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ISSN : 1225-309X(Print)
ISSN : 2288-7172(Online)
Journal of the mineralogical society of korea Vol.32 No.3 pp.223-234
DOI : https://doi.org/10.9727/jmsk.2019.32.3.223

White Mica and Chemical Composition of Samdeok Mo Deposit, Republic of Korea

Bong Chul Yoo1,2*
1Convergence Research Center for Development of Mineral Resources, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, Daejeon 34132, Korea
2Department of Mineral and Grroundwater Resources, University of Science and Technology, Daejeon 34113, Korea
Corresponding author: +82-42-868-3505, Email: chbong@kigam.re.kr
July 14, 2019 August 7, 2019 August 13, 2019

Abstract


The geology of the Samdeok Mo deposit consists of Paleozoic Hwajeonri formation, Kowoonri formation, Suchangri formation, Iwonri formation, Hwanggangri formation, Cretaceous, leucocratic porphyritic granite and granitic porphyry. This deposit consists of three quartz veins that filled NS oriented fractured zones in Suchangri formation. Quartz veins vary from 0.05 m to 0.3 m in thickness and extend to about 400 m in strike length. Quartz veins occur as massive, breccia, and cavity textures. Wallrock alteration has silicification, sericitization, argillitization and chloritization. The mineralogy of the quartz veins consists of quartz, fluorite, white mica, biotite, apatite, monazite, rutile, ilmenite, molybdenite, chalcopyrite, Fe-Mg-Mn oxide and Fe oxide. White mica from Samdeok Mo deposit occurs as fine or coarse grains in quartz vein and hostrock and has four mineral assemblages (I type: quartz, molybdenite, Fe oxide and Fe-Mg-Mn oxide, II type: quartz, Fe oxide and Fe-Mg-Mn oxide, III type: quartz and biotite, and IV type: quartz). The structural formular of white mica from quartz vein is (K0.89-0.60Na0.05-0.00Ca0.01-0.00Sr0.02-0.00)0.94-0.62(Al1.54-1.12Mg0.36-0.18Fe0.26-0.09Mn0.04-0.00Ti0.02-0.00Cr0.02-0.00Zn0.01-0.00) 1.91-1.72(Si3.40-3.11Al0.92-0.60)4.00O10(OH1.68-1.42F0.58-0.32)2.00, but white mica of I type has higher FeO content, and lower SiO2 and MgO contents than white micas of other types. Also, compositional variations in white mica from the Samdeok Mo deposit are caused by phengitic or Tschermark substitution ((Al3+)IV + (Al3+)VI ↔ (Fe2+ or Mg2+)VI + (Si4+)IV) and direct (Fe3+)VI ↔ (Al3+)VI substitution.



삼덕 Mo 광상에서 산출되는 백색운모 및 화학조성

유 봉철1,2*
1한국지질자원연구원 DMR융합연구단
2과학기술연합대학원대학교 광물지하수자원학과

초록


삼덕 Mo 광상 주변지질은 고생대 화전리층, 고운리층, 서창리층, 이원리층, 황강리층, 백악기 우 백질 반상화강암 및 화강반암으로 구성된다. 이 광상은 서창리층 내에 발달된 NS 방향의 열극대를 따 라 충진한 3개조의 석영맥으로 구성된 광상으로 석영맥의 맥폭은 0.05~0.3 m 정도로 팽축이 심하고 석 영맥의 연장성은 약 400 m 정도이다. 석영맥은 괴상, 각력상 및 정동조직들이 관찰되며 모암변질로는 규화작용, 견운모화작용, 점토화작용 및 녹니석화작용 등이 관찰된다. 산출광물은 석영, 형석, 백색운모, 흑운모, 인회석, 모나자이트, 금홍석, 티탄철석, 휘수연석, 황동석, Fe-Mg-Mn 산화물 및 철 산화물 등 이다. 이 광상의 백색운모는 석영맥과 모암에서 세립질에서 조립질로 산출되며 4가지 산출유형(I 유형: 석영, 휘수연석, 철 산화물 및 Fe-Mg-Mn 산화물과 함께 산출되는 것, II 유형: 석영, 철 산화물 및 Fe-Mg-Mn 산화물과 함께 산출되는 것, III 유형: 석영 및 흑운모와 함께 산출되는 것 및 IV 유형: 석영 과 함께 산출되는 것)을 갖는다. 석영맥에서 산출되는 백색운모의 화학조성은(K0.89-0.60Na0.05-0.00Ca0.01-0.00 Sr0.02-0.00)0.94-0.62(Al1.54-1.12Mg0.36-0.18Fe0.26-0.09Mn0.04-0.00Ti0.02-0.00Cr0.02-0.00Zn0.01-0.00)1.91-1.72(Si3.40-3.11Al0.92-0.60)4.00 O10(OH1.68-1.42 F0.58-0.32)2.00이나 I 유형의 백색운모는 나머지 유형의 백색운모보다 SiO2 및 MgO 함량은 낮 고 FeO 함량은 높게 나타난다. 또한 이 광상의 백색운모의 화학조성 변화는 팬자이틱 또는 Tschermark 치 환((Al3+)VI + (Al3+)IV ↔ (Fe2+ 또는 Mg2+)VI + (Si4+)IV) 및 직접적인 (Fe3+)VI ↔ (Al3+)VI 치환에 의해 일어났 음을 알 수 있다.



