선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 이번 연구에서는 남갱과 본갱에서 채취한 갱내 시료와 함께 2011년에 새로운 잠두 광맥의 확인을 위해 시추한 11-2, 11-3, 11-4호 공 시료 중 함 몰리브덴 및 중석 석영맥 시료를 대상으로 유체포유물 실험·연구를 수행하였으며, 유체포유물에 대한 냉각 및 가열 실험 결과 (용융 온도, 균일화 온도, 염농도 등) 와 각상의 부피비를 이용한 CO2 농도, CO2 밀도, CO2 몰분율 등 광화작용 관련 열수계의 물리·화학적 특성을 정량적으로 확인하고자 하였으며, 이들 결과를 바탕으로 광화작용과 관련된 대화 열수계의 물리·화학적 환경과 광화유체의 기원 및 진화과정을 규명하여 제시하고자 한다.
제안 방법
- Type III 유체포유물의 성분과 밀도는 상온에서 관찰되는 CO2 상과 액상의 부피비, 측정된 용융 온도와 균일화 온도를 바탕으로 계산되었다. 이때 이용되는 부피비는 현미경 하 관찰되는 유체포유물을 디지털카메라로 촬영한 후, 오토캐드를 이용하여 계산하였다.
- 광화 초기의 유체에 해당하는 Type IIIa와 IIIb 유체포유물을 이용해 초기의 압력을 추정하였다. Type IIIa와 IIIb의 최종 균일화 온도 범위는 254℃~285℃이며, CO2 밀도 범위는 0.
- 광화작용과 관련된 H2O-CO2-NaCl계 유체포유물(Type III) 의 최종 균일화 온도와 실험 결과로부터 계산된 CO2 밀도, CO2 몰분율을 그래프에 도시하여 광화작용 당시의 압력을 추정하였다 (Fig. 7). Type III 유체포유물은 1 kb CO2-H2O 와 1 kb CO2-H2O-2.
- 냉각 및 가열 실험 과정에서 각 상의 변화를 관찰하며 상변화가 이루어지는 온도를 측정하였다. 본 연구에서 특징적으로 관찰되는 함 CO2 유체포유물의 실험 과정을 기술하면 다음과 같으며 대표적인 한 시료에 대한 실험 과정이 Fig.
- 유체포유물에 대한 냉각 및 가열 실험 시 측정된 균일화 온도와 염농도 사이의 상관관계를 통해 광석광물의 침전 메커니즘과 관련된 유체의 진화 과정 및 특성을 파악할 수 있다. 대화 열수계의 진화 특성을 규명하기 위하여 유체포유물 냉각 및 가열 실험 결과를 균일화 온도와 염농도의 상관관계도에 도시하였다 (Fig. 10, Fig. 11). H2O-CO2-NaCl계인 Type III 유체포유물의 경우 온도가 감소함에 따라 염농도 (5.
- 상온(20℃) 에서 관찰되는 함 CO2 유체포유물을 –190℃ 이하로 완전히 냉각한 후, 서서히 온도를 올리며 CO2 용융 온도를 측정하였다.
- 유체포유물 실험·연구는 광상의 몰리브덴 및 중석 광화작용과 관련된 맥상 석영을 대상으로 실시하였다. 석영을 양면 연마박편으로 제작하여 현미경 하 냉각 및 가열 실험을 수행하였다. 이 실험은 Linkam Scientific Instruments의 THMS 600 Heating/Freezing stage를 이용하였다.
- 상과 액상의 부피비, 측정된 용융 온도와 균일화 온도를 바탕으로 계산되었다. 이때 이용되는 부피비는 현미경 하 관찰되는 유체포유물을 디지털카메라로 촬영한 후, 오토캐드를 이용하여 계산하였다. CO2 밀도는 균일화 온도와 CO2 균일화가 어떤 상으로 이루어지는가에 따라 Span and Wagner (1996) 가 제안한 식을 이용하여 계산하였다.
