부영 금-은광상은 백악기 고성층 내에 발달된 NS단층대의 열극을 충진한 석영맥광상이다. 이들 석영맥의 광화작용은 hypogene 시기와 supergene 시기로 구분된다. Hypogene 시기의 광물은 견운모, 황철석, 녹니석 및 녹염석으로 구성된 열수변질광물과 황철석, 자류철석, 섬아연석, 백철석, 황동석, 방연석 및 갈레노비스무타이트로 구성된 황화광물이 관찰된다. Supergene 시기에는 공작석, 침철석, 휘동석 및 섬아연석 산화물 등이 생성되었다. 유체포유물 자료에 의하면, 광화시기의 균일화온도와 염농도는 각각 $112{\sim}340^{\circ}C$, 0.2~7.9 wt.% NaCl 로서 광화유체가 천수의 혼입에 의한 냉각과 희석이 있었음을 지시한다. 황(3.2~3.9‰) 기원은 주로 화성기원과 일부 모암내의 황에서 유래된 것으로 해석된다. 산소(4.3~6.0‰)와 수소(-60~-64‰) 동위원소값의 자료로 볼 때, 이 광상의 광화유체는 천수 기원의 유체가 주종을 이룬 것으로 보이며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 해석할 수 있다.
부영 금-은광상은 백악기 고성층 내에 발달된 NS단층대의 열극을 충진한 석영맥광상이다. 이들 석영맥의 광화작용은 hypogene 시기와 supergene 시기로 구분된다. Hypogene 시기의 광물은 견운모, 황철석, 녹니석 및 녹염석으로 구성된 열수변질광물과 황철석, 자류철석, 섬아연석, 백철석, 황동석, 방연석 및 갈레노비스무타이트로 구성된 황화광물이 관찰된다. Supergene 시기에는 공작석, 침철석, 휘동석 및 섬아연석 산화물 등이 생성되었다. 유체포유물 자료에 의하면, 광화시기의 균일화온도와 염농도는 각각 $112{\sim}340^{\circ}C$, 0.2~7.9 wt.% NaCl 로서 광화유체가 천수의 혼입에 의한 냉각과 희석이 있었음을 지시한다. 황(3.2~3.9‰) 기원은 주로 화성기원과 일부 모암내의 황에서 유래된 것으로 해석된다. 산소(4.3~6.0‰)와 수소(-60~-64‰) 동위원소값의 자료로 볼 때, 이 광상의 광화유체는 천수 기원의 유체가 주종을 이룬 것으로 보이며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 해석할 수 있다.
The Buyeong gold-silver deposit consists of quartz veins that fill along the NS fault zone within Cretaceous Goseong formation. Mineralization can be divided into hypogene and supergene stages. Hypogene stage is associated with hydrothermal alteration minerals such as sericite, pyrite, chlorite, epi...
The Buyeong gold-silver deposit consists of quartz veins that fill along the NS fault zone within Cretaceous Goseong formation. Mineralization can be divided into hypogene and supergene stages. Hypogene stage is associated with hydrothermal alteration minerals such as sericite, pyrite, chlorite, epidote and sulfides such as pyrite, pyrrhotite, marcasite, sphalerite, chalcopyrite, galena and galenobismutite. Supergene stage is composed of malachite, goethite, chalcocite, and sphalerite oxide. Fluid inclusion data indicate that homogenization temperatures and salinities range from 112 to $340^{\circ}C$ and from 0.2 to 7.9 wt.% NaCl, respectively. Sulfur(3.2~3.9‰) isotope composition indicates that ore sulfur was derived from mainly magmatic source as well as partly host rocks. The calculated oxygen(4.3~6.0‰) and hydrogen(-60~-64‰) isotope compositions indicate that hydrothermal fluids may be meteoric origin with some degree of mixing of another meteoric water for paragenetic time.
The Buyeong gold-silver deposit consists of quartz veins that fill along the NS fault zone within Cretaceous Goseong formation. Mineralization can be divided into hypogene and supergene stages. Hypogene stage is associated with hydrothermal alteration minerals such as sericite, pyrite, chlorite, epidote and sulfides such as pyrite, pyrrhotite, marcasite, sphalerite, chalcopyrite, galena and galenobismutite. Supergene stage is composed of malachite, goethite, chalcocite, and sphalerite oxide. Fluid inclusion data indicate that homogenization temperatures and salinities range from 112 to $340^{\circ}C$ and from 0.2 to 7.9 wt.% NaCl, respectively. Sulfur(3.2~3.9‰) isotope composition indicates that ore sulfur was derived from mainly magmatic source as well as partly host rocks. The calculated oxygen(4.3~6.0‰) and hydrogen(-60~-64‰) isotope compositions indicate that hydrothermal fluids may be meteoric origin with some degree of mixing of another meteoric water for paragenetic time.