    서 언

    백색운모는 광상의 초생광물 또는 변질광물로써 산출되며 구조적으로 이중팔면체형 층상 규산염광 물(dioctahedral sheet silicates)인 (Uribe-Mogollon and Maher, 2018) 운모류의 일종이다. 운모류는 모 든 종류의 암석에서 일반적으로 산출되며 더불어 다양한 종류의 광상 유형에서도 초생광물 또는 변 질광물로 산출되는 광물이다. 운모류는 층상구조형 필로규산염광물로 층간 양이온을 기초로 true micas, brittle micas 및 interlayer-deficient micas로 세분 된다(Rieder et al., 1999). True micas에는 대표적 으로 백운모, 셀라도나이트(celadonite), 파라고나이 트(paragonite), 애나이트(annite) 및 금운모 광물들 이 있으며 brittle micas에는 margarite, clinotonite 광물들이 있다(Rieder et al., 1999). 더불어 interlayer- deficient micas에는 일라이트(illite), 우네사이 트(wonesite) 광물들이 있다(Rieder et al., 1999). 운 모류는 우선 가볍고 단열효과가 있으며 절연성이 뛰 어나다는 특성 때문에 다양한 산업적 용도로 이용 되고 있다. 이 광물들의 산업적 용도는 진공관, 전 동기의 정류자 재료, 절연재, 단열재, 용광로의 창, 장식도료, 경량 건축재, 도자기 원료 및 특수 윤활유 제조원료 등으로 사용되고 있다(Lee et al., 2005). 특히 경제적으로 중요한 운모류는 백운모와 금운모 이다(Wikipedia). 전자산업에 주로 이용되는 백운 모는 라디오 주파수와 고주파수에 이상적인 capacitors로 사용되고 비교적 높은 온도(900 °C)에서도 안정한 금운모는 높은 열에도 안정하며 전자적 성 질을 갖는 산업에 이용된다(Wikipedia).

    일반적으로 광상에서 초생광물 또는 변질광물로 산출되는 백색운모는 true micas에 해당된다. 백색 운모의 일반적인 화학식은 XY2Z4O10(OH,F)2이며 여기에서 X에는 K+, Na+, Ca2+, Ba2+, Rb+, Cs+, Sr2+ 등 원소들, Y에는 Al3+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Cr3+, Ti4+, Li+, V3+, Ni2+ 등 원소들이 Z에는 Si4+, Al3+ 원소들로 구성된다(Rieder et al., 1999;Deer et al., 2003). 최근 들어 다양한 유형의 광상들에서 산출되는 백색운모를 대상으로 각 사이트(site)별 원 소들의 종류, 함량 및 치환 정도에 따라 광체 탐사 지시자 및 생성환경 인자로 활용하는 연구들이 많 이 보고되고 있다(Dehnavi et al., 2019;Uribe-Mogollon and Maher, 2018;Gaillard et al., 2018;Wallace, 2016;Jimenez, 2011;Cohen, 2011;Ayati et al., 2008). 따라서 이 연구는 삼덕 Mo 광상에서 백색운모의 산출상태 및 화학조성을 토대로 다른 광종과의 화학조성을 비교함으로써 그 특징을 고찰 해 보고자 한다.

