무주 승륭 아연 광상의 지질 및 광화작용 :Geology and Ore mineralization of the Seungryung Zn deposit, Muzu, Korea

염태선

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자료유형: 학위논문

저자정보: 염태선 (공주대학교, 공주대학교 대학원)

지도교수: 신동복

발행연도: 2014

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

무주 승륭 아연광상의 광석광물과 생성환경

염태선 , 신동복 자원환경지질 2015.01 학술저널

2014

무주 승륭 아연 광상의 지질 및 광화작용

염태선 지질환경 2014.01 학위논문

2013

무주 승륭 Pb-Zn 광상의 지질과 광화작용

염태선 , 신동복 , 임헌경 외 1명 대한지질학회 학술대회 2013.10 학술대회자료

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무주분지에 발달하는 승륭 Zn 광상의 지질은 선캠브리아기의 우백질 화강편마암, 백악기 쇄설암, 화산쇄설암과 관입암체를 포함하며, 화성암들은 칼크-알칼리 계열이며 전체적으로 부화된 양상을 보이고 이들은 하나의 모마그마에서 형성된 것으로 여겨진다. 광상은 열수교대광상으로 스카른화작용을 미약하게 받았다. 승륭광상의 광화작용은 석류석, 휘석 그리고 금운모와 같은 스카른 광물이 형성되는 초기와 자철석, 섬아연석, 황동석, 자류철석 그리고 Pb-Ag-Bi-S계 등의 금속 광물들이 형성되는 중기, 그리고 녹니석과 백철석 등의 변질 광물 및 저온 광물이 형성되는 후기로 구분된다. 승륭광상에서 산출되는 섬아연석의 경우 염주(bead chains)와 분말(dusting)조직 등의 황동석 병변조직이 특징적으로 나타나며, Pb-Ag-Bi-S 계 광물들인 비킨자이트(vikingite), 릴리아나이트(lillianite), 헤이로브스카이트(heyrovskite)와 구스터바이트(gustavite) 등 의 광물들이 산출된다. 승륭광상의 관계화성암은 반상화강암으로 여겨지며, 이를 고려하여 볼 때 승륭광상의 생성시기는 백악기 중기로 여겨진다. 승륭광상에서 산출되는 섬아연석의 FeS 함량은 6.05~20.16 mole% (avg. 16.40 mole%)로 대체로 높은 편이며, 국내 Pb-Zn 광상들과 유사하게 MnS가 CdS에 비해서 부화되어 나타난다. 승륭광상의 δ34SCDT‰의 범위는 +2.81~+4.32‰로 화성기원의 황에 해당하며, 이 범위는 국내 주요 Pb-Zn광산들의(장군, 연화, 가곡, 신예미) δ34SCDT‰ 범위인 +2~+7‰에 대체로 잘 부합한다. 황 안정동위원소 지질온도계를 이용한 생성온도는 346~443℃로 해석되며, 섬아연석 지압계를 이용한 승륭광상의 생성압력은 약 2.0 kbar로 중 저압 환경에 해당된다. 일반적으로 승륭광산과 국내 대표적인 Pb-Zn 광산들의 생성환경은 비슷한 양상을 보이나, 승륭광상의 경우 상대적으로 고압 환경에서 생성되었다. 승륭광산의 생성환경은 생성시기, 생성온도, 광물공생관계, 그리고 황 안정 동위원소를 고려해 보았을때 스카른형 타입의 장군광산과 가장 유사한 환경일 것으로 추정되었다. 이러한 결과를 종합해 볼때, 승륭 Zn 광상은 백악기 중기에 중·저압의 환경하에서 고온의 심열수 작용에 의해서 생성되었을 것으로 여겨진다.

The Seungryung Zn deposit, consists of precambrian leucocratic gneiss, cretaceous clastic rocks, pyroclastic rocks and intrusive rocks, is located in Muzu basin. Igneous rocks, belongs to calc-alkali type, are enriched and formed from a primitive magma. The Seungryung Zn deposit is a slightly skarnized hydrothermal replacement deposit. The mineralization of the Seungryung Zn deposit can be subdivided into three stages: The early stage, composed of skarn minerals such as garnet, pyroxene and phlogopite, The middle stage, composed of most metallic minerals such as magnetite, sphalerite, chalcopyrite, pyrrhotite and Pb-Ag-Bi-S system mineral assemblages and The late stage, composed of altered minerals such as chlorite and marcasite. Chalcopyrite disease such as bead chains and dusting textures in sphalerite is a feature of the deposit and Pb-Ag-Bi-S system mineral assemblages such as vikingite, lillianite, heyrovskite and gustavite are widely produced in the deposit. FeS contents of sphalerite from the Seungryung Zn deposit are within the range of 6.05 ~ 20.16 mole% (avg. 16.40 mole%), relatively high, and MnS contents are higher than CdS contents like representative skarn Pb-Zn deposits in South Korea. The δ34SCDT values of sulfides minerals are within the range of +2.81~+4.32‰. The range suggests that the major sulfur source is genetically related to an igneous activity and corresponds to δ34SCDT values (+2.00~+7.00‰) of sulfides minerals from representative Pb-Zn deposits (Janggun, Yeonhwa, Gagok and Shinyemi) in South Korea. The temperature of mineralization by the sulfur isotope geothermometry is estimated at 346 ~ 443℃ from the Seungryung Zn deposit. The pressure of the Seungryung Zn deposit by sphalerite geobarometry is about 2.0, regarded to low to intermediate pressure environment. In general, the genetic environment of the Seungryung Zn deposit is similar to representative Pb-Zn deposits in South Korea, However, the Seungryung Zn deposit has been developed under relatively high pressure. The genetic envrionment of the Seungryung Zn deposit is most similar to the Janggun skarn deposit considering time. temperature, paragenetic sequence and sulfur stable isotope. In conclusion, The Seungryung Zn deposit was developed by high-temperature hydrotehrmal activity under low to intermediate pressure.

목차 ⅰ
List of Tables iv
List of Figures v
국문요약 viii
Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 연구방법 2
III. 지질 및 광상 3
1. 지질 3
1) 광역 지질 3
2) 연구지역 지질 5
(1) 우백질 화강암 7
(2) 설천 응회암 9
(3) 길왕리층 11
(4) 반상화강암 13
(5) 규장암 15
2. 광상 16
1) 광상개요 16
2) 광석광물의 산출 18
(1) 스카른광물 19
(2) 광석광물 20
3) 공생관계 25
IV. 광물화학 27
1. 자류철석 27
2. 섬아연석 29
3. 자철석 34
4. Pb-Ag-Bi-S 계 집합체 36
V. 암석화학 40
1. 설천 응회암 40
2. 반상 화강암 42
3. 규장암 44
VI. 동위원소 연구 49
1. K-Ar 연대측정 49
2. 황 동위원소 50
VII. 생성환경 53
VIII. 결언 64
참고문헌 66
ABSTRACT 73

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