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문제 정의
, 1983) 진행 되었으나, 고성광화대의 동측 가장자리에 위치한 부영광상에 대한 연구는 아직 보고되어 있지 않다. 따라서 이 광상에 대한 주변지질 및 광상, 광석광물에 대한 공생관계와 화학조성, 유체포유물, 안정동위원소 실험연구 등을 실시하여 광상의 광화작용과 광화유체의 진화과정을 고찰하고자 한다. 또한 이 광상을 포함한 고성, 통영 및 거제지역내의 다른 광상들과의 상호연관성을 고찰해 보고자 한다.
따라서 이 광상에 대한 주변지질 및 광상, 광석광물에 대한 공생관계와 화학조성, 유체포유물, 안정동위원소 실험연구 등을 실시하여 광상의 광화작용과 광화유체의 진화과정을 고찰하고자 한다. 또한 이 광상을 포함한 고성, 통영 및 거제지역내의 다른 광상들과의 상호연관성을 고찰해 보고자 한다.
가설 설정
(G) Marcasite coexisting with chalcopyrite. (H) Galenobismutite blebs coexisting with chalcopyrite and sphalerite that was star shape coexisting with chalcopyrite. Abbreviations: Cc=chalcocite, Cp=chalcopyrite, Gb=galenobismutite, Gn=galena, Ma=marcasite, Py=pyrite, Qz=quartz, Sp=sphalerite, Sp oxide=sphalerite oxide.
3)Th is homogenization temperature of fluid inclusion. Abbreviations: Py=pyrite, Qz=white quartz, Qz(t)=transparent quartz.
제안 방법
이 연구에서는 부영광상에서 산출되는 석영(백색석영, 투명석영)을 대상으로 유체포유물의 산출상태를 기술하고 가열 및 냉각실험을 실시하였다. 가열 및 냉각실험은 Nikon 현미경에 부착된 Linkam THMSG 600을 이용하여 측정하였다. 또한 좀 더 정확한 측정을 위해 컴퓨터에 CCTV를 연결하여 이용하였다.
3D-F). 또한 갱 입구로부터 90 m 지점에 수갱을 개설하여 채굴하였다. 이수갱은 조사 시 침수되어 있었으며 과거 약 15 m 하향 개설되었다고 보고되어 있다(KMPC, 1981).
가열 및 냉각실험은 Nikon 현미경에 부착된 Linkam THMSG 600을 이용하여 측정하였다. 또한 좀 더 정확한 측정을 위해 컴퓨터에 CCTV를 연결하여 이용하였다. 유체포유물 측정 이전에 Linkam THMSG 600은 U.
황동위원소분석은 황화광물과 CuO를 함께 1,000℃까지 올린 후 발생한 SO2성분을 포집하여 분석하였다. 산소동위원소분석은 F2가스와 분석시료를 530℃에서 24시간 반응시킨 후 발생한 O2를 CO2화하여 포집 분석하였다. 수소동위원소분석은 LPG+O2불꽃으로 방출한 H2O를 Zn과 500℃에서 반응시켜 수소가스로 환원하여 분석하였다.
산소동위원소분석은 F2가스와 분석시료를 530℃에서 24시간 반응시킨 후 발생한 O2를 CO2화하여 포집 분석하였다. 수소동위원소분석은 LPG+O2불꽃으로 방출한 H2O를 Zn과 500℃에서 반응시켜 수소가스로 환원하여 분석하였다. 분석 시 표준시료는 CDT(황) 및 SMOW(산소, 수소)를 사용하였으며 오차범위는 ±0.
이 갱은 입구로부터 약 100 m 정도 연맥굴진 되어있으나 그 이상은 광체를 착맥하지 못하였다. 이 갱의 부광대는 이미 채진되어 잔주만 남아있으며, 갱 입구로부터 30 m와 70 m 지점에 각각 수갱을 개설하여 채굴하였다. 진맥의 시추결과 맥폭은 0.