    주변지질 및 광상개요

    삼덕 Mo 광상은 행적구역상 충청북도 충추시 수안보면 안탈골 일대로서 북위 36°49ˊ41˝와 동경 127°59ˊ32˝에 해당된다. 연구지역으로의 접근 도로 는 3번 국도를 이용한 수안보교차로로 나오면 광 상으로 접근할 수 있다. 이 광상 일대의 지형은 노 년기 지형으로 산계는 해발 600 m 내외로 북동 내 지 북남방향으로 발달하며 전반적으로 이 일대에 분포하는 옥천누층군의 지질구조 방향과 거의 일치 한다.

    삼덕 Mo 광상 일대의 주변지질은 하부로부터 고 생대 오르도비스기 석회암층인 화전리층을 기저로 하고 그 상부에 고운리층, 서창리층, 이원리층, 황 강리층이 순차적으로 부정합으로 피복하고 있으며 상기 지층들을 우백질 반상화강암 및 화강반암이 관입분포하고 있다(Fig. 1). 화전리층은 광상의 남 동측에서 북동방향으로 분포된다(Fig. 1). 이 층은 N25~45 °E, 25~80 °NW 또는 SW의 주향과 경사 로써 북동방향을 축으로 습곡된 구조를 보이고 있 으며, 회색 내지 담회색 석회암층 내에 석회규산염 암과 점판암이 협재되고 차별침식에 의한 충식구조 가 관찰된다(Ahn and Shin, 2017;Lim et al., 2016). 고운리층은 광상의 동측에 북동방향으로 분포된다 (Fig. 1). 이 층은 흑색점판암, 세립결정질석회암, 암 갈색 변질천매암질암 및 석회규산염암의 호층으로 구성되며 N40~70 °E, 45~60 °NW의 주향과 경사 를 갖는다(Lee and Park, 1965). 서창리층은 이 광 상의 모암이며 북동방향으로 분포된다(Fig. 1). 이 층은 주로 암회색 천매암으로 구성되며 fissility가 발달되어 잘 쪼개지며 소습곡구조가 잘 관찰되며 N30~70 °E, 30~60 °SE의 주향과 경사를 갖는다 (Lee and Park, 1965). 이원리층은 광상의 서측에 일부 북동방향으로 분포된다(Fig. 1). 이 층은 주로 함력사질천매암질암이나 상부에는 운모편암이 협 재되며 층후는 약 150 m 정도이다(Lee and Kim, 1972). 황강리층은 광상의 서측에 남북방향으로 분 포된다(Fig. 1). 이 층은 다양한 종류와 크기의 역 들을 함유하는 암회색의 함력 사질-이질암으로 구 성되며 기질부는 대부분 천매암화 되었다(Cho et al., 2018). 우백질 반상화강암은 광상의 남서측에 북동방향으로 서창리층 및 황강층을 관입 분포된다 (Fig. 1). 이 암석은 유색광물의 함량이 적어 담회 색으로 관찰되며 세립질의 석영, 장석이 주를 이루 고 있지만 조립질의 장석이 다량의 반정으로 산출 되는 반상조직을 갖는다(Lim et al., 2016). 화강반 암은 광상의 남측에 북동방향으로 서창리층을 관 입 분포한다(Fig. 1). 이 암석은 중립 내지 세립질의 석영과 장석으로 구성되며 소량의 흑운모 결정이 관 찰된다(Lim et al., 2016).

