• 한국광물학회지
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• 제19권4호
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• pp.325-336
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• 2006

국내에서 산출하는 사문석은 산업원료자원으로 활용되는 있는 주요한 원료광물 중 하나이다. 국내 사문암은 초염기성암의 열수변질산물로 해석되어 왔으며, 울산 철광상지역, 경북 안동지역, 충남홍성-청양지역 및 경기 가평지역에서 산출하고 있다. 이 연구에서는 울산 철광상 일대에 분포하는 사문암에 대해 주로 야외에서의 산출상태, 광물학적 연구 및 화학성분분석을 통하여 석회암, 철광화작용 및 사문석변질작용의 관련성에 대한 해석이 시도되었다. 울산지역 사문암은 초염기성암인 페리도 타이트를 구성하는 감람석이나 휘석의 수화작용에 의해 사문석을 형성시키고, 이 사문석이 다시 변질되어 활석을 형성시킨다. 이러한 변질을 초래시키는 열수유체는 백악기 화강암 관입에 의해 도입되었을 가능성이 가장 높으며, 천수의 혼화에 의해 보다 많은 양의 유체가 공급된 열수순환계에 의해 열수변질작용을 초래 시킨 것으로 해석된다. 변질암들의 $SiO_2,\;Fe_2O_3$, MgO 등 일부 주성분원소의 변화는 사문석화작용, 활석화작용 및 철광화작용의 변질세기에 주로 지배되고 있다. 그러나 $Al_2O_3$와 CaO의 함량범위는 변질되지 않고 잔존된 방해석 및 각섬석이나 변질광물인 녹니석 등 광물의 함량비에 더욱 더 지배된다. 탄산염암의 존재는 해성퇴적기원(천해성 석회암)이든 화성기원(카보너타이트)이든 간에 스카른형 철광상을 형성시킬 수 있는 지질학적인 환경을 제공 한 것으로 보인다. 지질 및 구성 광물의 공생관계로 보아 탄산염암의 형성${\to}$백악기 화강암 정치${\to}$사문석변질작용 ${\to}$ 철광화작용의 순으로 형성되었을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제24권2호
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• pp.97-105
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• 1991

Oxygen and sulfur isotope composition of pyrophyllite and pyrite from six pyrophyllite deposits in the Yangsan-Milyang areas (the Cheonbulsan, Dumyong, Dongrae, Youkwang, Sungjin and Milyang mines), and five deposits in the Whasoon-Dado-Haenam areas (the Byuksong, Songseok, Dado, Bugock and Nowha mines) were measured. Pyrophyllite ores both from the Yangsan-Milyang areas and the Dado-Haenam areas are composed mainly of high alumina minerals such as pyrophyllite, sericite and kaolinite. Most of altered rocks show diagnostic chacteristics of bleaching effect. Major minerals of the Songseok ore deposit in the Whasoon area are pyrophyllite, and diaspore with minor amounts of kaolinite and quartz. The Byuksong ores from the Whasoon area were composed mainly of andalusite, kaolinite, pyrophyllite and mica with small amounts of chloritoid, quartz and carbonaceous matter. The Byuksong and Songseok ores show metamorphic textures such as porphyroblastic, and pressure solution textures, and have low whiteness values, The ${\delta}^{18}O$ values of pyrophyllite from the Cheonbulsan and Dumyong mines in the Yangsan area, and the Dado and Nowha mines in the Dado-Haenam areas were in the range of 0.23~5.36%,. The relatively low 8 180 values provide conclusive evidence for hydrothermal activity in these deposits. The ${\delta}^{18}O$ values of pvrophvllite from the Songseok mine in the Whasoon area were measured as 6.70-8.13%, and these higher ${\delta}^{18}O$ values suggest that the Songseok ore deposit have been probably subjected to metamorphism. ${\delta}^{34}$S(pyrito) values from the Cheonbulsan, Dumyong, Youkwang, Dongrae, Sungjin and Milyang deposits in the Yangsan-Milyang areas, and the Dado pyrophyllite deposits in the Dado area range from -5.8 to 2.7%, which means that the pyrite sulfur could be of igneous origin. ${\delta}^{34}$S(pyrito) from the Nohwa mine in the Haenam area is, however, measured as -12.4%" implying the contamination of sulfur derived from the sedimentary country rocks. All of the studied high alumina deposits in the Yangsan-Milyang areas and the Dado-Haenam areas were hydrothermal in origin, whereas the Byuksong and Songseok ore deposits in the Whasoon area were probably of metamorphic origin.

