LA-ICP-MS를 이용한 황강리광화대 스카른 석류석의 미량원소 특성 연구 :LA-ICP-MS trace elements characteristics of skarn garnet in Hwanggangri mineralized district

김일규

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김일규 (공주대학교, 공주대학교 일반대학원)

지도교수: 신동복

발행연도: 2020

저작권: 공주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수9

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

LA-ICP-MS를 이용한 황강리광화대 스카른 석류석의 미량원소 특성 연구

김일규 지질환경과학과 2020.01 학위논문

2019

황강리 광화대 스카른 석류석의 미량원소와 유체포유물 연구

김일규 , 신동복 , 임헌경 외 1명 대한지질학회 학술대회 2019.10 학술대회자료

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금성광상(Mo)과 당두광상(Zn-Pb)은 조선계 영월층군 탄산염암내에 백악기 불국사운동에 의해 관입한 무암사화강암에서 파생된 열수유체에 의해 배태된 스카른 광상이지만 두 광상의 주요 산출광물은 차이를 보인다. 두 광상에서 산출되는 석류석은 색상, 광학적 특징, 광물조합에 따라 분류되며, 금성광상은 3가지(GMD, GML, GPB)와 당두광상은 4가지(Stage-1: DSR-1, DSG-1; Stage-2: DSR-2, DSG-2)로 구분된다. 각 광상에서 분류된 석류석의 선후관계, 주변광물조합, 희유원소의 조성, 유체포유물 분석을 통해 생성환경을 추정할 수 있었다. 금성광상은 반암형 큐폴라에서 파생된 열수유체가 안정된 환경에서 초기 GMD와 GML을 형성한 이후 후기 유체로 진화함에 따라 온도가 감소하며 넓은 조성범위를 보이는 GPB를 형성하였다. 당두광상은 마그마로부터 파생된 고염의 열수유체가 삼태산층으로 유입되어 생성되었으며, 초기 Stage-1의 석류석은 비교적 안정된 환경에서 석류석이 생성되었지만 후기 외부유체의 유입과 낮은 온도 환경에서 Stage-2의 석류석을 형성하였다. 두 광상을 형성시킨 열수유체를 비교한 결과 당두광상이 금성광상에 비하여 염농도와 유체 함량이 높은 것으로 사료된다. 석류석들의 유체진화에 따른 화학조성은 격자구조에 참여하는 원소(REE, HFSE, Y, Sc, Cr, Zn, Sn)와 그렇지 않은 원소(LILE, Pb, As, Mo, W)로 나누어진다. 결합에 참여하는 원소는 이온반경에 가장 큰 영향을 받으며 유체가 진화할수록 감소한다. 하지만 격자구조에 참여하지 못하는 원소들은 모암, 온도, W/R 비, 변질대로부터의 거리에 따라 불규칙한 경향을 보인다. 석류석을 통해 광상을 형성한 유체의 차이가 있음을 파악하였으며, 두 광상을 형성시킨 모마그마가 동일하더라도 분화정도와 유체의 영향에 따라 주요광종의 차이가 날 가능성이 있는 것으로 사료된다.

Geumseong(Mo) and Dangdu(Zn-Pb) deposit are skarn deposits emplaced in the carbonate rocks of the Yeongweol Group of the Joseon Supergroup by hydrothermal fluid derived from the intrusion of Muamsa granite, but their major constituent minerals are different. Garnet from these deposits can be divided into 3 types of Geumseong(GMD, GML, GPB) and 4 types of Dangdu(Stage-1: DSR-1, DSG-1; Stage-2 : DSR-2, DSG-2) based on color, optical property and mineral assemblage. Genetic environment of the deposits was estimated using paragenetic sequence, mineral association, trace element geochemistry and fluid inclusion characteristics of the garnets. Early garnet, GMD and GML, of the Geumseong deposit formed under stable condition by hydrothermal fluid generated from porphyry cupola. And, with fluid evolution and temperature decrease, late garnet(GPB) with wide compositional range was precipitated. Dangdu deposit was established by the inflow of highly saline hydrothermal fluid derived from magma into the Samtaesan formation. Stage 1 garnets formed in a relatively stable environment, but stage 2 garnets were generated in a lower temperature condition with infiltration of external fluids. In comparision of hydrothermal fluids between the two deposits, Dangdu deposit seems to have formed under higher salinity and fluid contents than Geumseong deposit. Based on fluid evolution characteristics, trace elements in garnet can be divided into two groups: lattice-favorable (REE, HFSE, Y, Sc, Cr, Zn, Sn) and lattice-unfavorable (LILE, Pb, As, Mo, W). Trace elements participating in the bond are mostly affected by ion radius, and their concentrations decrease with fluid evolution. However, the concentrations of lattice-unfavorable elements tend to be irregular depending on host rock, temperature, W/R ratio and distance from alteration zone. As a result of garnet analysis, it was found that there was a difference in hydrothermal fluids that formed the deposits. Even if the parental magma for the deposits is identical, it is considered that there is a possibility that major ore mineral species can be different depending on the degree of magma differentiation and fluid influence.

#황광리광화대 #스카른 #금성광상 #당두광상 #석류석 #LA-ICP-MS

목차 ⅰ
List of Figures ⅲ
List of Tables ⅵ
List of Appendices ⅶ
국문요약 ⅷ
1. 서론 1
2. 지질 2
2.1. 광역지질 2
2.2. 광상지질 5
3. 연구방법 8
4. 결과 10
4.1. 암석기재학 10
4.1.1. 금성광상 10
4.1.1.1. 산출 광물 특징과 공생관계 10
4.1.1.2. 석류석의 분류 14
4.1.2. 당두광상 16
4.1.2.1. 산출 광물 특징과 공생관계 16
4.1.2.2. 석류석의 분류 19
4.2. 광물화학 21
4.2.1. 전자현미분석(EPMA) 21
4.2.1.1. 금성광상 21
4.2.1.2. 당두광상 23
4.2.2. 미량원소분석(LA-ICP-MS) 25
4.2.2.1. 금성광상 25
4.2.2.2. 당두광상 29
4.3. 유체포유물 33
5. 토의 37
5.1. 석류석의 조직과 생성환경의 상관성 37
5.2. 열수유체의 차이 41
5.3. 화학원소의 거동 42
5.4. 유체진화와 석류석 53
5.5. 스카른석류석과 광종의 차이 58
6. 결론 59
참고문헌 61
ABSTRACT 66
Appendices 68

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