• 한국광물학회지
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• 제18권1호
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• pp.33-43
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• 2005

제주도 알칼리 현무암내에 다양하게 산출되는 단사휘석에 대한 지화학, 조직, 산출상태에 의해 세 종류로 구별되어진다. Ⅰ형의 단사휘석은 상부맨틀을 구성하고 있는 첨정석 페리도타이트의 구성광물로 크롬이 풍부한 투휘석이다. Ⅱ형은 세립의 단사휘석집합체(단사휘석이 거의 85∼90%)로 산출되는 휘석암의 구성광물로서, 모암인 현무암질 마그마의 형성 이전에 상부맨틀에서 형성된 암맥이거나 변성기원의 맨틀물질의 일부가 포획되어진 것으로 Ti함량이 비교적 적은 편이며, Ca, Mg성분이 높은 augite이다. Ⅲ형은 모암인 현무암에서 형성된 큐뮬레이트의 일부이거나 조립의 반정으로 산출되는 휘석이다. 산출상태의 차이에 의해 Ⅲ형은 거정(>1 cm)의 단결정으로 산출되는 단사휘석(Ⅲa), 거정의 사장석 내에 조립의 사방휘석과 함께 오피틱(ophitic)조직을 형성하며 산출되는 단사휘석(Ⅲb), 반정(<1 cm)으로 산출되는 단사휘석(Ⅲc)으로 다시 구분되어진다. Ⅰ형의 단사휘석은 높은 Mg#와 Si, 가장 낮은 Ti 성분을, Ⅱ형은 Ⅰ형과 Ⅲ형의 중간조성을 보이며, 반면에 Ⅲ형의 높은 Ti성분, 낮은 Si와 Mg#를 나타내고 있다. 이는 Ⅰ형에서 Ⅲ형으로 갈수록(Ti+Al/sup Ⅵ/)/Si과 Al/sup Ⅵ//Al/sup Ⅵ/의 비율이 높아진 것으로, 이 세 종류의 단사휘석은 모두 높은 압력환경 하에서 형성되었으며, Ⅰ형이 가장 높은 압력에서 형성되었고, Ⅲ형이 상대적으로 가장 낮은 압력에서 형성되었음을 의미한다. 모암인 현무암이 고압의 환경에서 분별결정작용을 통해 단사휘석(Ⅲ형)을 정출함으로 SiO₂의 결핍과 상대적인 알칼리성분의 부화를 가져오게 되어 알칼리 현무암의 화학조성을 보이는 특성에 기여한 것으로 해석된다.

• 한국광물학회지
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• 제2권1호
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• pp.26-36
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• 1989

Clinopyroxene in the Geodo mine belongs to diopside-hedenbergite series. It is widely distributed throughout the mine area together with garnet and is also closely related with Fe-mineralization. Clinopyroxenes in the Geodo mine including two samples from the sangdong and Ulchin Mines are studied using polarized microscope, EPMA, XRD, and IR spectroscopy for occurrence, chemistry, structure, and crystal chemistry. Especially, variations in unit-cell parameters are examined in relation with the substitution scheme between Fe and Mg cations. Clinopyroxenes in the Geodo mine occur in both endoskarn and exoskarn zone. It is mostly anhedral to subhedral with fine- to medium-grained in texture, but some have bigger crystals of short prismatic or columnar habits. Clinopyroxene occurs as monomineralic or is associated with mostly garnet and sometimes with actinolite, magnetite, epidote, and chlorite. Chemical analysis reveals that the Geodo clinopyroxene is diopsidic in composition (Di: 65-96%). This fact is in good contrast with garnet chemistry showing mostly andraditic (An: 41-82%). Especially, clinopyroxene coexisting with magnetite belongs to nearly end member diopside (Di: 97-99%). Thus, diopside-andradite pair indicates that Geodo skarns were formed under the reduced environment. X-ray diffraction analysis shows unit-cell parameters vary with increase of Fe contents: a = 9.765-9.838$\AA$, b = 8.943-9.020$\AA$, c= 5.240-5.253$\AA$.$\beta$ = 105.70-104.83$^{\circ}$, and V =440.64-448.19$\AA$3. It is noted from the least square regression that a, b and V increase linearly with increase of Fe content, while $\beta$ slightly decreases and c remains nearly unchanged as change in Fe content. These trends are to difference between synthetic and natural clinopyroxenes. This fact is also recognized in IR spectra which show a slight shift of several absorption bands toward lower wavenumber region with increasing Fe content.