대상 데이터
- 유체포유물 실험·연구는 광상의 몰리브덴 및 중석 광화작용과 관련된 맥상 석영을 대상으로 실시하였다.
- 석영을 양면 연마박편으로 제작하여 현미경 하 냉각 및 가열 실험을 수행하였다. 이 실험은 Linkam Scientific Instruments의 THMS 600 Heating/Freezing stage를 이용하였다. 냉각 및 가열 실험 시 정확도를 높이기 위하여 온도가 확인된 인공 시료를 대상으로 보정 작업을 하였고, Haynes (1985) 가 제안한 반복 냉각법을 활용하였다.
이론/모형
- 이때 이용되는 부피비는 현미경 하 관찰되는 유체포유물을 디지털카메라로 촬영한 후, 오토캐드를 이용하여 계산하였다. CO2 밀도는 균일화 온도와 CO2 균일화가 어떤 상으로 이루어지는가에 따라 Span and Wagner (1996) 가 제안한 식을 이용하여 계산하였다. CO2가 액상으로 균일화되는 경우 eq.
- 이 실험은 Linkam Scientific Instruments의 THMS 600 Heating/Freezing stage를 이용하였다. 냉각 및 가열 실험 시 정확도를 높이기 위하여 온도가 확인된 인공 시료를 대상으로 보정 작업을 하였고, Haynes (1985) 가 제안한 반복 냉각법을 활용하였다.
- 2를 이용하였다. 액상 밀도는 Bodnar (1983) 의 식에 따라 최종 균일화 온도와 염농도를 이용하여 계산하였다 (eq. 3).
- 2℃이다. 염농도는 일반 유체포유물의 경우 H2O-NaCl계의 freezing-point depression (Potter et al., 1978) 을 이용하였고, 함 CO2 유체포유물 (Laq+LCO2+VCO2)의 경우, 수화물 용융 온도 (Diamond, 1992) 를 이용하여 산출하였다.
성능/효과
- 19이다. CO2 균일화가 액상으로 이루어지는 Type IIIa와 IIIb 유체포유물의 CO2 밀도가 기상으로 균일화되는 Type IIIc, IIId 보다 높은 것으로 확인되었다. 하지만 CO2 몰분율은 유형에 따른 변화가 인지되지 않았다 (Table 1).
- 11). H2O-CO2-NaCl계인 Type III 유체포유물의 경우 온도가 감소함에 따라 염농도 (5.2~1.0 equiv. wt.% NaCl) 감소가 수반되었으나, H2O-NaCl계인 Type I 유체포유물은 온도 감소와 염농도의 뚜렷한 변화가 인지되지 않았다. H2O-CO2-NaCl계 유체포유물의 온도 감소에 따른 염농도 감소는 대부분의 염성분이 CO2가 풍부한 기상보다는 액상으로 분화되는 특성에 의한 것으로, 높은 염농도를 가진 H2O-NaCl계 유체와 낮은 염농도를 가진 H2O-CO2-NaCl계 유체의 불혼화에 의해 열수의 진화가 이루어졌음을 의미한다.
- 상온(20℃) 에서 관찰되는 함 CO2 유체포유물을 –190℃ 이하로 완전히 냉각한 후, 서서히 온도를 올리며 CO2 용융 온도를 측정하였다. 그 후 계속적인 가열을 하다가 clathrate 용융 온도를 측정하였고, 기상 CO2 (Vco2) 또는 액상 CO2 (Lco2) 로 CO2 균일화가 이루어지는 것을 확인하였으며 최종적으로 액상 (Laq), 액상 CO2 (Lco2) 또는 기상 CO2 (Vco2) 로 최종 균일화되는 것을 확인하였다.
