보피붐 지역의 크롬철석 분포 특성 확인을 위해 자력 탐사를 수행하였다. 지표 암석 샘플 조사에서 크롬철석은 주변부에 분포하는 하즈버자이트와 더나이트에 비해 낮은 자기감수율 값을 나타내었다. 자력 탐사 결과, 낮은 자력 이상대 지역과 지표 지질 조사 결과를 통해 확인된 크롬철석 산출지 영역이 잘 부합하고 있으며, 3차원역산 해석 결과의 저 자기감수율 모델과도 공간적으로 잘 부합하고 있다. 일부 지역에서 지표 조사를 통해 확인된 크롬철석 산출지에서 주변부로 확장되는 저 자력 이상대가 나타나는 것으로 확인되었으며, 이 지역의 자기감수율 분포 특성을 고려하면 이 지역에서 추가적인 광체 확보가 가능할 것으로 해석된다. 추후 이 지역에 대한 정밀 조사가 필요할 것으로 판단된다.
보피붐 지역의 크롬철석 분포 특성 확인을 위해 자력 탐사를 수행하였다. 지표 암석 샘플 조사에서 크롬철석은 주변부에 분포하는 하즈버자이트와 더나이트에 비해 낮은 자기감수율 값을 나타내었다. 자력 탐사 결과, 낮은 자력 이상대 지역과 지표 지질 조사 결과를 통해 확인된 크롬철석 산출지 영역이 잘 부합하고 있으며, 3차원 역산 해석 결과의 저 자기감수율 모델과도 공간적으로 잘 부합하고 있다. 일부 지역에서 지표 조사를 통해 확인된 크롬철석 산출지에서 주변부로 확장되는 저 자력 이상대가 나타나는 것으로 확인되었으며, 이 지역의 자기감수율 분포 특성을 고려하면 이 지역에서 추가적인 광체 확보가 가능할 것으로 해석된다. 추후 이 지역에 대한 정밀 조사가 필요할 것으로 판단된다.
For analyzing the distribution of chromite, magnetic survey was carried out on the chromium mineralized belt in Bophi Vum area, northwestern Myanmar. As a result, the magnetic susceptibility of chromite is lower than those of dunite and harzburgite, which are background rocks of chromite. Also, the ...
For analyzing the distribution of chromite, magnetic survey was carried out on the chromium mineralized belt in Bophi Vum area, northwestern Myanmar. As a result, the magnetic susceptibility of chromite is lower than those of dunite and harzburgite, which are background rocks of chromite. Also, the locations of low magnetic anomaly zone and low magnetic susceptibility models of 3D magnetic inversion result are spatially well matched with those of chromite occurrences confirmed by the surface geological survey and trench survey. Some of low magnetic effects are expanded to the periphery area of chromite occurrences. Considering the magnetic susceptibility characteristics of various rocks in this area, the expanded low magnetic anomaly zones are estimated as the high potential areas bearing chromite. For confirming the potential area of chromite pointed by coarse magnetic survey, the additional detail exploration need to be carried out in future.
For analyzing the distribution of chromite, magnetic survey was carried out on the chromium mineralized belt in Bophi Vum area, northwestern Myanmar. As a result, the magnetic susceptibility of chromite is lower than those of dunite and harzburgite, which are background rocks of chromite. Also, the locations of low magnetic anomaly zone and low magnetic susceptibility models of 3D magnetic inversion result are spatially well matched with those of chromite occurrences confirmed by the surface geological survey and trench survey. Some of low magnetic effects are expanded to the periphery area of chromite occurrences. Considering the magnetic susceptibility characteristics of various rocks in this area, the expanded low magnetic anomaly zones are estimated as the high potential areas bearing chromite. For confirming the potential area of chromite pointed by coarse magnetic survey, the additional detail exploration need to be carried out in future.