• 한국광물학회지
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• 제23권4호
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• pp.413-428
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• 2010

국전 연-아연 광상은 백악기 말 유천층군의 정각산층 내에 협재된 석회암이 불국사 관입암류인 흑운모화강암에 의해 교대작용을 받아 형성된 스카른 광상이다. 정각산층은 주로 응회질 세일로 구성되며 사암, 안산암질 응회암, 석회질암, 역암이 협재된다. 암색에 따라 하부, 중부, 상부로 나뉘며 석회질암은 하부에서 6~8 m의 층후를 가지고 약 500 m 정도 연장을 보인다. 국전광상은 과거 갱내 채굴이 이루어진 죽갱 광체와 광산의 동쪽에 위치한 동부 광체로 구분된다. 주요 광석광물은 섬아연석과 방연석여며 황동석, 유비철석, 황철석, 자류철석 등이 수반되며, 스카른 광물로는 단사휘석과 석류석이 주로 산출되며 양기석, 녹니석, 엑시나이트, 방해석, 석영 등이 수반된다. 죽갱 광체의 경우 부광대를 이루는 중심부로부터 바깥쪽으로 대칭적으로 대상 분포하는 특정을 보여주는데, 중심부로부터 단사휘석(헤덴버지이트)대, 단사휘석-석류석(그로슐라)대, 석류석(안드라다이트)대, 호온펠스 변질대 순으로 분포한다. 단사휘석은 부광대에서 멀어질수록 $Fe^{2+}$의 함량이 증가한다. 섬아연석은 부광대인 중심부를 포함하여 모든 대에서 산출되며 단사휘석과 마찬가지로 부광대에서 벌어질수록 섬아연석의 $Fe^{2+}$ 함량이 증가한다. 이는 국전광상의 배태에는 단사휘석과 섬아연석의 공생이 밀접히 관련되어 있음을 지시한다. 따라서, 국전광상의 산출상태는 황철석의 함량이 비교적 적으며 품위가 높은 섬아연석이 단사휘석과 수반되어 부광대를 이루는 것으로 사료된다.

• 한국광물학회지
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• 제18권1호
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• pp.61-72
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• 2005

백령도와 보은 지역의 마이오세 알칼리현무암에 상부맨틀암석인 스피넬 페리도타이트가 포획되어 있다. 이들 포획체 내의 단사휘석의 모드 조성과 주성분원소, 미량원소, 희토류원소 조성은 백령도와 보은 지역의 상부맨틀의 평형 온도와 맨틀결핍, 맨틀부화와 같은 지화학적 과정들을 규명하는 매우 중요하다. 원생입상조직과 반상쇄설조직 사이의 전이 조직을 보이는 백령도와 보은 스피넬 페리도타이트의 평형온도는 15 kb 압력에서 각각 773∼1188℃와 705∼1106℃이다. 단사휘석의 Y, Yb 성분은 백령도와 보은 스피넬 페리도타이트가 각각 1~10%와 1∼4%의 부분용융을 받았고, 단사휘석의 LREE 부화 패턴은 이들 지역 상부맨틀이 은폐 맨틀교대작용을 받았음을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제27권5호
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• pp.423-440
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• 1994

The Samhwa iron ore deposit, which is of typical magnetite skarn type, is located in the Samhwadong area of Donghae city, Kangwon-do, Korea. Skarn minerals are mainly composed of garnet, clinopyroxene, vesuvianite, wollastonite and small amounts of epidote and quartz. The garnets are isotropic $(Ad_{92.82{\sim}98.37})$ or anisotropic andradite $(Ad_{45.30{\sim}75.85})$ and grossular $(Gr_{86.26{\sim}24.47})$, the clinopyroxenes are ferrosalite and salite, Homogenization temperature of gas rich two phase inclusions in garnet are $368{\sim}593^{\circ}C$, and salnities of polyphase inclusions in garnet have 33.9~68.4 equ. NaCl wt. %. Garnet grain often shows composional variation from its core to rim. In other words, Fe and Al contents in garnet vary inversely, which suggest that the variation depends upon $f_{o2}$ during skarn formation.

