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논문

완도 노화도 열수변질대에서 점토광상의 지화학탐광을 위한변질지수 적용에 관한 연구

Application of Alteration Indexes for Geochemical Exploration of Clay Mineral Deposit in the Hydrothermal Alteration Zone of the Nohwa Island, Wando

윤정한|김석우|박현성
한국자원공학회 (The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers)|2007.12|한국자원공학회지 (Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers)|제44권 제6호|pp. 526-540

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납석희토류원소Pyrophyllite변질지수Hydrothermal alteration열수변질지구화학적 지시자Alteration indexesGeochemical indicator
주제분류자원공학

초록

한국의 남동부와 남서부에는 열수변질에 의한 납석광화대가 광범위하게 발달되어 있다. 남동부는 안산암질암이, 그리고 남서부의 것은 유문암질암이 열수변질을 받아 납석광상이 생성되었다. 본 연구는 남서부의 완도군 노화읍에 위치한 노화광산의 납석 광화대를 대상으로 채취한 시료를 XRF와 ICP-MS로 SiO2, Al2O3, Na2O, K2O, TiO2등의 주성분원소, Cs, Rb, Sr, Th, U등의 미량원소, 그리고 REE함량을 화학분석 하였다. AI, SI, CCPI, K2O#, T/A 및 AAAI등의 변질지수를 구한 결과 CCPI를 제외한 변질지수는 강변질 작용을 받은 유문암류에서 가장 높고, 안산암류와 비교적 신선한 유문암류에서 가장 낮은 경향을 보이며, 지역적으로는 변질대 중심부에서 변질지수가 가장 높고, 변질대 중심부에서 외각부로 가면서 변질지수가 낮아지는 경향을 보여준다. 이러한 변질지수 분포 경향으로 보아 이 연구지역과 유사한 지질환경에서 이들 변질지수를 지구화학적 탐광 지시자로 이용할 수 있어 변질지수에 의한 잠두광체의 탐광이 가능할 것으로 사료된다. 화산암류 중의 불호정성 원소를 원시맨틀값으로 정규화한 결과 K, Cs, Rb, Th, La등이 부화 되었고, HFSE(high field strength elements) 인 Ti, Hf, 원소는 결핍되었으며, Cs와 Rb은 열수변질을 받는 동안 이동성이었던 반면, Ti, Hf, Th, U, Y 등의 원소는 열수변질을 받는 동안 비이동성이었던 것으로 사료된다. 희토류원소의 총함량은 안산암류(85-205 ppm; 평균 132 ppm), 유문암류(114-309 ppm; 평균 207 ppm), 강변질작용을 받은 유문암질 시료(146-436 ppm; 평균 245 ppm) 순으로 높게 나타낸다. 콘드라이트 값으로 정규화값은 안산암류의 평균 La/Yb는 9, 유문암류의 평균 La/Yb가 20, 변질대 중심부에서 강변질작용을 받은 유문암류 시료의 평균 La/Yb가 36으로 LREE가 부화된 경향을 보이나, 뚜렷한 Eu 이상을 보이지 않는다.

Abstract

Clay mineral deposits formed by hydrothermal alteration are broadly distributed in the southeastern and the southwestern parts of Korea. Pyrophyllites distributed in the southeastern part are hydrothermally formed from andesitic rocks, while those of the southwestern part are hydrothermally formed from rhyolitic rocks. This study area is located at the Nohwa island, Wando, of the southwestern part of Korea. Major elements such as SiO2, Al2O3, Na2O, K2O, TiO2, and trace elelments such as Cs, Rb, Sr, Th, U, and REE for the samples from the study area were analyzed by XRF and ICP-MS. Alteration indexes such as AI, SI, CCPI, K2O#, T/A and AAAI show the highest values in the strongest altered rhyolitic rocks, and the lowest value in the least altered rhyolitic and most andesitic rocks. The alteration indexes except CCPI increased toward the center part of hydrothermal alteration zone. Alteration indexes probably delineate mineralized zone and barren zone. Thus they can be geochemical indicators for the hidden pyrophyllite mineralized zone like this geological environment. On the basis of normalization by primitive values K, Cs, Rb, Th and La were enriched but Ti and Hf were depleted, and Cs and Rb were mobile while Ti, Hf, Th, U and Y were immobile during hydrothermal alteration. Total REE contents are in the order of the strongest altered rhyolitic (146-436 ppm; 245 ppm), rhyolitic (114-309 ppm; average 207 ppm) and andesitic rocks (85-205 ppm; average 132 ppm), and they show LREE-enriched patterns [(La/Yb)n=9] in andesitic, [(La/Yb)n=20] in rhyolitic, and [(La/Yb)n=36] in the strongest altered rhyolitic rocks without clear Eu anomaly.

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