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문제 정의
그러나 현재까지 크롬 철석 광체에 대한 정밀조사가 미비한 관계로 광체의 연장부 확인이 안 되어 있다. 따라서 보피붐크롬 광화대의 지질조사, 광상조사, 트렌치탐사, 시추탐사를 통한 크롬 철석의 자원량 평가로 향후 개발 가능성을 제시하고, 개발단계에 국내 기업이 선점할 수 있도록 기술지원을 제공하고자 한다. 이 연구논문의 목적은 미얀마 북서부 보피붐 크롬철석 광화대에서 2013년 수행된 정밀지표지질조사, 지구화학탐사 및 트렌치 탐사 결과를 바탕으로 정밀연구 지역을 설정한 후 자력탐사를 수행하여 보피붐 지역에 부존하고 있는 크롬 철석 광체의 지표 및 잠두연장성을 종합적으로 규명하는 데 있다.
보피붐크롬철석의 분포 및 지하 연장성을 확인하기 위한 자력탐사를 수행하였다. 이와 함께 현장자력 탐사 자료 해석의 기초자료로 활용하기 위하여 크롬 철석과 함께 크롬 철석 주변에 함께 배태되어 산출되는 더 나이트와 하즈버자이트 암석 및 시료에 대한 간이 자기감수율 측정을 수행하였다.
따라서 보피붐크롬 광화대의 지질조사, 광상조사, 트렌치탐사, 시추탐사를 통한 크롬 철석의 자원량 평가로 향후 개발 가능성을 제시하고, 개발단계에 국내 기업이 선점할 수 있도록 기술지원을 제공하고자 한다. 이 연구논문의 목적은 미얀마 북서부 보피붐 크롬철석 광화대에서 2013년 수행된 정밀지표지질조사, 지구화학탐사 및 트렌치 탐사 결과를 바탕으로 정밀연구 지역을 설정한 후 자력탐사를 수행하여 보피붐 지역에 부존하고 있는 크롬 철석 광체의 지표 및 잠두연장성을 종합적으로 규명하는 데 있다.
이번 연구는 육상자력탐사 자료 해석을 통해 보피붐 지역 크롬 철석 산출 영역의 분포특성을 파악하고 현재 발견되지 않은 크롬 철석 산출지를 추가 확보하고자 수행 되었다.
제안 방법
4(a)에 보이는 것처럼 지형 및 고도의 변화가 심하고 경사가 급하여 격자 형태의 탐사를 수행하지 못하고 능선을 중심으로 측선을 설정하였다. 그러나 가능한 범위 내에서 최대한 넓은 영역을 포함하며 자료의 분포가 균등할 수 있도록 측선을 설계하여 탐사를 수행하였다. 육상 자력탐사 자료의 획득을 위해서는 세슘광펌핑 방식의 G-858 자력계를 사용하였다.
능선 및 일부 이를 가로지르는 측선을 따라 획득된 자력탐사 자료는 효과적인 3차원 역산해석을 위하여 2차 원 격자 형태의 자료로 변환하였다. 자력탐사의 경우 연속 장의 특성을 갖기 때문에 공간적인 추정 방법을 이용하여 격자 형태로 변환하여도 그 자료를 통해 해석할 수 있는지질 정보의 양에 큰 변화가 없어 격자 형태의 자료를 역산에 이용하여도 큰 오차가 발생하지 않으며, 역산과정에서 안정적인 해석이 가능하다(Almeida and Journel, 1994).
또한, 자력탐사 결과의 일변화 효과를 보정하기 위하여 자력 현장 기준점을 운영하여 일변화 값을 획득하였다. 이번 탐사에서 운영된 자력 현장 기준점은 탐사 현장에서 동쪽으로 2 km 정도 떨어진 위치이며, Fig.
보다 효과적인 자료 해석을 위하여 앞서 수행된 지표지질조사와 이번에 수행된 지표 트렌치 조사를 통해 확인된 크롬 철석 노두의 위치를 자력탐사 결과와 함께 도시하였다. Fig.
