• 광물과산업
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• 제29권
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• pp.56-66
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• 2016

열수변질대가 폭넓게 분포하고 있는 우리나라에서 자연사면이나 인공사면에서 열수변질대 내에 산출되는 점토맥이 산사태 발생에 중요한 역할을 할 수 있다. 점토맥이 존재하는 지반에 지표수가 침투되면 점토광물의 팽윤성 때문에 국지적으로 간극수압이 급격히 상승할 수 있다. 간극수압의 상승으로 세립의 점토광물이 침식될 수 있다. 침식된 점토광물은 수두가 큰 곳에서 작은 곳으로 유동하면서 동수경사가 작은 부분에서 유속이 느려져 퇴적된다. 점토광물이 퇴적된 곳에서 국지적인 간극수압의 증가로 인한 지하수의 유출이 사면파괴를 일으킬 수 있다. 이에 본고에서는 열수변질 점토맥과 산사태와 관련한 국내외 자료를 소개하고자 한다.

• 자원환경지질
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• 제50권5호
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• pp.325-340
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• 2017

성도 연-아연광상은 옥천층군 화전리층의 석회암을 교대한 스카른광체와 모암내 열극을 충진한 열수맥상광체로 구분된다. 스카른광물은 헤덴버자이트(hedenbergite) 계열의 휘석이 대부분이며, 그로슐라(grossular)와 안드라다이트(andradite)가 진동누대구조를 보이는 석류석, 그리고 소량의 규회석, 투각섬석, 녹염석 등이 산출되어 환원환경에서 정출된 것으로 보인다. 스카른광체에서는 섬아연석 및 방연석이 우세하고 황철석, 자류철석, 황동석이 소량 수반되며, 열수맥상광체에서는 유비철석, 섬아연석, 황동석 및 황철석과 더불어 방연석, 자연비스무스 및 황석석(stannite)이 소량 수반된다. 스카른광체에서 암회색 섬아연석의 FeS 함량은 평균 17.4 mole%, 적갈색 섬아연석은 3.6 mole%이고, 열수맥상광체에서는 10.3 mole%를 나타낸다. 이들을 국내 주요 금속광상의 FeS-MnS-CdS 함량비와 비교한 결과 스카른광체는 연-아연, 열수맥상광체는 금-은 광상 영역에 도시된다. 열수맥상광체에서 산출되는 유비철석의 As 함량은 초기 31.93~33.00 at.%에서 중기 29.58~30.21 at.%로 가면서 점차 감소하며, 이에 따른 광화온도와 황분압은 초기 $441{\sim}490^{\circ}C$, $10^{-6}{\sim}10^{-4.5}atm.$와 중기 $330{\sim}364^{\circ}C$, <$10^{-8}atm.$에 해당한다. 섬아연석과 공생하는 황석석의 Fe와 Zn 조성비를 이용한 광물상 평형온도는 $236{\sim}254^{\circ}C$의 범위를 보인다. 스카른광체 황화광물의 황동위원소 조성은 5.4~7.2‰, 열수맥상광체는 5.4~8.4‰로서 화성기원과 유사하거나 다소 높은 값을 나타내어 광상을 형성시킨 황이 대체로 마그마에서 유래되었으나 일부 모암의 영향을 받았음을 시사한다. 그러나, 스카른광체와 열수맥상광체에서의 황동위원소평형온도가 각각 $549^{\circ}C$와 $487^{\circ}C$로서 상평형온도 보다 현저히 높게 나타나고 있어서 이들이 동위원소적으로 충분한 평형을 이루지 못한 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제55권2호
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• pp.183-195
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• 2022

열수 금광상은 단층대 내에서 일어나는 열수 유체의 폭발적 흐름의 증거이며, 그로 인해 만들어지는 맥의 구조 및 조직은 열수유체 재분배 기작을 반영한다. 본 리뷰 논문에서는 열수 금광상의 형성을 야기하는 지각 내 유체 순환의 기작으로서 석션 펌프와 단층 밸브 모델을 소개하고 단층역학적인 측면에서 검토한다. 석션 펌프와 단층 밸브 모델은 (1) 지구조 응력의 누적과 유체압의 증가, (2) 지진성 단층파열에 따른 지구조 응력의 해소와 유체압의 감소가 주기적으로 발생됨에 따라 단층을 통해 불균질하게 발생하는 유체의 이동 및 맥의 형성 기작이다. 두 기작들이 작동하는 지질학적 환경과 응력 조건은 서로 상이하며, 결과적으로 형성된 맥의 구조 및 조직적 특성은 서로 공통점과 차이점을 가진다. 석션 펌프와 단층 밸브 모델은 향후 한국의 열수 금광상의 구조적 성인을 정교하게 해석하고 추가적인 탐사의 효율성을 제고하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제10권1호
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• pp.1-18
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• 1977

