tectonics to this area. 5. Sulfur isotope analyses of sulfide minerals from 8 mines revealed that these deposits were genetically connected with the spacially associated ingeous rocks showing relatively narrow range of ${\delta}^{34}S$ values (-0.9‰ to +7.5‰ except for +13.3 from Mulgum Mine). A sequence of metallogenic zones from the coast to the inland is delineated to be in the order of Fe-Cu zone, Cu-Pb-Zn zone, and W-Mo zone. A few porphyry type copper deposits are found in the Fe-Cu zone. These two facts enable the sequence to be comparable with that of Andean type in South America. 6. The VGP's of Cretaceous and post Cretaceous rocks from Korea are located near the ones($71^{\circ}N$, $180^{\circ}E$ and $90^{\circ}N$, $110^{\circ}E$) obtained from continents of northern hemisphere. This suggests that the Korean peninsula has been stable tectonically since Cretaceous, belonging to the Eurasian continent. 7. Different polar wandering path between Korean peninsula and Japanese islands delineates that there has been some relative movement between them. 8. The variational feature of declination of NRM toward northwestern inland side from southeastern extremity of Korean peninsula suggests that the age of rocks becomes older toward inland side. 9. The geological structure(mainly faults) and trends of lineaments interpreted from the Landsat imagery reveal that NNE-, NWW- and NEE-trends are predominant in the decreasing order of intensity. 10. The NNE-trending structures were originated by tensional and/or compressional forces, the directions of which were parallel and perpendicular respectively to the subduction boundary of the Kula plate during about 90 m.y. B.P. The NWW-trending structures were originated as shear fractures by the same compressional forces. The NEE-trending structures are considered to be priginated as tension fractures parallel to the subduction boundary of the Kula plate during about 70 m.y. B.P. when Japanese islands had drifted toward southeast leaving the Sea of Japan behind. It was clearly demonstrated by many authors that the drifting of Japanese islands was accompanied with a rotational movement of a clock-wise direction, so that it is inferred that subduction boundary had changed from NNE- to NEE-direction. A number of facts and features mentioned above provide a suite of positive evidences enabling application of plate tectonics to the late Cretaceous-early Tertiary igneous activity and metallogeny in the area. Synthesizing these facts, an arc-trench system of continental margin-type is adopted by reconstructing paleogeographic models for the evolution of Korean peninsula and Japan islands. The models involve an extention mechanism behind the are(proto-Japan), by which proto-Japan as of northeastern continuation of Gyongsang zone has been drifted rotationally toward southeast. The zone of igneous activity has also been migrated from the inland in late-Cretaceous to the peninsula margin and southwestern Japan in Tertiary.