• 자원환경지질
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• 제50권4호
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• pp.313-324
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• 2017

촉트체치 지역은 남고비에 위치하며 석탄기 후기에서 페름기 초기에 관입한 흑운모 화강암 중 일부가 반암이 관입하면서 알카리 화강암화 된 부분과 관련된 동 광상이다. 말라카이트가 집중적으로 산출되는 지역은 녹니석, 녹렴석으로 변질된 프로필리틱 변질대가 광범위하게 나타난다. 격자지구화학탐사와 연장부 조사 결과 말라카이트가 산출되는 곳은 30개 지점으로 휴대용 XRF로 측정한 동함량은 1.080~18.300%로 나타났으며, 화학분석 결과 동함량은 13개 지점에서 각각 1.080%~32.900로 높게 나타났다. X-선 회전 분석결과와 현미경 관찰결과 동광물은 말라카이트가 주이며, 남동석, 퍼민제타이트, 황철석과 황동석 등이 가끔 산출되며, 그 외에 은 광물인 능홍은석이 산출된다. 또한 열수변질광물인 딕카이트가 산출되며, 변질산물인 방해석, 녹니석, 녹염석 등도 산출된다. 광화작용은 반암관입 후에 남은 잔류마그마에서 열수용액이 올라오면서 반암 주변 일부 화강암과 정단층 상반부에만 선택적으로 일어난 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제26권2호
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• pp.145-154
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• 1993

Gold-silver deposits in the Kwangyang-Seungju area are emplaced along $N4^{\circ}{\sim}10^{\circ}W$ to $N40^{\circ}{\sim}60^{\circ}W$ trending fissures and fault in Pre-cambrian Jirisan gneiss complex or Cretaceous diorite. Mineral constituents of the ore from above deposits are composed mainly of pyrite, arsenopyrite, pyrrhotite, magnetite, sphalerite, chalcopyrite, galena and minor amount of electrum, tetrahedrite, miargyrite, stannite, covellite and goethite. The gangue minerals are predominantly quartz and calcite. Gold minerals consist mostly of electrum with a 56.19~79.24 wt% Au and closely associated with pyrite, chalcopyrite, miargyrite and galena. K-Ar analysis of the altered sericite from the Beonjeong mine yielded a date of $94.2{\pm}2.4\;Ma$ (Lee, 1992). This indicates a likely genetic tie between ore mineralization and intrusion of the middle Cretaceous diorite ($108{\pm}4\;Ma$). The ${\delta}^{34}S$ values ranged from +1.0 to 8.3‰ with an average of +4.4‰ suggest that the sulfur in the sulfides may be magmatic origin. The temperatures of mineralization by the sulfur isotopic composition with coexisting pyrite-galena and pyrite-chalcopyrite from Beonjeong and Jeungheung mines were $343^{\circ}C$ and $375^{\circ}C$ respectively. This temperature is in reasonable agreement with the homogenization temperature of primary fluid inclusion quartz ($330^{\circ}C$ to $390^{\circ}C$; Park.1989). Four samples of quartz from ore veins have ${\delta}^{18}O$ values of +6.9~+10.6‰ (mean=8.9‰) and three whole rock samples have ${\delta}^{18}O$ values of +7.4~+10.2‰ with an average of 7.4‰. These values are similar with those of the Cretaceous Bulgugsa granite in South Korea (mean=8.3‰; Kim et al. 1991). The calculated ${\delta}^{18}O_{water}$ in the ore-forming fluid using fractionation factors of Bulgugsa et al. (1973) range from -1.3 to -2.3‰. These values suggest that the fluid was dominated by progressive meteoric water inundation through mineralization.