유체포유물 연구는 광화작용과 관련된 유체의 진화와 광물 침전 시 온도 및 유체의 성분 등을 규명하는데 유용하게 이용된다. 이 연구에서는 부영광상에서 산출되는 석영(백색석영, 투명석영)을 대상으로 유체포유물의 산출상태를 기술하고 가열 및 냉각실험을 실시하였다. 가열 및 냉각실험은 Nikon 현미경에 부착된 Linkam THMSG 600을 이용하여 측정하였다.
안정동위원소 분석은 중국지질대학(武漢)과 한국기초과학지원연구원에서 실시하였다. 황동위원소분석은 황화광물과 CuO를 함께 1,000℃까지 올린 후 발생한 SO2성분을 포집하여 분석하였다. 산소동위원소분석은 F2가스와 분석시료를 530℃에서 24시간 반응시킨 후 발생한 O2를 CO2화하여 포집 분석하였다.
대상 데이터
황안정동위원소 분석을 위한 시료는 갱내에서 채취한 광석광물 시료의 산화에 의한 제한성 때문에 비교적 산출량과 산출빈도가 많은 황철석을 대상으로 하였다. 또한 산소 및 수소안정동위원소 분석을 위한 시료는 갱내에서 채취한 석영(백색석영, 투명석영)을 대상으로 하였다.
분석 시 표준시료는 CDT(황) 및 SMOW(산소, 수소)를 사용하였으며 오차범위는 ±0.2‰ (황, 산소) 및 ±2‰ (수소)이다.
안정동위원소 분석은 중국지질대학(武漢)과 한국기초과학지원연구원에서 실시하였다. 황동위원소분석은 황화광물과 CuO를 함께 1,000℃까지 올린 후 발생한 SO2성분을 포집하여 분석하였다.
또한 좀 더 정확한 측정을 위해 컴퓨터에 CCTV를 연결하여 이용하였다. 유체포유물 측정 이전에 Linkam THMSG 600은 U.S.G.S에서 제작한 표준시료(H2O, H2O+CO2)를 이용하여 보정을 실시하였다. 측정오차는 냉각실험 시 ±0.
황안정동위원소 분석을 위한 시료는 갱내에서 채취한 광석광물 시료의 산화에 의한 제한성 때문에 비교적 산출량과 산출빈도가 많은 황철석을 대상으로 하였다. 또한 산소 및 수소안정동위원소 분석을 위한 시료는 갱내에서 채취한 석영(백색석영, 투명석영)을 대상으로 하였다.
이론/모형
즉 광화유체 내 H2S의 δ34S값은 전 황의 δ34S값으로 간주될 수 있다. 그러므로 동위원소 평형온도, 유체포유물 균일화온도와 광석광물 공생관계로부터 구한 온도를 이용하여 광석광물과 평형상태에 있는 광화유체 내의 H2S값을 Ohmoto and Rye(1979)가 제시한 평형식에 대입하여 구하였다. 이 광상에 대한 광화유체 내의 δ34SH2S값은 2.
성능/효과
2. 부영 금-은광상의 공생광물군으로 추정한 생성온도와 황분압(fs2)은 각각 >337℃, >10−9.3 atm를 갖는다.
3. 유체포유물에서 측정한 균일화온도와 염농도는 112~340℃, 0.2~7.9 wt.% NaCl로써 균일화온도가 낮아짐에 따라 염농도도 함께 낮아지는 현상과 균일화온도의 변화 없이 염농도가 감소하는 현상도 관찰된다.
4. 부영 금-은광상에서 산출되는 황화광물의 δ34SH2S 값은 2.0~2.7‰, 석영의 δ18OH2O값은 −2.3~−0.9‰ 및 석영의 δD값은 −64~−60‰로써 광화유체는 천수기원의 유체가 주종을 이룬 것으로 보이며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 보인다.
그러므로 δ34SH2S값, δ18OH2O값 및 δD값의 자료를 종합하여 볼 때, 광화유체는 천수기원의 유체가 주종을 이룬 것으로 보이며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 보인다(Fig. 12).
원갱의 막장에서 석영맥은 광화작용 후 구조운동의 산물인 NW계 단층에 의해 절단된다. 시추결과 지질은 셰일 및 안산암으로 구성되며 광맥, 광염대 및 황철석이 산포상으로 배태되어 있는 광화대가 확인되었다. 분석결과 품위는 Tr~2.
