[논문]진원 금-은 광상에서 산출되는 광물들의 산출상태 및 화학조성

유봉철

doi:10.9719/eeg.2016.49.6.491

초록
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진원 금-은 광상은 경상북도 울진군 북면 사계리에 위치한다. 광상일대의 주변지질은 주로 선캠브리아기의 홍제사화 강암이 넓게 분포되며 이 홍제사화강암은 반상변정조직에 중립질이며 주로 석영, 장석류 및 운모류로 구성된다. 이 광상은 홍제사화강암내에 발달된 NE방향의 단열을 따라 충진한 4개조의 평행한 열수성 맥상 석영맥들로 구성된다. 이들 석영맥의 품위는 3.0~21.4 g/t (평균 6.4 g/t) Au, 5.0~252.0 g/t (평균 117.9 g/t) Ag이며 맥폭은 0.2~0.6 m (평균 0.3 m)로 팽축이 심한 편이고 연장성은 약 200 m 정도이다. 석영맥은 주로 괴상, network, 정동, breccia, crustiform, comb 및 zonal 조직 등이 관찰된다. 모암변질작용은 규화작용, 견운모화작용, 황철석화작용 및 점토화작용 등이 관찰된다. 산출광물은 석영, 견운모, 유비철석, 석석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트럼, 함은사면동석, 칸필다이트(canfieldite), 휘은석, Ag-Sb-S계 광물, Mn-Fe-O계 광물, Pb-O계 광물 및 Pb-P-Cl-O계 광물(chloro-pyromorphite) 등이다. 이들 광물들의 화학조성을 살펴보면, 견운모는 0.32~0.71 Fe/Fe+Mg, 유비철석는 27.91~30.33 atomic % As, 섬아연석는 9.77~16.76 mole % FeS, 에렉트럼은 29.42~37.41 atomic % Ag 및 함은사면동석은 32.17~36.53 wt.% Ag 값을 갖는다. 이 광상의 산출광물과 화학조성을 토대로, 진원 금-은 광상은 열수용액에 의한 모암과의 반응에 의한 약산성상태에서 열수용액의 온도, 산소분압($fO_2$) 및 유황분압($fS_2$)의 변화에 의해 광물들이 침전한 것으로 사료된다.

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Jinwon Au-Ag deposit is located in the Uijin gun which is southeast 300 km from Seoul. The deposit area consists of mainly Precambrian Hongjesa granite, which occurs as porphyroblastic texture, medium grain and composed of quartz, feldspar and mica. This deposit consists of four parallel hydrotherma...

Jinwon Au-Ag deposit is located in the Uijin gun which is southeast 300 km from Seoul. The deposit area consists of mainly Precambrian Hongjesa granite, which occurs as porphyroblastic texture, medium grain and composed of quartz, feldspar and mica. This deposit consists of four parallel hydrothermal quartz veins that fill NE oriented fractures in Precambrian Hongjesa granite. The grade of quartz veins contain from 3.0 to 21.4 g/t (average 6.4 g/t) gold and from 5.0 to 252.0 g/t (average 117.9 g/t) silver, respectively. They vary from 0.2 m to 0.6 m (average 0.3 m) in thickness and extend to about 200 m in strike length. Quartz veins occur as massive, network, cavity, breccia, crustiform, comb and zonal textures. Wallrock alteration has silicification, sericitization, pyritization and argillitization. The mineralogy of the quartz veins consists of quartz, arsenopyrite, cassiterite, pyrite, sphalerite, chalcopyrite, galena, electrum, tetrahedrite, canfieldite, argentite, Ag-Sb-S mineral, Mn-Fe-O mineral, Pb-O mineral and Pb-P-Cl-O mineral(chloro-pyromorphite). Chemical compositions of minerals from this deposit are as followed; Fe/Fe+Mg of sericite is from 0.32 to 0.71, As content of arsenopyrite ranges from 27.91 to 30.33 atomic %, FeS content of sphalerite range from 9.77 to 16.76 mole %, Ag content of electrum is from 29.42 to 37.41 atomic % and Ag content of tetrahedrite range from 32.17 to 36.53 wt.%, respectively. Baased on mineralogy and chemical compositions of minerals from Jinwon Au-Ag deposit, deposition of minerals was caused by a change in temperature, oxygen fugacity($fO_2$) and sulfur fugacity($fS_2$) from the near neutral hydrothermal fluid evolved by reaction with wallrock.

주제어

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문제 정의

지금까지 이 광상과 관련된 연구는 KORES(1987)에 의한 주변지질 및 광상개요에 대한 간략한 결과만 있을 뿐 광상과 관련된 연구결과는 전무한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 우선 현장조사 시 채취한 모암, 모암변질 시료 및 광석시료를 대상으로 산출광물의 산출상태 및 화학조성에 대해 고찰해 보고자 한다.