Chongyang tungsten ore deposits, one of the most important tungsten mines in South Korea, me open space filling hydrothermal vein deposits embedded in Precambrian biotite gneiss and, Cretaceous (?) granite porphyry. Some wolframite-bearing quartz veins are closely associated with -quartz porphyries which strike about $N15^{\circ}-25^{\circ}W$ and dip $800^{\circ}SE$ to vertical. Mineralization took place in near vertical vein systems of 5 to 2000 meter long in the biotite gneiss and granite porphyry stock during early Cretaceous and Tertiary (?) period. The hydrothermal mineral paragensis has indicated that there were two major stages: vein and vug stages. The principal vein mineral is wolframite in a gangue of quartz with small amount of fluorite, pyrite, beryl and carbonate minerals. Present in minor amounts are molybdenite, bithmuthinite, native bismuth, arsenopyrite, galena, chalcopyrite, pyrrhotite, sphalerite and scheelite. Fluid inclusion study from the minerls at Chongyang mine reveals that vein stage fluids attained a temperature range of $200^{\circ}C-355^{\circ}C$ and vug stage $160^{\circ}C-350^{\circ}C$. The filling temperatures show the higher range of $200^{\circ}-355^{\circ}C$ in quartz and $280^{\circ}C-348^{\circ}C$ in beryls, whereas the lower emperature range of $283^{\circ}C-295^{\circ}C$ in rhodochrosite and $160^{\circ}-253^{\circ}C$ in fluorites. These temperatures are in reasonably good agreement with mineral paragnesis in this ore deposits. Volfamite minerals were analysed for major components. $WO_3$, MnO and FeO by wet chemical method. Chemical analysis indicates that they contain 70.56-71.54% $WO_3$, 8.52-10.01% MnO and 10.00-11.58% FeO. MnO/FeO ratios of wolframites shows the range of 0.78-0.94 which maybe indicates a comparatively high temperature type of hydrothermal deposits.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.689-699
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• 2022

쌍전광상은 영남육괴 선캠브리아기 변성퇴적암류인 원남층, 분천 화강편마암, 각섬암 또는 페그마타이트 내 열극을 충전하여 생성된 함 텅스텐 열수 맥상광상이다. 쌍전광상의 맥상 광화작용은 지구조적 운동(tectonic break)에 의하여 광화 1기(stage I)와 광화 2기(stage II)로 구분된다. 광화 1기는 석영맥의 생성과 함께 주된 함 텅스텐 광물인 철망간중석 및 회중석과 함께 황화광물 및 산화광물 등이 수반 산출한 시기로서, 공생관계와 광물조합 특성 등에 의하여 세 단계의 광화시기(초기, 중기, 후기)로 구분된다. 광화 1기의 초기에는 유비철석과 황철석이 산출되었다. 중기에는 주된 텅스텐 광화작용이 진행되어 철망간중석, 회중석과 함께 함 티탄 산화광물과 천금속 황화광물 등이 산출되었다. 후기에는 함 비스무트 광물과 함께 2차 광물인 백철석 등이 산출되었다. 광화 2시기는 주 광화작용 이후의 금속 광화작용이 이루어지지 않은 석영맥의 생성 시기이다. 쌍전광상의 주된 광화작용은 고온(≥370℃)의 H₂O-CO₂-NaCl계 열수유체 유입으로 시작되어 초기 내지 중기의 냉각과 비등작용 및 불혼화용융, 후기의 상대적으로 천부를 순환한 열수유체 또는 천수의 혼입 등에 의하여 ≥370℃~≤170℃의 온도 조건에서 18.5 to 0.2 wt. percent NaCl 상당 염농도를 갖는 유체에서 진행되었다. 쌍전광상의 광물 공생관계 변화는 이러한 열수계의 진화에 의한 온도와 황 분압 조건의 감소 등의 환경변화가 반영된 결과이다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권1호
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• pp.97-104
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• 2002