보피붐크롬철석의 분포 및 지하 연장성을 확인하기 위한 자력탐사를 수행하였다. 이와 함께 현장자력 탐사 자료 해석의 기초자료로 활용하기 위하여 크롬 철석과 함께 크롬 철석 주변에 함께 배태되어 산출되는 더 나이트와 하즈버자이트 암석 및 시료에 대한 간이 자기감수율 측정을 수행하였다. 측정에 사용된 장비는 KT-10 자기감수율 측정기로 10−4 SI의 정밀도를 갖는다.
지질 및 광상조사를 통하여 작성된 루트맵(1:1,000 축척)을 이용조사지역에 대한 정밀지표 지질도를 작성하였다 (Fig. 1).기존 1:250,000지질도에 의하면 보피붐크롬철석 광화대에 분포된 오피올라이트대는 정밀지질조사 결과 하즈버자이트, 더 나이트, 사문암으로 구성되어 있음이 새로 밝혀졌다(Heo et al.
추정된 총자력이상도를 편의상 Area 1과 Area 2로 구분하여 도시하였다. Area 1의 경우 기존의 지표지질조사를 통하여 정밀지표 지질도가 구축되어 3차원 지질도 상에 탐사자료를 표기하였다.
한편, 이번 연구에서는 조사지역의 광화대 분포 특성을 3차원으로 해석하기 위하여 자력탐사 자료를 기반으로 3차원 역산을 수행하였다. 3차원 역산해석은 3차원 지질모델링 소프트웨어인 Paradigm 사의 GoCAD Potential Field 모듈을 이용하였다(Fullagar et al.
대상 데이터
역산 수행 시 필요한 IGRF 값은 교토 대학 웹사이트(http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/igrf/point/) 를 통해 제공하는 자료를 이용하였으며, 연구지역의 2014년 예상치 값을 사용하였다-Total intensity: 46319 nT, Declination:−0.7°, Inclination: 34.827°.
그러나 가능한 범위 내에서 최대한 넓은 영역을 포함하며 자료의 분포가 균등할 수 있도록 측선을 설계하여 탐사를 수행하였다. 육상 자력탐사 자료의 획득을 위해서는 세슘광펌핑 방식의 G-858 자력계를 사용하였다. 이 자력탐사 시스템은 0.
미얀마 광물자원 조사사업은 2012년 3월 개최된 제1차 한-미얀마 광물위원회에서 한국지질자원연구원이 미얀마 광업부 산하 의 지질조사광물 탐사국(DGSE)과 공동으로 미얀마의 희유금속에 대한 공동탐사를 제안했다. 이에 미얀마 지질조사광물 탐사국(DGSE)에서 북서부 깔레이에 부존하고 있는 무웰룻 Cr-Ni-PGM 광화대(약 800 km2)를 공동 탐사지역으로 제시했고 2012년 2회에 걸쳐 해당 광화대에 대한 예비조사를 거쳐 그 중 보피붐(Bophi Vum) 크롬 철석 산출지를 2013년~ 2015년 공동탐사지역으로 설정했다 (진광민 외, 2014).
2(b)). 조사지역에서는 적어도 8개 지점에서 소규모의 암맥상 내지 렌즈상의 더 나이트가 지표에 노출되어 있으며, 연장성이 비교적 적고, 대체로 맥상의 크롬 철석을 수반하고 있다. 일부 지역에서는 하즈버자이트의 경계부에 접하고 있는 더 나이트는 세립질 감람석 기질에 중립의 사방휘석의 산출이 증가하면서 암회색을 띠고 있어 야외에서 이두 암 상 간의 구분이 어려운 경우도 있다.
5에 제시하였다. 현장에서 획득된 모든 탐사자료는 자력 현장 기준점에서 측정된 자력탐사 자료를 이용하여 일보 정 단계를 거쳐 해석에 사용되었다.