    삼덕 Mo 광상은 황강리광화대 내 위치하지만 비교적 잘 알려져 있지 않은 광상이다. 이 광상은 1938년 조선광업진흥주식회사에서 동, 아연, 텅스텐 및 몰리브텐 광종으로 등록하여 50톤 처리 선광장 을 설치하여 1941년부터 1945년까지 약 190,000 kg 휘수연석을 생산하였다(Park, 1962;Lee and Kim, 1972). 그 후 1952년 계광순씨가 600 kg/월 정도 의 휘수연정광을 생산한 바 있으나 1995년 등록이 소멸되었다. 이 광상은 서창리층의 천매암 내에 발 달된 열극을 따라 충진한 석영맥 광상으로 이 석영 맥은 3개조가 발달하며 주향과 경사는 NS방향, 50 ~70 °E이다(Park, 1962). 이 석영맥의 맥폭은 0.05 ~0.3 m 정도로 팽축이 심하고 석영맥의 연장성은 약 400 m 정도이다(Park, 1962;Lee and Kim, 1972). 이 광상은 과거 각기 다른 고도에 위치하는 삼덕항, 본항, 노두항(상일항), 대곡상항 및 대곡본항을 개 설하여 삼덕 level, 주 level, 대곡 주 level 및 대곡 상 leve에서 주 광석을 채굴하였다(Park, 1962). 이 광상의 상부에 산출되는 석영맥에서는 주로 황동석 과 철망간중석이 풍부한데 비해 하부에서 산출되 는 석영맥에서는 황철석, 철망간중석 및 휘수연석 이 풍부하게 산출된다(Park, 1962;Lee and Kim, 1972). 이 광상은 1977년에 서로 다른 지점에서 2 개의 시추(77-1호공 250 m, 77-2호공 200 m)를 진 행하였으며, 그 시추자료를 참조하면 화강암 내에 서도 함 Mo 석영맥들이 다수 산출되는데(KMPC, 1979) 이는 백악기 우백질 반상화강암이나 화강반 암보다 후기에 Mo 광화작용이 있었음을 시사한다.

    연구 방법

    삼덕광상일대의 지질 및 광상에서 산출되는 광 물의 산상을 알아보기 위하여 지질광상조사와 더 불어 시료채취를 수행하였다. 채취된 시료들에 대 해선 암석절단에 의한 우선 암편(rock slab)을 제작 하여 산출광물의 종류, 산상 및 조직 등을 관찰하 였다. 이것을 토대로 연마박편을 제작하여 편투과/ 반사현미경 관찰을 통하여 광물의 종류, 산상 및 공생관계를 관찰하였다. 모암 및 석영맥 내에서 산 출되는 백색운모의 화학조성을 파악하기 위해 전 북테크노파크 연구개발지원센터에서 보유하고 있 는 Shimazu사의 EPMA-1610 (5채널 및 EDX가 부 착)을 이용하여 전자현미분석을 수행하였다. 분석 조건은 가속전압 15 keV, 시료 전류 2.0 × 10-8 A, 전자선의 크기 5~10 μm이며 표준시료는 Si, Na: 알바이트(albite), Ti: titanium monoxide, Al, K: 정장석, Fe : 황철석, Mn : 장미휘석, Mg : MgO, Ca : 규회석, Sr : 천청석(celestine), Zn : metal Zn, Cr : metal Cr, F : BaF2를 사용하였다. 특성 X-선 과 분광결정은 PET : SiKα, CaKα, KKα, SrLα, LiF : TiKα, FeKα, MnKα, ZnKα, CrKα, RAP : AlKα, MgKα, NaKα, FKα를 사용하였다.

