[논문]영동 일라이트 광체의 구성광물 및 일라이트화 특성 연구

백은지; 이유나; 유병용; 신동복; 김영석; 박선영; 김현나

doi:10.22807/kjmp.2023.36.1.41

영동 일라이트 광체의 구성광물 및 일라이트화 특성 연구
Study on Constituent Minerals and Illitization Characteristics of Yeongdong Illite Ore 원문보기

광물과 암석 = Korean journal of mineralogy and petrology, v.36 no.1, 2023년, pp.41 - 54

백은지 (공주대학교 지질환경과학과) , 이유나 (공주대학교 지질환경과학과) , 유병용 (공주대학교 지질환경과학과) , 신동복 (공주대학교 지질환경과학과) , 김영석 (공주대학교 지질환경과학과) , 박선영 (한국지질자원연구원) , 김현나 (공주대학교 지질환경과학과)

초록
AI-Helper

일라이트는 열수변질에 의해 장석이나 운모류로부터 형성되기 쉽고, 열수변질의 정도 등에 따라 다양한 특성이 나타날 수 있다. 그러므로, 지속적인 고품위 일라이트 광석을 채굴하기 위해서는 일라이트 광체의 형성 과정을 이해하는 것이 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 주요 일라이트 산출지인 충청북도 영동군 일대에서 나타나는 일라이트 광체 두 곳과 주위 변질대에서 광석시료를 채취하여 구성광물의 함량과 조직의 특성을 알아보고자 하였다. 편광현미경 분석 결과, 일라이트 광체의 광석시료의 경우 일라이트화 작용이 상당히 진행되어 모암인 운모편암의 조직적 특성이 거의 남아있지 않았으며 석영만 일부 잔류된 형태가 나타났다. 변질대의 광석시료의 경우 일라이트, 백운모, 석영, 장석을 관찰하였으며 주로 석영과 장석 주위로 일라이트화가 진행되는 것을 관찰하였다. X-선 회절 분석 결과, 일라이트 광체의 일라이트/백운모 함량은 대략 50-75 wt.%이며, 최대 75 wt.%로 나타났다. X-선 형광 분석 결과, 일라이트 함량이 증가함에 따라 K₂O의 함량이 선형으로 증가하는 경향을 보이며, 분석한 주성분 원소 중 가장 높은 상관관계가 나타났다. 영동지역 일라이트는 단층선을 따라 유입된 열수에 의해 석영과 장석의 변질로 나타나며, 석영보다 장석의 일라이트화가 먼저 일어나는 것으로 판단된다. 본 연구의 결과를 통해, 충청북도 영동군에서 산출되는 일라이트의 고품위 광체 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Illite is a common mineral that forms readily from feldspar and mica via hydrothermal alteration and exhibits various characteristics depending on the degree of hydrothermal alteration. To ensure continued mining of high-quality illite ore, it is crucial to understand the illitization. Thus, this study collected ores from two illite ore deposit and their surrounding alteration zones in Yeongdong-gun, Chungcheongbuk-do, a significant source of illite in the Republic of Korea, to determine the constituent mineral contents and textural characteristics. Polarized light microscopy analyses revealed that the illite ore deposit were highly illitized with little remaining textural characteristics of the parent mica schist, and only some quartz was present. The ore zone contained illite, muscovite, quartz, and feldspar, with illitization primarily occurring around feldspar and quartz. X-ray diffraction analyses identified that the content of illite/muscovite was approximately 50-75 wt.%, with a maximum of 75 wt.%. Additionally, X-ray fluorescence analyses indicated a linear increase in K2O content with increasing illite content, showing the highest correlation among the major components analyzed. It is suggested that the illite in the Yeongdong area results from feldspar and quartz alteration by hydrothermal fluids along the fault, with illitization of feldspar occurring before that of quartz. The results of this study are expected to contribute to the development of high-quality illite ore deposit in Yeongdong, Chungcheongbuk-do.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. Simplified tectonic regions of the Korean peninsula and geological map showing the study area, Yeongdong (modified 1:50,000 geological map from the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources). NM=Nangrim Massif, PB=Pyeongnam Basin, IB=Imjingang Belt, GM=Gyronggi Massif, OB=Okcheon Basin, TB=Taebaeksan Basin, YM=Yeongnam Massif, GB=Gyeongsang Basin, GDR=Gadong-ri, JGR=Jugok-ri.