• 자원환경지질
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• 제19권1호
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• pp.1-18
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• 1986

A group of 16 $Zn+Pb{\pm}Ag$ deposits distributed in the Pyeongchang-Jucheon area, Kangwon-do, South Korea, were semi-regionally investigated. These deposits are contact metasomatic and/or hydrothermal replacement types hosted in the carbonate-dominated Cambrian Machari Formation and Ordovician Ibtanri Formation, and also in the carbonate interbeds of the Precambrian argillic metasediments. Comparing some key aspects of the individual deposits, it is found that the ore deposits hosted in the Machari and Ibtanri Formations are mostly of steeply-dipping chimneys with or without skarn minerals and are rich in Ag and Pb>Zn in metal grade whereas those occuring in the carbonate interbeds of the Precambrian argillic metasediments are gently-dipping conformable lenticular orebodies mostly with skarn minerals and are generally poor in Ag and Zn>Pb. The skarn mineralization in the area appears to have occurred during the lower Cretaceous (118.7Ma) to mid-Cretaceous (107.8Ma) time assumed from the K-Ar dates of the Dowon and Pyeongchang granites which are closely associated with the skarn ore deposits. The Rb/Ba/Sr ratios of these granites indicate that they are of strongly differentiated anomalous granites, and the Nb vs. Y and Rb vs. Y+Nb plots fall on the field of volcanic arc setting. The contact aureoles are zoned, giving the sequence in order of increasing distance from igneous contact: garnet-wollastonite, granet-wollastonite-clinopyroxene and garnet-clinopyroxene in such as the Pyeongchang and Yeonwol 114 areas. Electron microprobe analyses reveal that garnets and clinopyroxenes are generally low in Fe and Mn. Garnets are grossular to intermediate grandite except for those from the Ogryong exoskarn which are richer in andradite, pyrope and spessartine fractions. This indicates that the oxidation state of skarn-forming environment at Ogryong was higher than at the other deposits. Clinopyroxenes are mostly salitic except for those from the Ogryong exoskarn which involve considerable amounts of hedenbergite and johansenite fractions. The ${\delta}^{18}O$ value of Jurassic biotite granite at Ogryong is higher (+10.21‰) than that of Cretaceous one at Chodun (+8.41‰). The ${\delta}^{13}C$ values of carbonate rocks range from -0.89‰ to 0.68‰ and the ${\delta}^{18}O$ values range from +11.91‰ to + 19.34‰ indicating that these carbonate rocks are of marine origin. However, the ${\delta}^{13}C$ values of skarn calcite and vein calcite are -4.80‰ and -12.92‰, and the ${\delta}^{18}O$ values are +5.56‰ and +10.32‰, respectively, indicating that these calcites are of hydrothermal origin. The ${\delta}^{34}S$ values of sulfide minerals range from +4.4‰ to +8.7‰ suggesting that the sulfurs are of magmatic origin.

• 자원환경지질
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• 제26권1호
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• pp.41-54
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• 1993

경상분지 남동부에 위치한 울산광산은 석회암을 교대한 전형적인 calcareous skarn강상으로 Fe W광화작용 이외에도 Cu, Pb, Zn, As, Bi, Ni, Co, Cr, Ag, Sn, In, Te, Sb 등이 수반되는 다금속광화작용의 특성을 보여주고 있다. 본 광상은 직립에 가까운 파이프상 광체로 산출되며, 자철석과 함께 북측의 혼펠스와의 경계부근에 회중석이 부분적으로 광염되어 있다. 본 광상의 스카른대는 석회암 및 혼펠스를 교대한 괴상 스카른과 양자를 각기 절단하는 맥상스카른으로 구분된다. 괴상스카른은 석회암 기원의 스카른이 주체를 이루며, 이러한 스카른대는 규회석 스카른, 석류석 스카른, 단사휘석-석류석 스카른, 단사휘석 스카른으로 분류되며, 부분적으로 스카른대 주변부를 따라 거정질 방해석대가 존재하고 있다. 스카른 진화과정은 초기스카른 및 후기스카른의 두 시기로 분류되며, 초기스카른은 prograde한 스카른 생성시기로 초기에는 규회석, Mg-rich 단사휘석, Al-rich garnet가 주로 정출되며 광석광물은 거의 불모한 시기이나, 초기스카른의 말기로 진행됨에 따라 자철석과 회중석이 정출된다. 그리고, 후기스카른의 전반기까지는 Fe-rich 단사휘석, Fe-rich garnet와 함께 자철석 회중석이 연속적으로 정출되었으나, 후기스카른의 중기부터는 Ni, Co, As, Cu, Zn, Fe, Bi 등의 황화광물이 정출되는 다금속광화 작용의 특정을 보인다. 또한, 최후기 열수작용시기에는 섬아연석과 방연석 등의 Base-metal 황화광물이 주로 정출되는 연 아연 광화작용의 양상을 나타낸다. 이러한 각 광화시기별 스카른 광물과 광석광물의 변화양상은 고온의 열수용액이 천부로 유출되는 과정에서 광화용액의 온도가 급격히 떨어진 결과 (telescope)에 기인된 것으로 사료된다.

