경상분지 통남부에 위치하는 울산 철-사문암광산 지역에는 유일하게 국내에서는 초염기성암과 탄산염 암체가 공간적으로 연관성을 가지고 소규모로 분포하고 있다. 야외지질조사, 광상시추코아자료, 안정동위원소 분선 등의 연구결과는 울산의 탄산염암체는 용융체에서 형성된 카보내타이트의 가능성이 큰 것으로 나타났으며, 산출상태는 관입암상의 특징임을 반영하고 있다. 이번 연구에 의한 이곳의 지질은 중생대 퇴적암과 화산암, 이를 관입하고 있는 화강암류, 화강암을 관입하고 있는 초염기성암, 이 초염기성암을 관입하고 있는 카보내타이트로 이루어진다. 탄산염암체는 지표 상에서는 초염기성암과 함께 동심원상의 타원형으로, 수직단면도에서는 깔때기형태로 산출되고 있다. 탄소, 산소 안정동위원소비는 전형적인 맨틀기원의 카보내타이트로서의 특징이라기보다는 특이한 이원성형태(bimodal pattern)를 나타내었으며, 이는 울산의 카보내타이트를 형성한 마그마가 맨틀에서 직접적으로 상승한 마그마라기보다는 지각 내에서 형성된 2차적 카보내타이트 마그마임을 지시하는 것으로 해석된다. 즉, 초염기성암 마그마가 상승하면서 지각 내에 있던 석회질암이 용융되어, 탄산염마그마를 형성하고, 심부의 파쇄대가 발달한 현재의 장소에 사문암체를 형성한 초염기성 마그마와 그 뒤를 이어 탄산염마그마가 관입한 것으로 여겨진다. 또한 울산 철-사문암광산 지역은 심부파쇄대가 발달된 것이며, 탄산염암체내의 유체포유물의 유형, 안정동위원소의 패턴, 초염기성암과의 공간적 관계 등은 울산의 탄산염암체가 카보내타이트로 해석되는 것을 지지해주고 있다.
경상분지 통남부에 위치하는 울산 철-사문암광산 지역에는 유일하게 국내에서는 초염기성암과 탄산염 암체가 공간적으로 연관성을 가지고 소규모로 분포하고 있다. 야외지질조사, 광상시추코아자료, 안정동위원소 분선 등의 연구결과는 울산의 탄산염암체는 용융체에서 형성된 카보내타이트의 가능성이 큰 것으로 나타났으며, 산출상태는 관입암상의 특징임을 반영하고 있다. 이번 연구에 의한 이곳의 지질은 중생대 퇴적암과 화산암, 이를 관입하고 있는 화강암류, 화강암을 관입하고 있는 초염기성암, 이 초염기성암을 관입하고 있는 카보내타이트로 이루어진다. 탄산염암체는 지표 상에서는 초염기성암과 함께 동심원상의 타원형으로, 수직단면도에서는 깔때기형태로 산출되고 있다. 탄소, 산소 안정동위원소비는 전형적인 맨틀기원의 카보내타이트로서의 특징이라기보다는 특이한 이원성형태(bimodal pattern)를 나타내었으며, 이는 울산의 카보내타이트를 형성한 마그마가 맨틀에서 직접적으로 상승한 마그마라기보다는 지각 내에서 형성된 2차적 카보내타이트 마그마임을 지시하는 것으로 해석된다. 즉, 초염기성암 마그마가 상승하면서 지각 내에 있던 석회질암이 용융되어, 탄산염마그마를 형성하고, 심부의 파쇄대가 발달한 현재의 장소에 사문암체를 형성한 초염기성 마그마와 그 뒤를 이어 탄산염마그마가 관입한 것으로 여겨진다. 또한 울산 철-사문암광산 지역은 심부파쇄대가 발달된 것이며, 탄산염암체내의 유체포유물의 유형, 안정동위원소의 패턴, 초염기성암과의 공간적 관계 등은 울산의 탄산염암체가 카보내타이트로 해석되는 것을 지지해주고 있다.