Mulgeum, Yangseong, Maeri and Kimhae iron ore deposits in Gyeongnam Province are hydrothermal skarn type magnetite ore deposits in propylitized andesitic rock near the contact with Cretaceous Masanite. Symmetrical zoned skarns are commonly developed around the magnetite veins. The skarn zones away from the vein are quartz-garnet skarn, epidote skarn and epidote-orthoclase skarn. Oxygen isotope analyses of coexisting minerals from andesitic rock, Masanite and major skarn zones, and of magnetite, hematite and quartz were conducted to provide the information on the formation temperature, the origin and the evolution of the hydrothermal solution forming the iron ore deposits. Becoming more distant from the ore vein, temperatures of skarn zones represent the decreasing tendency, but most ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}^{18}O_{H2O}$ values of skarn minerals represent no variation trend, and also the values are relatively low. Judging from all the isotopic data from the ore deposits, the major source of hydrothermal solution altering the skarn zones and precipitating the ore bodies was magmatic water derived from the deep seated Masanite. This high temperature hydrothermal solution rising through the fissures of propylitized andesitic rock was mixed with some meteoric water, and occurred the extensive isotopic exchange with the propylitized andesitic rock, and formed the skarns. During these processes, the temperature and ${\delta}^{18}O_{H2O}$ value of hydrothermal solution were lowered gradually. At the main stage of iron ore precipitation, because all the alteration was already finished, the new rising hydrothermal solution formed only the magnetite ore without oxygen isotopic exchange with the wall rock.

• 자원환경지질
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• 제48권1호
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• pp.15-24
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• 2015

인도네시아 동부 자바의 남서익부에 위치하는 파찌딴 광화대 금속광화작용은 스카른형 교대광체와 열극을 충진 발달하는 열수 맥상광체로 크게 분류할 수 있다. 스카른 형 교대광체는 올리고신 후기 퇴적암류 중 석회암층을 따라 관계화성암체인 석영반암 주변에 발달한다. 본 광체는 스카른광물과 함께 자철석 및 천금속 황화광물이 수반된다. 열수광체로는 관계화성암체인 석영반암으로 부터의 거리를 기준으로 근지성 함 동-아연 망상광체와 원지성 함 연-아연(-금) 맥상광체가 발달 분포한다. 황화광물의 황 동위원소 값으로부터 계산된 $H_2S$의 황 동위원소 값은 스카른광체의 경우 5.6-7.1‰, 열수광체의 경우 0.9-6.8‰ 이었다. 이는 원지성 열수 맥상 광체의 후기 광화작용으로 진행하면서 파찌딴 열수계 내 $SO_4/H_2S$의 비가 증가하면서 $H_2S$의 황동위원소 값이 감소한 것으로 확인된다. 광화대 내 산소 동위원소 값은 스카른 광체 내 자철석, 9.6과 9.7‰; 스카른 광체 내 석영, 6.3-9.6‰; 스카른 광체 내 방해석, 4.7 and 5.8‰; 열수 망상광체 내 석영, 3.0-7.7‰; 열수 망상광체 내 방해석, 1.2 and 2.0‰; 열수 맥상광체 내 석영, -3.9 - 6.7‰로서, 계산된 ${\delta}^{18}O_{water}$ 값은 근지성 스카른 및 열수 망상광체에서 원지성 열수 맥상광체에 이르면서 감소하는 경향성을 보인다. 열수계 ${\delta}D_{water}$ 값은 광체 유형에 관계없이 -65 to -88‰의 값을 보여준다. 이러한 산소 수소 안정동위원소 값의 경향성은 근지성 스카른 및 열수 망상광체 초기 광화작용을 지배한 마그마 기원의 열수 또는 상대적으로 낮은 water/rock 비 값을 갖는 환경하에서 동위원소 교환반응을 이루어 평형상태에 이른 열수가 풍부한 파찌딴 열수계 내에 광화작용의 진행 및 관계화성암과의 거리에 따라 높은 water/rock 비 값을 갖는 환경하에서 동위원소 교환반응을 이루어 진 열수 또는 동위원소 교환반응이 거의 이루어지지 않은 천수의 유입이 점증하며 광화작용이 진행되었음을 의미 한다.

• 자원환경지질
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• 제55권2호
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• pp.171-181
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• 2022

