포천 철광산의 성인 재조명 : IOCG 열수시스템의 스카른화작용 Genetic reinterpretation of the Pocheon iron mine : evolution characteristic of skarn in IOCG hydrothermal system원문보기
선캠브리아기 경기 육괴의 북서쪽에 위치한 포천 광산은 아직 광상 성인 측면에서 미해결된 문제점이 지적되어 논란의 대상이 되고 있다. 포천 지역은 선캠브리아기의 편마암 복합체내에 변성퇴적암류가 있으며, 쥐라기 포천 화강암, 복운모 화강암, 함석류석 화강암, 반상 흑운모 화강암 그리고 백악기의 명성산 화강암에 의하여 관입되어 있다. 포천 광산에서는 다양한 계열의 스카른이 산출되며, 광물조합을 근거로 Na-Ca 계열 스카른, Ca 계열 스카른, Mg 계열 스카른으로 구분된다. 포천 광산의 스카른화작용과 광화작용은 전진 스카른화작용과 후퇴 스카른화 작용으로 구분된다. 전진 스카른작용은 ...
선캠브리아기 경기 육괴의 북서쪽에 위치한 포천 광산은 아직 광상 성인 측면에서 미해결된 문제점이 지적되어 논란의 대상이 되고 있다. 포천 지역은 선캠브리아기의 편마암 복합체내에 변성퇴적암류가 있으며, 쥐라기 포천 화강암, 복운모 화강암, 함석류석 화강암, 반상 흑운모 화강암 그리고 백악기의 명성산 화강암에 의하여 관입되어 있다. 포천 광산에서는 다양한 계열의 스카른이 산출되며, 광물조합을 근거로 Na-Ca 계열 스카른, Ca 계열 스카른, Mg 계열 스카른으로 구분된다. 포천 광산의 스카른화작용과 광화작용은 전진 스카른화작용과 후퇴 스카른화 작용으로 구분된다. 전진 스카른작용은 자철석, 추휘석, 투휘석, 조장석, 규회석, 석류석 그리고 경석고의 광물조합을 가지며 후퇴 스카른화작용은 각섬석, 녹렴석, 금운모, 자철석, 사문석, 석영, 황철석, 황동석의 광물조합을 보인다. 특히 Na-Ca 계열 스카른대에서는 단사휘석의 결정 중심부에서 Mg 성분이 부화된 투휘석과 외각부에서 Na 성분이 부화된 추휘석의 조성을 갖는 독특한 Na 변질작용을 보이고 있다. Mg 계열 스카른대에서 산출되는 단사휘석은 순수한 투휘석의 조성을 보이는 반면, Ca 계열 스카른대에서 산출되는 단사휘석의 경우는 투휘석과 헤던버자이트의 중간 조성을 나타내고 있다.
포천 광산의 자철석 광석은 전진스카른 단계에서 주로 추휘석-조장석-경석고-각섬석-자철석의 광물조합을 보이며, 후퇴스카른 단계에서는 각섬석-자철석-황동석의 광물조합을 보인다. 또한 LA-ICP-MS에서 측정된 자철석 내 미량원소의 함량을 비교해 볼 때 포천 광산의 주 광화작용은 sodic-calcic 열수 변질과 이후 중첩된 후퇴 스카른화작용을 시사하고 있다.
스카른 광물에서 추정된 환경 조건은 단사휘석에서 낮은 헤던버자이트 조성비와 함께 석류석에서 상대적으로 높은 안드라다이트의 조성을 통하여 낮은 Fe2+/Fe3+의 비를 지시하고 있다. 스카른 및 석고 등 주요 광물조합에 근거한 안정영역은 약 0.5kb의 압력 조건에서 온도 450 ~ 550 ℃, XCO2 = 0.1 내외에서 생성되었으며, 산소 분압은 XO2 = 0-26 ~ 10-22로서 비교적 높은 산화환경을 지시하고 있다. 특히 포천 Fe(-Cu) 광화작용에서 유도되는 Na-Ca 계열 스카른대의 독특한 스카른 광물 조합은 IOCG 열수시스템에서 고염농도 산화 환경의 심부 스카른 변질대의 광물학적 특성과 전반적으로 일치하는 특징을 보이고 있다.
선캠브리아기 경기 육괴의 북서쪽에 위치한 포천 광산은 아직 광상 성인 측면에서 미해결된 문제점이 지적되어 논란의 대상이 되고 있다. 포천 지역은 선캠브리아기의 편마암 복합체내에 변성퇴적암류가 있으며, 쥐라기 포천 화강암, 복운모 화강암, 함석류석 화강암, 반상 흑운모 화강암 그리고 백악기의 명성산 화강암에 의하여 관입되어 있다. 포천 광산에서는 다양한 계열의 스카른이 산출되며, 광물조합을 근거로 Na-Ca 계열 스카른, Ca 계열 스카른, Mg 계열 스카른으로 구분된다. 포천 광산의 스카른화작용과 광화작용은 전진 스카른화작용과 후퇴 스카른화 작용으로 구분된다. 전진 스카른작용은 자철석, 추휘석, 투휘석, 조장석, 규회석, 석류석 그리고 경석고의 광물조합을 가지며 후퇴 스카른화작용은 각섬석, 녹렴석, 금운모, 자철석, 사문석, 석영, 황철석, 황동석의 광물조합을 보인다. 특히 Na-Ca 계열 스카른대에서는 단사휘석의 결정 중심부에서 Mg 성분이 부화된 투휘석과 외각부에서 Na 성분이 부화된 추휘석의 조성을 갖는 독특한 Na 변질작용을 보이고 있다. Mg 계열 스카른대에서 산출되는 단사휘석은 순수한 투휘석의 조성을 보이는 반면, Ca 계열 스카른대에서 산출되는 단사휘석의 경우는 투휘석과 헤던버자이트의 중간 조성을 나타내고 있다.
포천 광산의 자철석 광석은 전진스카른 단계에서 주로 추휘석-조장석-경석고-각섬석-자철석의 광물조합을 보이며, 후퇴스카른 단계에서는 각섬석-자철석-황동석의 광물조합을 보인다. 또한 LA-ICP-MS에서 측정된 자철석 내 미량원소의 함량을 비교해 볼 때 포천 광산의 주 광화작용은 sodic-calcic 열수 변질과 이후 중첩된 후퇴 스카른화작용을 시사하고 있다.
스카른 광물에서 추정된 환경 조건은 단사휘석에서 낮은 헤던버자이트 조성비와 함께 석류석에서 상대적으로 높은 안드라다이트의 조성을 통하여 낮은 Fe2+/Fe3+의 비를 지시하고 있다. 스카른 및 석고 등 주요 광물조합에 근거한 안정영역은 약 0.5kb의 압력 조건에서 온도 450 ~ 550 ℃, XCO2 = 0.1 내외에서 생성되었으며, 산소 분압은 XO2 = 0-26 ~ 10-22로서 비교적 높은 산화환경을 지시하고 있다. 특히 포천 Fe(-Cu) 광화작용에서 유도되는 Na-Ca 계열 스카른대의 독특한 스카른 광물 조합은 IOCG 열수시스템에서 고염농도 산화 환경의 심부 스카른 변질대의 광물학적 특성과 전반적으로 일치하는 특징을 보이고 있다.
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