그림 Fig. 3. The red line shows fault in Gadong-ri ore deposit (a) and Jugok-ri ore deposit (b). The yellow arrow shows the normal fault.
그림 Fig. 2. (a) The front view of the Gadong-ri mine located in Yeongdong. The dotted line shows Site A, Gadong-ri ore deposit. (b) The front view of the Jugok-ri mine located in Yeongdong. The dotted lines show Site B, C, and D. Site B is Jugok-ri ore deposit and Site C and D are alteration zone. The yellow circles show the location of the sample caught. The red line shows fault in Gadong-ri ore deposit and Jugok-ri ore deposit.
그림 Fig. 4. Representative illite ore deposit (Site A, B) samples image in Gadong-ri (a-b) and Jugok-ri (c-d). Representative illite alteration zone (Site C, D) samples image in Jugok-ri (e-h).
그림 Fig. 5. Microscopic photographs of Gadong-ri illite ore deposit samples (Site A) in crossed nicols. Ilt=Illite, Ms=Muscovite, Qz=Quartz, Pl=Plagioclase.
그림 Fig. 6. Microscopic photographs of Jugok-ri illite ore deposit samples (Site B) in crossed nicols (a-e) and parallel nicols (f). Ilt=Illite, Ms=Muscovite, Qz=Quartz, Pl=Plagioclase.
그림 Fig. 7. Microscopic photographs of Jugok-ri illite alteration zone samples, Site C (a-b) and Site D (c-d) in crossed nicols. Ilt=Illite, Ms=Muscovite, Qz=Quartz, Pl=Plagioclase.
$Fig. 8. X-ray diffraction patterns of representative samples in Gadong-ri ore deposit (GA-5), Jugok-ri ore deposit (JB-3), and alteration zone (JC-1, JD-1). Ilt=Illite, Ms=Muscovite, Qtz=Quartz, Pl=Plagioclase, Mc=Microcline.$ 그림 Fig. 8. X-ray diffraction patterns of representative samples in Gadong-ri ore deposit (GA-5), Jugok-ri ore deposit (JB-3), and alteration zone (JC-1, JD-1). Ilt=Illite, Ms=Muscovite, Qtz=Quartz, Pl=Plagioclase, Mc=Microcline.
그림 Fig. 9. SIROQUANT output showing comparison of observed XRD trace (black), calculated trace (red), and difference between them (blue).
그림 Fig. 10. Changes in average constituent minerals of illite ore samples in study area (reflecting all 18 ore samples indicated in Table 1).
표 Table 1. Mineral compositions (wt.%) of illite ore samples in the study area
표 Table 2. The chemical compositions (wt.%) of illite ore samples in the study area from XRF analysis
그림 Fig. 11. Correlation of illite (wt.%) with major element oxides from X-ray fluorescence spectrometer (XRF). Red solid circles= Expect Fe₂O₃ rich samples in Site A, Red solid triangles=Fe₂O₃ rich samples in Site A, Red open circles=Site B, Black solid circles=Site C, Black open circles=Site D.