• 암석학회지
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• 제16권2호
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• pp.47-58
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• 2007

본 연구에서는 2005년 6월 지반침하가 발생한 전남 무안군 무안읍 교촌리 일대의 기반암의 분포를 조사하고, 지반침하의 원인인 석회질암의 용식작용과 지반침하 현상을 추적했다. 연구지역의 지표에서는 운모편암과 유문암이 관찰되나, 지하에는 크고 작은 공동을 갖는 석회질암이 분포한다. 또한 지반침하지역 북측의 우회도로를 따라 폭이 최대 300 m이고, 길이가 4 km 이상의 두꺼운 석회암 층이 분포하고 있다. 이러한 석회암의 분포 규명은 이후에 발생할 수 있는 석회공동에 의한 지반침하를 예측하는데 매우 유용한 자료가 될 것이다. 이 지역 석회질암은 심한 전단변형을 받아 소규모의 습곡과 단층으로 교란되어 있다. 석회질암층에 형성된 습곡의 배사 부분에 소규모의 공동들이 자주 발견된다. 이는 습곡작용 시 약화된 석회질이 용해되어 공동이 형성된 것으로 판단된다. 또한 석회질암 내에는 다양한 두께의 편암이 협재되어 있는데, 이 편암은 주로 판상광물(녹니석, 운모)과 석영으로 구성되어 있다. 풍화된 암석 시료의 절단면을 보면 편암의 흑운모가 녹니석으로 변질되고, 이어서 편암 주변부터 방해석이 용식되어가는 현상이 관찰된다. 이는 석회질암에 협재된 판상광물 틈새로 지하수가 침투하여 석회암의 용식이 시작되었음을 시사한다. 즉, 위의 두 가지 메커니즘에 의해 무안지역의 석회질암층에서는 공동이 생성되었을 것으로 보인다. 저수지(불무재)의 매립과 농업용수의 과다 양수와 같은 이유로 공동을 지지하는 지하수가 고갈되거나, 공통퇴적물이 유실되어 지반침하가 일어난 것으로 해석된다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2003년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.67-67
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• 2003

The chemical compositions and textural relationships of the Nb-Zr oxide minerals including pyrochlore [ideally (Ca,Na)$_2$Nb$_2$O$\sub$6/(OH,F), with up to 24% UO$_2$ and 16% Ta$_2$O$\sub$5/] and baddeleyite [ideally ZrO$_2$, with up to 6% Nb$_2$O$\sub$5/] in the Sokli carbonatite complex, Kola Peninsula, Arctic are described. These two minerals in carbonatites are the major hosts for the HFSEs such as U, Th, Ta, Nb, Zr and Hf and thus are interest both economically and petrologically. The Sokli carbonatite complex (360-370 Ma) in Northern Finland, which forms a part of the Paleozoic Kola Alkaline Province (KAP), is mainly composed of multi-stages of carbonatite and phoscorite associations (P1-C1 P2-C2, P3-C3, D4 and D5) surrounded by altered ultramafic rocks (olivinite and pyroxenite) and cut by numerous small dikes of ultramafic lamprophyre. The Sokli complex contains the highest concentration in niobium and probably in tantalum, which are economically very important to modern steel technology, among the ultramafic-alkaline complexes of the KAP. Pyrochlore and baddeleyite mostly concentrate in the phoscorites. Pyrochlores in the Sokli complex are generally rounded octahedra and cubes in shape, red brown to grey yellow in color, and 0.2 to 5 mm in size. They are found in all calcite carbonatites, phoscorites and dolomite carbonatites, except P1-C1 rocks. These pyrochlores display remarkable zonations which depend on host rock compositions, and have significant compositional variations with evolution of the Sokli complex. The common variation scheme is that (1) early pyrochlore is highly enriched in U and Ta; (2) these elements decrease abruptly in the intermediate stage, while Th and Ce increase, and (3) late stage pyrochlore is low in U, Ta, Th, and Ce, and correspondingly high in Nb. Baddeleyites in the Sokli complex occur in the early P1-C1 and P2-C2 rocks and rarely in P3. They crystallized earlier than pyrochlores, and occasionally show post-magmatic corrosion and replacement. The FeO and TiO$_2$ contents of baddeleyites are much lower than those of the other terrestrial and lunar baddeleyites, whereas Nb$_2$O$\sub$5/ and Ta$_2$O$\sub$5/ contents are the highest among the reported compositions. Ta/Nb and Zr/Nb ratios of pyrochlores and baddeleyites decrease towards later stage facies, which is in accordance with the whole rock compositions. The variation of Ta/Nb and Zr/Nb ratios of pyrochlores and baddeleyites is considered to be a good indicator to trace an evolution of the carbonatite complexes.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.629-646
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• 2023