이론/모형
한편, 이번 연구에서는 조사지역의 광화대 분포 특성을 3차원으로 해석하기 위하여 자력탐사 자료를 기반으로 3차원 역산을 수행하였다. 3차원 역산해석은 3차원 지질모델링 소프트웨어인 Paradigm 사의 GoCAD Potential Field 모듈을 이용하였다(Fullagar et al., 2004). 역산 수행 시 필요한 IGRF 값은 교토대학 웹사이트(http://wdc.
자력탐사의 경우 연속 장의 특성을 갖기 때문에 공간적인 추정 방법을 이용하여 격자 형태로 변환하여도 그 자료를 통해 해석할 수 있는지질 정보의 양에 큰 변화가 없어 격자 형태의 자료를 역산에 이용하여도 큰 오차가 발생하지 않으며, 역산과정에서 안정적인 해석이 가능하다(Almeida and Journel, 1994). 또한, 격자 자료의 생성과정에서 현장에서 획득된 이상 값 이외의 계산상에서 발생할 수 있는 이상값을 억제하기 위하여 자료 측정 자료의 범위 내에서 값을 추정하는 simple kriging 기법을 이용하였다. 격자 형태로 변환된 총자기 이상값과 측정값을 Fig.
성능/효과
7의 붉은색 점은 지표지질조사 및 트렌치 조사를 통해 확인된 크롬 철석의 위치를 나타낸다. 비교분석 결과 기확인된 모든 크롬 철석의 위치가 모두 저자력 이상대에 위치하고 있음을 확인할 수 있었으며, 이를 통하여 이 지역에 아직 확보되지 않은 크롬 철석이 존재할 경우 저자력이상대 지역에서 크롬 철석이 배태되어 있을 가능성이 상대적으로 높을 것으로 해석된다. 특히 Area 1의 북동쪽 및 남쪽에 위치한 저 이상대는 노두에서 확인된 광체지역에서 북동-남서 방향으로 확장되어 나타나는 것으로 보아 노두에서 확인된 광체가 지하 하부로 일정 규모 이상으로 연장되어 나타날 것으로 해석된다.
역산 결과와 기존의 탐사 결과를 비교하여 보면, 앞선 지표지질 연구에서 확인된 크롬 철석이 분포하는 영역에서는 지표까지 연장되는 저 자기감수율체가 해석되고 있음을 확인할수 있었다. 특히 Area 1에서 수행된 역산 결과 연구지역의 북쪽과 남쪽에 분포하는 저 자기감수율체가 주변에 비하여 그 규모가 클 것으로 판단되며, Area 2 영역의 경우 서쪽의 저 자기감수율체의 규모가 주변에 나타나는 저 자기감수율체에 비해 상대적으로 큰 규모로 나타나고 있는 것으로 해석되어 추후 이 지역에 대한 정밀조사가 필요할 것이라 판단된다.
육상 자력탐사 결과, 낮은 자력 이상대 지역과 지표지질 조사 결과를 통해 확인된 크롬 철석 산출지 영역이 잘 부합하고 있음을 확인할 수 있었으며, 육상 자력탐사 자료를 이용한 역산해석 결과인 3차원 자기감수율 모델의 저 자기감수율체와도 잘 부합하고 있다. 이는 주변 암체가 자기 감수율이 높은 자철석을 다량 함유하고 있어 높은 자기 이상 반응을 보이기 때문인 것으로 판단된다.
이번 연구기간에 트렌치 탐사가 수행된 지역인 Area 2의 경우 동쪽에 위치한 두 광체 노두는 그 범위가 좁은 것으로 보아 연장성이 좋지 않을 것으로 판단되나, 서쪽에 위치한 노두의 경우 자력탐사에서 나타난 저 이상 대의 분포를 고려하면 그 연장성이 동-서방향으로 강하게 나타날 것으로 판단된다. 다만 이 지역이 자기 감수율이 낮은 퇴적암을 반영한 결과일수도 있으므로 이 부분에 대한 추가 조사가 필요하다.