A small of carbonate rocks and spatially-associated ultramafic rocks uniquely occur in the ulsan iron-serpentine mine of the sourtheastern Kyungsang basin. The study of field geology, core drilling data and stable isotope analysis suggest that the carbonate rocks are carbonatite formed from the melt...
A small of carbonate rocks and spatially-associated ultramafic rocks uniquely occur in the ulsan iron-serpentine mine of the sourtheastern Kyungsang basin. The study of field geology, core drilling data and stable isotope analysis suggest that the carbonate rocks are carbonatite formed from the melt reflecting intrusive natures. Based on this study, the geology of the Ulsan iron-serpentinite mining area consists of Cretaceous sedimentary, volcanic, granitic ultramafic and carbonate rocks in ascending order. The carbonate and ultramafic rocks show concentric and ellipsoidal shapes at the outcrop and a funnel shape in the cross sectional view. Carbon and oxygen stable isotope analysis show a bimodal pattern rather than a typical mantle pattern, which may indicate that the melt was a secondary melt generated within the crus not in the mantle directly. The uprising of ultramafic melts would have melted lime-contained rocks forming a secondary carbonate melt in the upper crus. Then, the intrusion of the ultramafic melts would have melted lime-contained rocks forming a secondary carbonate melt in the upper crust. Then, the intrusion of the ultramafic melt was followed by the intrusion of the carbonate melt along deep-seated fractures. Well-developed major fractures in this area, fluid inclusion characteristics of the carbonate rocks, the spatial relation between the ultramafic and carbonate rocks and stable isotope data support interpreting the Ulsan carbonate rocks as carbonatite.
A small of carbonate rocks and spatially-associated ultramafic rocks uniquely occur in the ulsan iron-serpentine mine of the sourtheastern Kyungsang basin. The study of field geology, core drilling data and stable isotope analysis suggest that the carbonate rocks are carbonatite formed from the melt reflecting intrusive natures. Based on this study, the geology of the Ulsan iron-serpentinite mining area consists of Cretaceous sedimentary, volcanic, granitic ultramafic and carbonate rocks in ascending order. The carbonate and ultramafic rocks show concentric and ellipsoidal shapes at the outcrop and a funnel shape in the cross sectional view. Carbon and oxygen stable isotope analysis show a bimodal pattern rather than a typical mantle pattern, which may indicate that the melt was a secondary melt generated within the crus not in the mantle directly. The uprising of ultramafic melts would have melted lime-contained rocks forming a secondary carbonate melt in the upper crus. Then, the intrusion of the ultramafic melts would have melted lime-contained rocks forming a secondary carbonate melt in the upper crust. Then, the intrusion of the ultramafic melt was followed by the intrusion of the carbonate melt along deep-seated fractures. Well-developed major fractures in this area, fluid inclusion characteristics of the carbonate rocks, the spatial relation between the ultramafic and carbonate rocks and stable isotope data support interpreting the Ulsan carbonate rocks as carbonatite.
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문제 정의
울산의 탄산염암체에 배태하는 자철석 혹은 회중석은 현재 더 이상 채광되지 않고 있으며, 사문암만이 채굴되고 있다. 이 논문에서 울산의 철-사문암 광상지역 의 지질조사, 69개의 광상시추자료의 분석, 안정동위원소 분석을 통하여 철광상을 배태하고 있는 탄산염암체 의 성인에 대한 새로운 해석을 하고자한다. 즉, 탄산염 암체는 퇴적기원이라기보다는 마그마에서 형성된 카보 내타이트의 가능성을 제시한다.
제안 방법
1982, 1984. 1985, 1987, 1988, 1989, 1990)를 검토하여 광상 주변의 지하지질을 검토하였다. 시추코아에서 회수된 암석분포를 중심으로 지하내부의 지질을 5개의 그룹으로 나누었으며.