천전리 각석의 모암은 백악기 경상누층군의 대구층에 속하는 셰일이다. 이 암석은 열변질을 받아 혼펠스화 되어 경도가 높고 치밀한 조직을 갖는다. 각석의 표면은 일정한 깊이의 풍화대를 형성하고 있으며 비풍화대와는 광물 및 화학조성에 차이가 있다. 각석의 물리적 손상도 평가 결과, 균열은 대부분 층리와 평행하게 나타나며 상대적으로 조직의 치밀도가 낮은 상부에 집중된다. 탈락은 각석의 상부와 하부에서 전체 면적의 6.0%를 차지하며, 균열이 교차하는 쐐기작용에 따라 생성된 것으로 보이다. 표면을 점유하는 1차 박락은 전체면적의 23.8%이며, 2차 박락은 9.3%, 3차례 이상 발생한 박락은 3.4%로 산출되었다. 이는 자연적 풍화와 과거 이곳에서 화장하던 풍습으로 인한 열충격이 영향을 주었을 것으로 판단된다. 초음파 물성으로 보아 각석은 층리와 평행한 수평방향으로 높은 강도를 지시하며, 물리적 손상이 적은 영역은 평균 4,684m/s를 기록하였으나 균열대 및 박리박락이 심한 곳은 평균 2,597에서 3,382m/s로 차이를 보였다. 천전리 각석의 물리적 손상은 풍화작용이 반복되면서 암석 표면이 내부보다 정도가 심화되고 광물의 결합력이 약해져 나타난 것으로 보인다. 따라서 비풍화대보다 풍화대에서 응력이 크게 발생할 때 상대적으로 풍화된 표면이 지지력을 잃고 박락이 발생한 것으로 이해할 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권4호
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• pp.160-189
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• 2023

천전리 각석은 중생대 백악기 경상누층군의 대구층에 속하는 셰일층준에 새겨져 있다. 이 암석은 열변질 작용을 받아 혼펠스화 되어 경도가 높고 치밀한 조직을 보이며, 조암광물은 석영, 정장석, 사장석, 방해석, 운모, 녹니석 및 불투명 광물들로 동일한 조성을 가지나 풍화대에서는 방해석이 거의 검출되지 않는다. 각석은 일정한 깊이의 풍화대를 형성하고 있으며 풍화대와 비풍화대는 광물조성 및 화학조성의 차이가 있다. 풍화대의 CaO 함량은 비풍화대에 비해 90% 이상 감소하였으며, 이는 방해석이 물과 반응하여 용탈되었기 때문이다. X-선의 투과특성으로 각석 표면의 풍화심도를 산출한 결과, 탈락 및 박리 영역에서는 0.5~1.0mm 정도의 깊이를 보였지만 대부분 영역의 풍화깊이는 3~4mm 정도로 산출되었다. 이는 Ca과 Sr의 함량과 변화로도 입증할 수 있다. 각석의 표면변색은 색의 농도를 달리하며 분포하고, 황갈색 변색은 얇은 생물 피막층과 함께 교호하며 79.6%의 피도를 보인다. 따라서 천전리 각석의 물리화학적 및 생물학적 손상을 효과적으로 제어할 수 있는 주기적인 보존관리와 예방보존 차원의 정밀모니터링이 필요할 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제29권4호
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• pp.239-254
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• 2016

