옥천변성대 북서부에 발달한 성도광상은 옥천층군 화전리층의 석회암을 교대한 스카른광체와 석회규산염암의 열극대를 충진한 열수맥상광체로 구분된다. 스카른광체에서 산출하는 스카른광물은 휘석이 대부분이며 헤덴버자이트 계열로 산출되며, 석류석은 그로슐라와 안드라다이트가 진동누대구조를 보인다. 그 밖에 소량의 녹염석, 규회석, 투각섬석, 석영 등이 산출된다. 스카른광체에서 산출하는 광석광물은 암회색 섬아연석(ave. 17.4 mole% FeS), 적갈색 섬아연석(ave. 3.6 mole% FeS) 및 방연석과 더불어 소량의 황철석, 자류철석, 황동석이 산출한다. 열수맥상광체의 석영맥은 괴상으로 산출되며 일부 각력상, 빗구조 및 정동구조가 관찰된다. 산출하는 광석광물은 유비철석(ave. 31.8 Atomic% As), 황철석, 황동석 및 섬아연석(ave. 10.3 mole% FeS)과 더불어 소량의 방연석, 자연비스무스, 스태나이트(ave. Cu1.93(Fe0.96,Zn0.11) Sn0.98S4.03) 및 백철석이 수반된다. 본 광상 열수맥상광체에서 산출하는 섬아연석은 bead chains 및 dusting 조직 등의 황동석 병변조직이 나타나지만, 스카른광체 섬아연석은 황동석 병변이 관찰되지 않는다. 열수맥상광체 석영맥 주변으로 산출하는 견운모에 대한 K-Ar연대측정결과 108±2.1Ma로 백악기 초기의 연대를 얻었다. 광물공생 지질온도계를 이용한 결과 스카른광체는 약560℃, 1kbar에서 광화작용이 진행되었으며, 열수맥상광체는 초기 441.4~ 489.9℃, 10-6~10-4.5atm.에서 중기 236.4~368.8℃, >10-8atm.로 진행되었다. 황(스카른δ34S:5.39~7.24, 열수맥상δ34S:5.38~8.43)의 기원은 주로 화성기원과 일부 모암내의 황에서 유래된 것으로 사료된다. 섬아연석의 FeS-MnS-CdS 삼각 다이오그램에 도시한 결과 스카른광체는 국내 대표 Pb-Zn광상영역에, 열수맥상광체는 Au-Ag광상영역으로 나타난다.
The Seongdo deposit, located in the northwestern part of the Ogcheon Metamorphic Belt, was divided into two types : skarn ore body replaced by limestone, hydrothermal vein ore body filled the fracture of lime-silicate rock. Skarn minerals of skarn ore body include mostly hedenbergite, garnet displays zonal structure of solid solution between grossular and andradite. In addtion include a small amount of epidote, wollastonite, tremolite and quartz. Ore minerals of skarn ore body include dark grey sphalerite(ave. 17.4 mole% FeS), reddish brown sphalerite(ave. 3.6 mole% FeS) and galena with a small amount of pyrite, pyrrhotite, chalcopyrite. Quartz vein of hydrothermal vein ore body occur mainly in the massive type with partially breccia, comb structure and cavity. Ore minerals include arsenopyrite(ave. 31.8 Atomic% As), pyrite, chalcopyrite and sphalerite(ave. 10.3 mole% FeS) with a small amount of galena, native Bi, stannite(ave. Cu1.93(Fe0.96,Zn0.11)Sn0.98S4.03) and marcasite. Chalcopyrite diseases are quite common in hydrothermal vein type sphalerite showing bead chains and dusting textures. But Skarn type sphalerite is not observed. K-Ar age dating of sericite included quartz vein around of hydrothermal vein ore body, the age dated as 108±2.1Ma, which correspond to the Early Cretaceous. In using Mineral assemblages and chemical compositions geothermometry, skarn stage temperature about 560℃ and pressure 1kbar; early hydrothermal vein stage temperature 441.4~489.9℃ and sulfur fugacity of about 10-6~10-4.5 atm. middle hydrothermal vein stage temperature 236.4~368.8℃ and sulfur fugacity of about >10-8atm. Sulfur(skarn type δ34S: 5.39~7.24‰, hydrothermal vein type δ34S: 5.38~8.43‰)isotope composition indicates that ore sulfur was derived from mainly magmatic source although there is a partial derivation from the host rocks. In plotting in FeS-MnS-CdS triangle diagram, sphalerites of skarn ore body are similarly to representative Pb-Zn deposits and those of hydrothermal vein ore body are similarly to representative Au-Ag deposits in South Korea.
목차
Ⅰ. 서론 1Ⅱ. 연구방법 2III. 지질 및 광상 33.1. 지질개요 33.1.1. 광역 지질 33.1.2. 연구지역 지질 43.1.2.1. 화전리층 63.1.2.2. 섬록반암 및 화강섬록반암 83.1.2.3. 흑운모화강암 123.1.2.4. 우백질반상화강암 123.1.2.5. 화강반암 153.1.2.6. 염기성 및 산성 암맥 153.2. 광상 173.2.1. 광상개요 173.2.2. 광석광물의 산출 183.2.2.1. 스카른광물 및 맥석광물 193.2.2.2. 광석광물 223.2.3. 공생관계 28IV. 광물화학 304.1. 휘석 및 석류석 304.2. 섬아연석 344.3. 유비철석 404.4. 방연석 404.5. 스태나이트 43V. 유체포유물 연구 45VI. 동위원소 연구 476.1. K-Ar 연대측정 476.2. 황 동위원소 49VII. 생성환경 517.1. 지질온도계 517.2. 섬아연석 미량원소 분포 577.3. 생성모델 60VIII. 결언 62참고문헌 64ABSTRACT 70