제안 방법

이 광상은 과거 본갱과 부갱을 개설하여 본맥, 1호맥 및 2호맥을 각각 개발하였다. 본갱은 130 m 정도 크로스 굴진하여 석영맥(본맥)을 착맥한 후 N70^oE 방향으로 약 100 m 연맥굴진하였다(Fig. 2). 이 석영맥의 맥폭은 0.
이 광상은 2003년경에 주로 채굴하였으며 2012년 8월에서 12월경에 주로 본맥을 탐광하였다. 이 광상은 과거 본갱과 부갱을 개설하여 본맥, 1호맥 및 2호맥을 각각 개발하였다. 본갱은 130 m 정도 크로스 굴진하여 석영맥(본맥)을 착맥한 후 N70^oE 방향으로 약 100 m 연맥굴진하였다(Fig.
진원 금-은광상에서 관찰되는 석영맥들은 선캠브리아기의 홍제사화강암내에 발달된 NE방향의 단열을 따라 충진한 열수성 맥상 광상으로 4개조의 평행한 석영맥으로 구성되며 과거 갱내 채굴을 실시하였다(Fig. 2). 이 광상의 본갱은 입항이 가능하며 석영맥들은 주로 괴상, network, 정동, breccia, crustiform, comb 및 zonal 조직들이 관찰된다.
, 2004). 호산리층에서 관찰되는 변성광물 조합을 기초로 변성정도가 상부 각섬암 상에 해당되는 전형적인 저압형 변성작용의 산물로써 해석하였다(Cheong et al., 2004). 또한 변성광물 조합 및 조직을 기초로 이 층은 변성광물이 형성된 이후 계속적인 변형작용과 열의 공급이 있었음을 지시하며 남정석과 십자석이 관찰되지 않는 것으로 보아 전형적인 저압형 변성작용의 광물조합이 우세하게 관찰되는 점은 영남육괴 북부 다른 지역의 변성퇴적암류와 동일하다고 보고하였다(Cheong et al.

대상 데이터

그리고 석영맥 주변에 모암변질광물로 주로 석영과 견운모가 산출되며 소량 자형의 황철석이 산출된다. 입항 가능한 본갱 및 그 주변 야외조사에서 채취한 시료들에 대한 광물들의 산출상태, 조직 및 화학조성을 알아보기 위해 실내에서 Leica편투과-반사 현미경 및 전북테크노파크에 설치된 Shimadzu사 EPMA-1610을 이용하였다.

성능/효과

3C). EPMA 분석 결과, 유비철석의 As atomic %는 27.91~30.33 이나 함께 산출되는 광물의 종류에 따라 일부 As atomic % 함량 차이가 관찰된다(Table 2). 석석은 광상의 일부 석영맥에서만 산출되고 현미경하에서만 소량 관찰된다.
에렉트럼의 산출빈도는 유비철석과 방연석의 산출빈도가 높은 곳에서 산출량이 많으며 주로 산상은 엽편상으로 산출된다. 에렉트럼에 대한 공생광물에 따른EPMA 분석 결과, 석영과 유비철석과 공생관계를 갖는 에렉트럼은 31.57~32.09 atomic % Ag와 방연석과 공생관계를 갖는 에렉트럼은 29.42~37.41 atomic % Ag 값을 갖는다(Table 3).
3I). 이 견운모에 대한 화학분석 자료를 토대로 비교해 보면, 이들 유형의 견운모는SiO₂, Al₂O₃, FeO, MgO 및 K₂O 원소들의 함량 변화가 있으며 백회색 견운모는 암흑색 견운모에 비해 Al₂O₃, FeO 및 MgO 원소들의 함량이 현저히 증가된다(Table 1). 진원 금-은 광상의 모암변질로 견운모화 작용이 우세하게 관찰되는 것은 열수용액의 산도가 모 암과의 반응에 의해 약산성이었다는 것을 의미한다.
모암변질 산물인 견운모는 석영맥 주변부와 모암부분에서 산출된다. 이들 견운모에 대한 화학분석 자료를 토대로 비교해 보면, 석영맥 주변에서 산출되는 견운모는 모암내에 산출되는 견운모에 비해 SiO₂, MgO, CaO 및 F 원소들의 함량이 높고 Al₂O₃, TiO₂, FeO, K₂O 및 Na₂O 원소들의 함량이 낮다(Table 1 and Fig. 4). 이것은 열수변질작용 시 열수용액에 의한 일부 원소들(SiO₂, MgO, CaO, F)의 함량이 추가되었음을 의미한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	진원 금-은 광상은 어디에 위치하는가?	진원 금-은 광상은 경상북도 울진군 북면 사계리에 위치한다. 광상일대의 주변지질은 주로 선캠브리아기의 홍제사화 강암이 넓게 분포되며 이 홍제사화강암은 반상변정조직에 중립질이며 주로 석영, 장석류 및 운모류로 구성된다.
	석영맥의 품위, 맥폭, 연장성은 어떠한가?	이 광상은 홍제사화강암내에 발달된 NE방향의 단열을 따라 충진한 4개조의 평행한 열수성 맥상 석영맥들로 구성된다. 이들 석영맥의 품위는 3.0~21.4 g/t (평균 6.4 g/t) Au, 5.0~252.0 g/t (평균 117.9 g/t) Ag이며 맥폭은 0.2~0.6 m (평균 0.3 m)로 팽축이 심한 편이고 연장성은 약 200 m 정도이다. 석영맥은 주로 괴상, network, 정동, breccia, crustiform, comb 및 zonal 조직 등이 관찰된다.
	진원 금-은 광상은 무엇으로 구성되는가?	광상일대의 주변지질은 주로 선캠브리아기의 홍제사화 강암이 넓게 분포되며 이 홍제사화강암은 반상변정조직에 중립질이며 주로 석영, 장석류 및 운모류로 구성된다. 이 광상은 홍제사화강암내에 발달된 NE방향의 단열을 따라 충진한 4개조의 평행한 열수성 맥상 석영맥들로 구성된다. 이들 석영맥의 품위는 3.

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World Gold Council (2008) Homepage (http://www.gold.org)

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