- 약 350℃ 부근에서 온도 감소와 수반된 비등에 의해 H2O-NaCl계와 H2O-CO2-NaCl계로 유체의 불혼화 용융이 일어나면서 함 몰리브덴 및 중석 주 광화작용이 진행되었다. 그 후 상대적으로 낮은 온도와 염농도를 갖는 유체 (천수 또는 상대적으로 높은 물/암석 비를 갖는 열수유체) 의 혼입 (mixing) 에 의한 희석 및 냉각 작용에 의해 광화 유체의 온도와 염농도가 감소하며 후기 탄산염광물 광화작용이 지배되었음이 확인된다. 또한 불혼화 용융되어 분리된 H2O-CO2-NaCl계 내에서 후기에 약 250℃ 이하로 온도가 감소하며 retrograde boiling이 일어나 CO2 탈 가스화 작용에 의해 염농도가 증가하는 것이 확인되었다 (Fig.
- 최종 균일화 온도와 염농도 상관 관계도를 통해 대화 열수계는 약 400℃ 이상의 H2O-CO2-NaCl계의 균질한 열수 유체 유입으로 초기 열수계가 형성되었으며, 온도 감소와 비등 및 이에 의한 유체의 불혼화 용융 (H2O-NaCl계와 H2O-CO2-NaCl계) 에 의한 열수계 진화에 의하여 주 광화작용이 야기되었고, 그 후 서로 다른 유체의 혼입 등에 의해 후기 광화작용이 진행되었음을 알 수 있다. 또한 H2O-CO2-NaCl 계는 후기 약 250℃ 이하로 온도가 감소하면서 retrograde boiling에 의한 탈 가스화 작용에 의해 염농도가 증가하는 것이 확인되었다.
- 그 후 상대적으로 낮은 온도와 염농도를 갖는 유체 (천수 또는 상대적으로 높은 물/암석 비를 갖는 열수유체) 의 혼입 (mixing) 에 의한 희석 및 냉각 작용에 의해 광화 유체의 온도와 염농도가 감소하며 후기 탄산염광물 광화작용이 지배되었음이 확인된다. 또한 불혼화 용융되어 분리된 H2O-CO2-NaCl계 내에서 후기에 약 250℃ 이하로 온도가 감소하며 retrograde boiling이 일어나 CO2 탈 가스화 작용에 의해 염농도가 증가하는 것이 확인되었다 (Fig. 10).
- 유체포유물 실험 결과 Type I 유체포유물의 균일화 온도는 비교적 높고 넓은 온도 변화 (약 374~161℃)를 보여주며, 염농도 역시 변화폭이 (13.6~0.5 equiv. wt.% NaCl) 큰 것으로 확인되었다. Type III 유체포 유물의 CO2 용융 온도 범위는 –58.
- 63 g/cm3이다. 이에 해당하는 압력은 약 550~820 bar로 전체 Type III 유체포유물의 CO2 몰분율과 균일화 온도로부터 추정된 압력에 비해 좁고 높은 범위로 확인되었다 (Fig. 9). 이는 광화 초기에 해당하는 압력으로 간주될 수 있지만, 전체적으로 균일하게 시료를 채취하여 분석을 하지 못했기 때문에 실제 초기 광화작용이 야기되었을 당시의 압력은 이보다 조금 더 높았을 것으로 추정할 수 있다.
- 몰분율과 염농도, 밀도를 통해 추정되는 주 광화작용 시기의 압력은 약 850~300 bar이다. 최종 균일화 온도와 염농도 상관 관계도를 통해 대화 열수계는 약 400℃ 이상의 H2O-CO2-NaCl계의 균질한 열수 유체 유입으로 초기 열수계가 형성되었으며, 온도 감소와 비등 및 이에 의한 유체의 불혼화 용융 (H2O-NaCl계와 H2O-CO2-NaCl계) 에 의한 열수계 진화에 의하여 주 광화작용이 야기되었고, 그 후 서로 다른 유체의 혼입 등에 의해 후기 광화작용이 진행되었음을 알 수 있다. 또한 H2O-CO2-NaCl 계는 후기 약 250℃ 이하로 온도가 감소하면서 retrograde boiling에 의한 탈 가스화 작용에 의해 염농도가 증가하는 것이 확인되었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.