• 광물과 암석
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• 제34권4호
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• pp.277-291
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• 2021

하나의 광물상은 다양한 기원과 결정성장사를 기록하는 여러 개의 결정군집(crystal population)으로 분류될 수 있다. 울릉도 남동부에서 단사휘석 거정을 포함하면서, 유리질 급냉대(타킬라이트, tachylyte)를 가지는 반상 암맥이 발견되었다. 이 암석에 대한 암석기재학적 접근을 통해 이들이 포함하는 결정군집에 대한 연구가 수행되었다. 이번 연구는 전자 미세탐침 분석기를 사용해 이 암석을 구성하는 타킬라이트와 조암광물의 주성분원소 조성을 보고한다. 타킬라이트는 조면안산암질 조성을 가지며, 어떠한 변질의 흔적도 보이지 않는다. 이러한 특징은 타킬라이트의 조성이 이 암맥의 원래 멜트 조성을 반영할 수 있다는 점을 시사한다. 0.5mm 보다 큰 결정크기를 가지는 단사휘석과 사장석은 조면안산암질 멜트보다 초생적인 조성을 가졌던 멜트와 평형을 이루었던 재활결정(antecryst)으로 판단된다. 한편, 0.5 mm 보다 작은 결정크기를 가지는 단사휘석 및 사장석 미정(microlite)은 현재 위치에서 결정화된 초생결정(primocryst)이다. 이번 연구 결과에 따르면, 울릉도 화산단계 I 도동현무암에 대해 기존에 보고된 단사휘석의 조성변화 양상은 [Mg+Si+Fe]_basal ↔ [Al+Ti+Na]_prism를 통해 체계적으로 설명될 수 있으며, 이는 도동현무암에 포함된 모든 단사휘석이 섹터누대를 가질 수 있다는 점을 시사한다. 따라서, 단사휘석의 섹터누대에서 기인한 원소 분배가 도동현무암의 지구화학적 진화에 미친 영향이 추후 연구에 반영되어야 할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제31권5호
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• pp.447-458
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• 1998

The spinel Ihelzolite of ultramafic xenoliths are found in the alkali basalt from eastern part of the Cheju island, Korea. The xenolith is are mainly composed of olivine, orthopyroxene, clinopyroxene and spinel. Based on the chemical compositions of the constituent minerals, the ultramafic xenolith belong to upper mantle peridotite. Each minerals have a protogranular texture. Olivine with kink band texture partly shows undulatory extinction. Some clinopyroxenes have spongy textured rims. Brown spinels occur in the interstices between olivine and pyroxene grains. Olivine is mostly forsterite $(Fo_{89-90})$. Orthopyroxene is enstatite $(Wo_{1.3}En_{88.4}Fs_{10.3})$ with 3.87~5.25 wt% $Al_{2}O_{3}$. Clinopyroxene is diopside $(Wo_{48.0}En_{46.2}Fs_{5.8})$ with 6.75~5.03 wt% $Al_{2}O_{3}$. Spinel has the Mg value of 75.9 and its Cr-number is 10.2. According to the PoT estimations for the mantle xenoliths, equilibrium temperatures of the xenoliths range from 1023 to $1038^{\circ}C$ and pressure is 18 kbar. Spinellhelzolite from this area, which is characterized by lower Cr-number (10.2) and homogeneous chemical compositions, supports that these ultramafic xenoliths are derived from the upper mantle.

• 한국광물학회지
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• 제4권2호
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• pp.119-128
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• 1991

In the southern limb of the Hambaek geosyncline belt, large-scaled skarn deposits are developed in the Cambro-Ordovician sedimentary rocks of the Chosun Supergroup. They are the Sangdong tungsten deposit, Geodo iron-copper deposit, Yeonhwa I and II lead-zinc deposits, and Ulchin zinc-lead deposit, all of which are associated with various skarn minerals. Though different occurrences and paragenesis are found in different deposits, most skarn deposits always have skarns of garnet (andradite-grossular series) and clinopyroxene(heden-bergite-diopside series). Andradite and hedenbergite are Fe-dominant members, but show different oxidation states, that is, Fe3+ for andradite and Fe2+ for hedenbergite. According to iron chemistry and log([Fe/Al]gd/[Fe/Mg]cpx) derived from equilibrium reactions, the diopside-andradite and hedenbergite-grossular pairs suggest the oxidized state (dian type) and reduced state (hegro type), respectively. Among skarn deposits developed in the Hambaek geosynline, it can be classified that the Geodo and Yeonhwa I skarns are of dian type, while the Sangdong, Yeonhwa II, and Ulchin deposits are of hegro type. This classification is not applicable to all kinds of skarn deposits, but may be applicable to such deposits as are more controlled by oxygen fugacity than composition of skarn fluid.