실온(25℃)에서 관찰되는 상의 종류, 성분 및 가열 실험 시 균일화되는 상의 변화에 의거하여 확인한 결과, 부영광상에서 산출되는 석영 내의 유체포유물은 액상포유물로 산출된다. 이 액상포유물들은 액상과 기상의 2상으로 구성되며 Bodnar (1983)가 제시한 방법에 의해 VH2O의 몰체적을 계산하면 <0.
이상을 종합하면 부영 금-은광상은 천수 기원의 광화유체로부터 광화작용이 진행됨에 따라 광화유체는 단층대를 따라 모암과의 반응에 의해 냉각, 비등 및 기원이 다른 천수의 유입에 의한 혼합에 의해 희석작용이 있었음을 지시해 준다.
후속연구
, 1998). 따라서 이러한 점을 고려하여 이 지역에 대한 조사가 병행된다면 향후 잠재매장량이 높은 미개발 광상탐사에 있어서 유용한 자료로 이용될 수 있을 것이다.
고성광화대(85~82 Ma) 주변에는 함안-군북광화대(86~81 Ma) 및 거제광화대(81~67 Ma(장안 석영 세맥(81 Ma))가 위치하며 이를 광화대의 생성연대는 다소 차이가 있지만 함안-군북광화대내 광상들과 거제광화대내 거제 및 장안광상에서 고성광화대내 광상들 및 거제광화대내 봉상 및 통영광상으로 감에 따라 석영조직, 산출광물의 종류 및 함량, 미량원소 등이 변화되고 전반적으로 균일화온도, 염농도, 산소 및 수소안정동위원소 값도 낮아짐을 알 수 있다. 따라서 함안-군북 광화대내 광상들과 거제광화대내 거제 및 장안광상(Intrusion-related 광상(Porphyry Cu-Au))으로부터 거제광화대내 봉상 및 통영광상(천열수형)으로 변화됨으로써 부영광상을 포함한 고성광화대의 광화작용은 백악기 관입암체와의 거리에 따른 서로 다른 광화환경에 의해 형성된 모델임을 고려해야 할 것이다. 이런 모델에 대한 마그마는 산화형 I-type calc-alkaline 마그마(2 km의 관입심도)와 밀접한 관계를 갖으며 광상 탐사 시 Cu, Au, Mo, Ag, Zn, Pb, As, Sb, Hg, Te, Sn 및 S와 같은 원소들은 이상치로 나타난다.
부영광상에 대한 주변지질 및 광상, 광석광물에 대한 공생관계와 화학조성, 유체포유물, 안정동위원소 실험연구를 진행한 결과는?
1. 부영 금-은광상은 백악기 고성층 내에 발달된 N5~10°W-N8°E 방향의 단층대를 따라 충진한 함 금, 은 열수성 석영맥상광상이다. 이 광상의 석영맥은 단일 시기로 구성되며 산출광물은 견운모, 녹니석, 녹염석, 황철석, 황동석, 섬아연석, 방연석, 자류철석, 백철석, 갈레노비스무타이트 등이다.
2. 부영 금-은광상의 공생광물군으로 추정한 생성온도와 황분압(fs2)은 각각 >337℃, >10−9.3 atm를 갖는다.
3. 유체포유물에서 측정한 균일화온도와 염농도는 112~340℃, 0.2~7.9 wt.% NaCl로써 균일화온도가 낮아짐에 따라 염농도도 함께 낮아지는 현상과 균일화온도의 변화 없이 염농도가 감소하는 현상도 관찰된다. 이는 열수용액이 단층대를 따라 상승함에 따라 압력의 감소에 의해 비등 및 천수의 혼합에 의한 냉각 및 희석작용이 있었음을 지시하며 이런 현상에 의해 황화광물들이 침전되었다.
4. 부영 금-은광상에서 산출되는 황화광물의 δ34SH2S 값은 2.0~2.7‰, 석영의 δ18OH2O값은 −2.3~−0.9‰ 및 석영의 δD값은 −64~−60‰로써 광화유체는 천수기원의 유체가 주종을 이룬 것으로 보이며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 보인다.
부영광상은 어떤 광상인가?
부영광상은 백악기 고성층 내에 발달된 NS 방향의 열극을 따라 충진한 함 금, 은, 동 열수성 맥상 석영맥 광상이다. 부영광상은 행정구역상 경상남도 고성군 삼산면에 위치하며 고성광화대에 해당된다(Fig.
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