Area 2의 경우 Area 1의 북쪽에 위치하고 있으며, 이번 조사에서 처음으로 탐사가 수행된 지역으로 정밀지표 지질도를 보유하고 있지 않아 자력탐사 자료만을 이용하여 도시하였다. 조사지역의 암석 시료 및 노두를 대상으로 수행된 자기감수율 측정 실험 결과를 고려하면, 크롬 철석은 주변의 더 나이트와 하즈버자이트에 비해 낮을 것으로 예상되며, Fig. 7의 저자력 이 상대에 크롬 철석이 분포할 것으로 해석된다. 다만 크롬 철석 주변에 존재할 수 있는 저 대자율체인 퇴적층과의 구분을 위하여 저 이상대에 대한 추가 조사가 필요할 것으로 판단된다.
02 SI의 범위를 나타내고 있는데 이는 크롬 철석의 자기감수율 범위에 비하여 10배 정도 높은 수준의 자기 감수율 값이다. 즉, 이 지역의 자기 감수율 분포특성을 고려하면, 자력탐사 결과 저 이상대로 해석되는 영역에서 크롬 철석이 배태될 가능성이 높을 것으로 판단된다.
크롬 철석 광체는 일반적으로 높은 자기 감수율 값을 갖는 것으로 알려져 있으나, 이 지역의 경우 주변 암석을 이루는 하즈버자이트와 더 나이트에 자철석이 다량 함유되어 있는 것으로 해석되었으며, 이 영향으로 하즈버자이트와 더 나이트가 크롬 철석에 비하여 높은 자기 감수율 값을 갖는 것으로 나타났다.
후속연구
이번 연구기간에 트렌치 탐사가 수행된 지역인 Area 2의 경우 동쪽에 위치한 두 광체 노두는 그 범위가 좁은 것으로 보아 연장성이 좋지 않을 것으로 판단되나, 서쪽에 위치한 노두의 경우 자력탐사에서 나타난 저 이상 대의 분포를 고려하면 그 연장성이 동-서방향으로 강하게 나타날 것으로 판단된다. 다만 이 지역이 자기 감수율이 낮은 퇴적암을 반영한 결과일수도 있으므로 이 부분에 대한 추가 조사가 필요하다. Area 2 지역의 경우 아직 정식으로 조사되지 않은 광화대 지역임을 고려하여 2차원 평면도 상에서는 좌표를 기입하지 않았으며, 대략적인 위치는 Area 1과의 위치 관계를 고려하면 추정 가능하며, 3차원 모델링 결과에서는 상대적인 위치관계를 확인 가능하도록 제시 하였다.
7의 저자력 이 상대에 크롬 철석이 분포할 것으로 해석된다. 다만 크롬 철석 주변에 존재할 수 있는 저 대자율체인 퇴적층과의 구분을 위하여 저 이상대에 대한 추가 조사가 필요할 것으로 판단된다.
현재까지 알려진 크롬 철석 산출지 중 일부 광화대 주변부에서 저자력 이상대가 지하로 연장되어 나타나는 것으로 해석되어, 이러한 지역에 대한 추가 정밀조사가 필요할 것으로 판단된다. 따라서 이번 연구를 통해 해석된 자기 감수율 해석 결과는 연구지역에서 미확인된 크롬 철석의 추가 확보 및 시추조사지 선정에 효과적인 자료를 제공할 것으로 기대된다.
역산 결과와 기존의 탐사 결과를 비교하여 보면, 앞선 지표지질 연구에서 확인된 크롬 철석이 분포하는 영역에서는 지표까지 연장되는 저 자기감수율체가 해석되고 있음을 확인할수 있었다. 특히 Area 1에서 수행된 역산 결과 연구지역의 북쪽과 남쪽에 분포하는 저 자기감수율체가 주변에 비하여 그 규모가 클 것으로 판단되며, Area 2 영역의 경우 서쪽의 저 자기감수율체의 규모가 주변에 나타나는 저 자기감수율체에 비해 상대적으로 큰 규모로 나타나고 있는 것으로 해석되어 추후 이 지역에 대한 정밀조사가 필요할 것이라 판단된다.