참고문헌 (23)

Cho, H.G. and Kim, E.Y., 2002, The Copper Adsorption onto？Dongchang Illite Ore. Journal of the Geological Society of？Korea, 38(4), 611-620.
Cho, H.G. and Noh, J.H., 2003, Illite-Mica usage status and？evaluation of applied mineralogical characteristics. Mineral and Industry, 16(1), 1-16.
Cho, H. G., Park, O. H., Moon, D.-H., Do, J.-Y. and Kim, S.-O., 2007, Phosphate Adsorption of Youngdong Illite, Korea.？Journal of the Mineralogical Society of Korea, 20(4), 327-337.
Choo, C.O., 2001, Mineralogical characterization and applications of Illite. Mineral and Industry, 14(2), 29-37.
Choo, C.O. and Sung, I.H., 1999, A Comparative Study on？Adsorption Behavior of Heavy Metal Elements onto Soil？Minerals : Illite, Halloysite, Zeolite, and Goethite. Journal？of Korea Soil Environment Society, 4(157), 57-68.
Choi, T. and Lee, Y.I., 2006, Thermal histories of the Cretaceous Pungam and Yeongdong basins, Korea based on apatite and zircon fission track analysis. Geosciences Journal,？10(3), 263.
Chun, H.Y., Um, S.H., Choi, S.J., Kim, Y.B., Kim, B.C. and？Choi Y.S., 1993, Fossil floral and faunal assemblage and？paleoenvironmental modelling study on the Cretaceous sedimentary basin scattered in/near the Ogcheon Belt(I). Report？KR-93 (T)-11, Korea Institute of geology, mining and materials, Taejon, 122 p.
Giurgiu, A., Ionescu, C., Hoeck, V., Tamas, T., Roman, C. and？Crandell, O.N., 2017, Insights into the raw materials and？technology used to produce Copper Age ceramics in the Southern Carpathians (Romania). Archaeological and Anthropological Sciences, 9, 1259-1273.

상세보기
Grim, R. E., Bray, R. H. and Bradley, W. F., 1937, The mica in？argillaceous sediments. American Mineralogist: Journal of？Earth and Planetary Materials, 22(7), 813-829.
Hower, J. and Mowatt, T.C., 1966, The mineralogy of illites？and mixed-layer illite/montmorillonites. American Mineralogist: Journal of Earth and Planetary Materials, 51(5-6),？825-854.
Hupp, B.N. and Donovan, J.J., 2018, Quantitative mineralogy？for facies definition in the Marcellus Shale (Appalachian？Basin, USA) using XRD-XRF integration. Sedimentary？Geology, 371, 16-31.

상세보기
Hwang, J.H. and Choi, P.y., 2013, Tectonic deformation and？paleostress reconstruction based on fault slip data in the Yongdong Basin. The Geological Society of Korea, 49(3), 363-371.
Hwang, J.H., Choung, S.W., Shin, W.S. and Han, W. S., 2018,？Study on the Illite Modification for Removal of Radioactive Cesium in Water Environment near Nuclear Facilities.？Economic and Environmental Geology, 51(2), 113-120.
Kim, K.B. and Hwang, J.H., 1986, Geological report of the？Yongdong sheet(1:50,000). Korea Institute of Energy and？Resources, 19p.
Konya, J., Nagy, N.M. and Nemes, Z., 2005, The effect of？mineral composition on the sorption of cesium ions on geological formations. Journal of Collid and Interface Science, v.290, 350-356
Lee, W.-H., Choi, H.J. and Koo, K.W., 2001, A Fabrication of？From and a Measurement of Relative Permittivity of Illite？Found in Young-dong Area. The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, 12(5),？747-754.
Lee, W.P., 2006, Characterization of the Yongdong illite ore？deposit and removal of iron oxides using L-ascorbic and？oxalic acid. Yonsei University, 85.
Meunier, A. and Velde, B., 2004, Illite: Origins, evolution and？metamorphism. Springer Science & Business Media.
Middelburg, J.J., van der Weijden, C.H. and Woittiez, J.R.,？1988, Chemical processes affecting the mobility of major,？minor and trace elements during weathering of granitic？rocks. Chemical geology, 68(3-4), 253-273.
Norrish, K. and Hutton, J.T., 1969, An accurate X-ray spectrographic method for the analysis of a wide range of geological samples. Geochimica et cosmochimica acta, 33(4),？431-453.

상세보기
Rieder, M., Cavazzini, G., D'yakonov, Y.S., Frank-Kamenetskii, V.A., Gottardi, G., Guggenheim, S., Koval', P.W.,？Mueller, G., Neiva, A.M. and Radoslovich, E.W., 1998,？Nomenclature of the micas. Clays and clay minerals, 46,？586-595.

상세보기
Sagong, H., Kwon, S., Cheong, C. and Choi, S., 2001, Geochemical and isotopic studies of the Cretaceous igneous？rocks in the Yeongdong Basin, Korea: implications for the？origin of magmatism in pull-apart basin. Geosciences Journal, 5(3), 191.
Srodon, J. and Eberl, D.D., 1984, Illite. Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 13(1), 495-544.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증