1985, 1987, 1988, 1989, 1990)를 검토하여 광상 주변의 지하지질을 검토하였다. 시추코아에서 회수된 암석분포를 중심으로 지하내부의 지질을 5개의 그룹으로 나누었으며. 그 분포상태를 Fig.
탄산염암의 기원에 대한 실마리를 얻기 위해 울산광 상의 탄산염암(12개의 시료)에 대한 산소, 탄소에 대한 안정동위원소비 분석을 하였다. 시료는 시추코어에서 채취한 세립 내지 중립의 방해석과 자철석과 함께 산출되고 있는 조립의 방해석을 이용하였다.
대상 데이터
시료는 시추코어에서 채취한 세립 내지 중립의 방해석과 자철석과 함께 산출되고 있는 조립의 방해석을 이용하였다. 분석은 대전의 기초과학지원연구소에서 이루어졌으며, 그 정밀도는 ±0.2%이다(Table 1). Table 1에서 보여주듯이 분석결과는 이원성 형태(bimodal pattern)를 나타내고 있다.
탄산염암의 기원에 대한 실마리를 얻기 위해 울산광 상의 탄산염암(12개의 시료)에 대한 산소, 탄소에 대한 안정동위원소비 분석을 하였다. 시료는 시추코어에서 채취한 세립 내지 중립의 방해석과 자철석과 함께 산출되고 있는 조립의 방해석을 이용하였다. 분석은 대전의 기초과학지원연구소에서 이루어졌으며, 그 정밀도는 ±0.
2). 울산광상의 서쪽에 산출되고 있는 치술령다이아트림도 울산 콜드 론의 환상암맥대에 위치하며 (Fig. 2) 콜드론의 함몰에 의해 형성된 파쇄단층대에 형성된 것으로 여기고 있다. (Park and Kim, 1985).
후속연구
동쪽지역의 사문암체 노두는 서쪽지역의 사문암체에 비해 열수변질작용이 더욱 강하게 일 어났으며(최수용 외, 1990), 이는 동쪽의 초염기성암에 카보내타이트가 관입했기 때문이라고 여겨진다. 만약 에 경상분지의 하부에 석회암질암이 존재하지 않는다면, 맨틀기원의 초염기성암이 상승도중에 듀나이트와 카보내 타이트로 분리 (magma immscibility)되었으며, 어떠한 이유로 맨틀기원의 지화학적 증거가 지워졌을 것 이라는 측면으로 검토되어야할 것이라고 여겨진다. 여기에 대해서는 더욱 세밀한 지화학적 조사가 이루어져 야 하겠다.
작은 규모의 관입암 체라도 모암이 석회암인 경우에는 관입암체에서 수 km 를 스카른화 시킬 수 있는데(Guilbert and Park, 1986), 울산광상에서는 화강암과 탄산염사이에는 화강암을 중심으로 어떠한 대상배열을 관찰할 수 없으며, 탄산염 암체에도 어떠한 대상구조를 찾아볼 수 없다(Choi and Imai, 1993). 현재의 노두에서는 화강암의 체적은 탄산 염의 체적에 비해 엄청나게 크며, 화강암 관련 열수가 더 가까이 위치하고 있는 탄염암체를 지나 화산암류와 탄산염암의 경계부에 접촉교대작용을 일으켰다는 것은 다시 검토해 봐야할 것이다. 여기에 대해 이와는 다른 가능성을 제시한다면, 암질이 매우 다른 두 암석(뜨거 운 탄산염마그마와 비교적 차거운 화산암)의 접촉부에 접촉교대 광물인 CaFeAlMgMn 규산염광물이 생성되었 으며 (bimetasomatic reaction between unlike lithologies), 이는 진정한 스카른과 구분하기에 어려움이 있다(Einaudi, et al.
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