이는 주변 암체가 자기 감수율이 높은 자철석을 다량 함유하고 있어 높은 자기 이상 반응을 보이기 때문인 것으로 판단된다. 현재까지 알려진 크롬 철석 산출지 중 일부 광화대 주변부에서 저자력 이상대가 지하로 연장되어 나타나는 것으로 해석되어, 이러한 지역에 대한 추가 정밀조사가 필요할 것으로 판단된다. 따라서 이번 연구를 통해 해석된 자기 감수율 해석 결과는 연구지역에서 미확인된 크롬 철석의 추가 확보 및 시추조사지 선정에 효과적인 자료를 제공할 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
크롬철석의 특징은 무엇인가?
보피붐 지역의 크롬철석 분포 특성 확인을 위해 자력 탐사를 수행하였다. 지표 암석 샘플 조사에서 크롬철석은 주변부에 분포하는 하즈버자이트와 더나이트에 비해 낮은 자기감수율 값을 나타내었다. 자력 탐사 결과, 낮은 자력 이상대 지역과 지표 지질 조사 결과를 통해 확인된 크롬철석 산출지 영역이 잘 부합하고 있으며, 3차원 역산 해석 결과의 저 자기감수율 모델과도 공간적으로 잘 부합하고 있다.
희유금속의 정의는 무엇인가?
희유금속(稀有金屬, rare metal)은 지각 내에 존재량이 적거나 추출이 어려운 금속자원 중 현재 산업적 수요가 있고 향후 수요 신장이 예상되는 금속원소, 또는 극소수의 국가에 매장과 생산이 편재되어 있거나 특정국에서 전량을 수입해 공급의 위험성이 있는 금속원소로 정의하며, 현재 35종의 금속원소가정의되어 있다(Choi et al., 2010).
정부가 산업통상자원부를 중심으로 6대 전략광종 외에 10대 중점 확보 희유금속을 선정하여 자주개발률 제고에 박차를 가하는 이유는 무엇인가?
, 2010). 우리나라의 경우 금속광물자원의 99%를 수입에 의존하고 있어 국제 자원시장 변화에 매우 취약하며, 자원민족주의나 자원무기화시 심각한 경제적 타격을 피할 수 없어 안정적인 자원 확보가 국가 생존과 경제 운영에 직결되어 있다. 그래서 정부는 산업통상자원부를 중심으로 6대 전략광종 외에 10대 중점 확보 희유금속(Li, Cr, Mn, Mo, Co, W, In, REE, Mg, Ti)을 선정하여 자주개발률 제고에 박차를 가하고 있다(한국지질자원연구원, 2013).
참고문헌 (8)
Almeida, A. S. and Journel, A. G., 1994, Joint simulation of multiple variables with a Markov-type coregionalization model, Mathematical Geology, 26(5), 565-588.
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Fullagar, P. K., Pears, G. A., Hutton, D., and Thompson, A., 2004, 3D gravity and aeromagnetic inversion, Pillara region, W.A., Exploration Geophysics, 35, 142-146
Hanshin Choi, Yonghwan Kim, and Youlgwun Ji, 2010, Overview on Rare Metal Industries and Their Recycling, Prospectives of Industrial Chemistry, 13, 20-29.
Heo, C.-H., Chi, S.-J., Kang, I.-M., and Jin, K., in review, Occurrence characteristics of Bophi Vum chromite mineralized zone in the northwestern Myanmar. Econ. Environ. Geol.
Kwangmin Jin, Chul-Ho Heo, Se-Jung Chi and Il-Mo Kang, 2014, Study on developing characteristics of Bophi Vum chromite mineralized zone in the northwestern Myanmar based on the trench survey. Journal of the Geological Society of Korea. v. 50, no. 2, p. 293-307.
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