황토굴은 울릉도 태하리 해안에 위치하고 있는 해식동굴로서, 벽면은 적색 응회암층으로 이루어져 있고 상부는 조면암으로 덮여있다. 적색 응회암에 대한 주화학성분은 $SiO_2$ 49.81-63.63%, $Al_2O_3$ 13.05-24.91%, $Fe_2O_3$ 2.67-5.82%, $Na_2O$ 2.87-6.92%, $K_2O$ 2.37-3.85% $TiO_2$ 0.55-0.81%, MnO 0-0.53%, MgO 0.39-1.75%, CaO 0.60-1.40%이며, 토질의 pH는 4.5-8의 범위를 나타내고, 광물성분은 아노르소클레이스(anorthoclase) 23.7-39.4%, 새니딘(sanidine) 16.9-33.3% 일라이트(illite) 15.8-26.1%, 적철석(hematite) 5.1-9.0%, 침철석(goethite) 0-3.7%, 산화티탄(titanium oxide) 6.9-9.9%, 소금(halite) 0.9-9.5%의 범위를 보인다. 하지만 현무암질 응회암층 기질의 내에 존재하는 대부분의 비정질 물질은 XRD회 절선이 나타나지 않으므로 아노르소클레이스, 새니딘, 일라이트가 적색층의 주성분이라고는 할 수 없다. 조면암 용암의 열은 하부의 응회암에 영향을 주어 기질을 쉽게 변질시키는데 이로 인해 적색의 비정질 집합체 팔라고나이트(palagonite)를 형성하고 철 성분을 산화시켜 주변을 채색한 것으로 보인다. 이렇게 이차적으로 형성된 철 산화물은 팔라고나이트 내부에 부화되거나, 극미립 또는 비정질의 철산화물의 형태로 존재하고 있다. 따라서 적색층은 조면암 분출 직후와 관련된 열적 산화작용과 응회암 기질의 팔라고나이트화, 적색층 내에 존재하는 함철광물의 산화작용에 의하여 복합적으로 형성된 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제26권3호
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• pp.161-174
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• 2013

원동지역은 스카른형 다중금속 광상으로서, 최근에는 회중석을 포함하는 텅스텐 광체의 유망광구로 주목받고 있다. 본 연구는 관입암체와 스카른 광물에 대한 연대측정을 통하여 스카른 형성 시기에 대한 지질연대학적 정보를 제공하고자 한다. 원동 지역의 층서는 석탄기와 트라이아스기, 캠브리아기와 오르도비스기의 층으로 이루어져있다. SHRIMP U-Pb 연대측정으로 원동지역 일대에 분포하고 있는 관입암류인 석영반암($79.37{\pm}0.94$ Ma)과 장석반암암맥($50.64{\pm}0.44$ Ma)의 정치고결시기를 결정하였다. K-Ar 연대측정으로 거정질의 금운모($49.1{\pm}1.1$ Ma), 괴상의 금운모($49.2{\pm}1.2$ Ma), 스카른광물과 공생하는 금운모($49.9{\pm}3.6$ Ma), 그리고 열수변질작용의 산물인 일라이트($48.3{\pm}1.1$ Ma)의 생성시기를 밝혀내었다. 열수 변질된 석영반암에서의 SHRIMP U-Pb 연대는 59.7~38.7 Ma까지 다양한 연대분포를 보이는데, 저어콘의 조직과 관련하여 메타믹티제이션(metamictization) 받은 저어콘 조직에서는 Pb 손실이 발생하여 연대 신뢰도가 떨어지는 반면, 용해-침전작용을 받은 부분의 연대 값은 동위원소 재평형 작용의 가능성이 있어 또다른 열수변질시기 혹은 화성활동시기에 대한 정보를 제공할 수 있다. 연대측정 결과와 광물 공생관계, 그리고 야외조사에서 확인된 석영반암 내 혹은 균열대에 발달해 있는 스카른용액 침투흔적으로 볼 때, 연구지역에서의 중석 스카른 광화시기는 약 50 Ma일 가능성이 높지만, 스카른 광체 선후관계 및 장석반암과 스카른 광체의 지질학적 연관관계에 대한 연구가 추가적으로 이루어져야 할 필요가 있다.