거창광상은 영남육괴 화강암질 편마암 또는 편마암질 화강암 내에 발달한 열극을 충전하여 생성된 함 금-은 열수 맥상광상으로, 괴상 및 호상 조직과 함께 부분적인 각력상 조직 및 정동의 발달 등 복합적인 조직적 특성을 보여준다. 거창광상의 맥상 광화작용은 구조운동(tectonic break)에 의하여 광화 1시기와 광화 2시기로 구분된다. 광화 1시기는 석영맥의 생성과 함께 주된 함 금·은 광물인 에렉트럼과 함께 황화광물 및 산화광물 등이 미량의 황염광물을 수반 산출한 시기로서, 공생관계와 광물조합 특성 등에 의하여 세 단계의 광화시기(초기, 중기, 후기)로 구분된다. 광화 1시기의 초기에는 주로 황철석, 자류철석, 유비철석 등이 산출되었다. 중기에는 주된 금-은 광화작용이 진행되어 에렉트럼과 함께 황동석, 섬아연석 등의 황화광물과 미량의 함 은 황염광물 등이 산출되었다. 후기에는 황철석, 섬아연석, 방연석 등과 함께 적철석 등이 산출되었다. 광화 2시기는 주 광화작용 이후의 금속 광화작용이 이루어지지 않은 방해석맥의 생성 시기이다. 거창광상의 주된 광화작용은 고온(≥380℃)의 H₂O-CO₂-NaCl계 열수유체 유입으로 시작되어 초기의 냉각과 비등작용, 중기의 불혼화용융 및 후기의 상대적으로 천부를 순환한 열수유체 또는 천수의 혼입 등에 의하여 ≥380℃~≤210℃의 온도조건에서 7.0 to 0.7 wt. percent NaCl 상당 염농도를 갖는 유체에서 진행되었다. 거창광상의 광물 공생관계 변화는 이러한 열수계의 진화에 의한 온도와 황 분압 조건의 감소 등의 환경변화가 반영된 결과이다. 거창광상은 중열수형 금·은 광상에 대비된다.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.663-674
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• 2006

금광상에서 암석의 구조, 구조선에 따른 열수의 이동, 천열수 맥 구조, 광화작용상태 및 구성광물등을 정밀하게 분석하는 것은 광상의 배태현황, 천열수에 따른 열수광상의 성인을 확인하는 데 매우 중요하다. 따라서, 본 연구의 목적은 컬러코어스캐너 기법에 의해 구조선에 따른 열수의 이동 및 천열수 맥 구조 등에 대한 정밀한 정보를 통해 금광 배태상황과 성인을 연구하는 데 있다. 컬러코어스캐너 기법은 전남 해남지역 순신 금광산에서 천공된 3개 시추공의 시추코어 전체를 디지털 영상자료(digital image data)화하였다. 디지털 시추코어자료에서는 금이 배태하는 여러 형태의 천열수 맥 구조가 정밀하게 분석되었다. 즉, 빗살구조형, 정동구조형, 엽편상구조형, 각력구조형, 누대구조형 및 혼합구조형 등이다. 또한, 금광상 배태는 대부분 맥상체 형태의 구조들에 많이 배태하나 고품위의 금광은 각력상 형태의 구조내에 많이 배태하고 있음이 특징적이다. 금광상의 성인은 전형적인 천열수 금광상이다. 컬러코어스캐너 기법에 의한 디지털 시추코어 영상자료는 육안관찰에서 빠뜨린 부분을 다시 볼 수 있고, 반복해서 관찰 할 수 있기 때문에 암석내에 발달하는 구조상태 및 광상의 배태 현황 및 광상의 성인을 규명하는데 매우 유익하다고 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제31권2호
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• pp.87-101
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• 2018

만장광상은 옥천변성대 화전리층 내에 발달되었으며 열극충전형 동광체인 중앙 및 본광체와 철 스카른형 서부광체로 대분된다. 본 연구에서는 중앙 및 본광체에 대한 광상학적 연구를 수행하여 기존 서부광체 광화작용 특성과 비교하고자 한다. 중앙광체는 맥상조직이 두드러지며 자류철석과 황동석이 주를 이루는 반면, 본광체는 맥상, 괴상, 각력상 조직과 더불어 황철석, 유비철석, 황동석이 주로 산출된다. 이 밖에 섬아연석, 방연석, 자철석, 티탄철석, 금홍석, 석석, 철망간중석, 황석석 등이 수반된다. 스카른이 부분적으로 발달하며 석류석은 그로슐라 계열, 휘석은 헤덴버자이트 계열이 우세한 것으로 보아 대체로 환원환경에서 정출된 것으로 보인다. 중앙광체의 섬아연석-황석석과 본광체의 황철석-유비철석 광물공생군을 이용한 생성온도는 각각 $204-263^{\circ}C$, $383-415^{\circ}C$로서 중앙광체가 상대적으로 낮고, 황분압도 본광체에서 $10^{-6}-10^{-7}atm$로서 비교적 높고 중앙광체로 가면서 점차 감소한 것으로 보인다. 황화광물의 황동위원소조성은 중앙광체 4.6-7.9‰, 본광체 4.3-7.0‰로 상호 유사하며 주로 화성기원이지만 모암의 영향으로 약간 높게 나타난다. 광석광물의 종류와 조직 그리고 광화작용의 물리화학적 조건을 고려할 때 동광화작용이 발달한 본광체와 중앙광체는 잠두화성암에 대하여 각각 근지성과 원지성 광화작용의 특성을 나타낸 것으로 보이며, 스카른 철광상이 발달한 서부광체와는 서로 다른 열수계의 영향을 받아 생성된 것으로 여겨진다.