    결론 및 토의

    백색운모의 산상 및 산출광물

    삼덕 Mo 광상의 지질광상조사 시 채취한 시료 들에 대한 암편들을 제작하여 산출광물의 공생관 계를 관찰하였다(Fig. 2). 이 광상에서 산출되는 석 영맥은 유백색 괴상 석영과 회색 투명 석영으로 구 성된다(Fig. 2a~d). 이 석영맥은 괴상, 각력상 및 정 동조직들이 관찰되며, 정동조직 내에는 자형의 투명 석영과 백색운모가 산출된다(Fig. 2b, e~f). 석영맥 에서 관찰되는 모암변질로는 규화작용, 견운모화작 용, 점토화작용 및 녹니석화작용이 맥 주변부를 따 라 관찰되며 일부 석영맥 내 모암파편들에서도 관 찰된다(Fig. 2b, e). 육안상 관찰되는 광물은 휘수연 석 및 황동석이 관찰되며 이들 광물들은 대부분 유 백색 괴상 석영과 회색투명 석영에서 산출되며 특 히 모암과 접하는 곳에서 산출량이 높다(Fig. 2a~e). 이 광상의 모암과 석영맥에서 산출되는 광물은 석영, 형석, 백색운모, 흑운모, 인회석, 모나자이트, 금홍 석, 티탄철석, 휘수연석, 황동석, Fe-Mg-Mn 산화 물 및 철 산화물 등이다(Figs. 2 and 3). 이 광상의 운모류는 모암인 천매암과 석영맥에서 백색운모와 흑운모로 산출된다(Figs. 2b, f and 3a~f). 모암인 천매암에서 산출되는 백색운모와 흑운모는 석영과 티탄철석과 함께 중립질 내지 조립질로 산출된다 (Fig. 3a). 석영맥에서 산출되는 백색운모와 흑운모 는 현미경하에서 세립질에서 조립질까지 산출되며 주로 석영, 휘수연석, Fe-Mg-Mn 산화물 및 Fe 산 화물 등과 함께 산출된다(Fig. 3b~g). 석영맥에서 산출되는 백색운모는 산출유형에 따라 4가지 유형 으로 구분할 수 있다. I 유형은 석영, 휘수연석, 철 산화물 및 Fe-Mg-Mn 산화물과 함께 산출되는 것 (Fig. 3b, c), II 유형은 석영, 철 산화물 및 Fe-Mg-Mn 산화물과 함께 산출되는 것(Fig. 3d, f), III 유형은 석영 및 흑운모와 함께 산출되는 것(Fig. 3a, e) 및 IV 유형은 석영과 함께 산출되는 것(Fig. 3f) 등이 있다.

    백색운모의 화학조성

    삼덕 Mo 광상의 모암과 석영맥에서 산출되는 백 색운모에 대한 EPMA 정량분석 결과는 Table 1과 같으며 구조식 계산은 산소원자 11로 계산하였다. Table 1에서 보는 것과 같이, 석영맥과 모암에서 산 출되는 백색운모의 화학조성은 각각 (K0.89-0.60Na0.05-0.00 Ca0.01-0.00Sr0.02-0.00)0.94-0.62(Al1.54-1.12Mg0.36-0.18Fe0.26-0.09 Mn0.04-0.00Ti0.02-0.00Cr0.02-0.00Zn0.01-0.00)1.91-1.72(Si3.40-3.11 Al0.92-0.60)4.00O10(OH1.68-1.42F0.58-0.32)2.00 및 (K0.88Na0.04 Ca0.00Sr0.00)0.92(Al1.37Mg0.24Fe0.21Mn0.01Ti0.02Cr0.00Zn0.00) 1.85(Si3.11Al0.89)4.00O10(OH1.57F0.43)2.00로써 이론적인 이 중팔면체형 운모류 값보다 Si가 높고, K 및 Na는 낮다. 석영맥에서 산출되는 백색운모에 대한 광물 공생별 SiO2, Al2O3, MgO 및 FeO 함량을 각각 살 펴보면, I 유형의 백색운모는 46.27~48.48, 27.43~ 31.44, 1.34~3.15, 2.64~4.70 wt.%, II 유형의 백색 운모는 51.86~52.93, 22.72~28.14, 3.03~3.77, 1.87 ~2.63 wt.%, III 유형의 백색운모는 48.00~48.29, 29.26~31.11, 1.72~2.03, 2.23~3.48 wt.% 및 IV 유 형의 백색운모는 51.85~53.07, 27.67~28.57, 2.89 ~3.14, 1.71~1.81 wt.%로써 I 유형의 백색운모에서 SiO2 및 MgO 함량은 낮고 FeO 함량은 높게 산출 된다(Table 1).

    일반적으로 운모류는 이상적인 사면체 자리(tetrahedral site)의 Si : Al 비율이 3 : 1이면 백운모이 고 3 : 1보다 크면 팬자이트라고 정의하였지만(Deer et al., 2013), Si 함량에 따라 Si 값이 3.0에서 3.1 사이는 백운모, 3.5에서 4.0 사이는 셀라도나이트 계열 광물, 3.1에서 3.5 사이는 팬자이트 계열 광물 (patassic dioctahedral mica)이라 하였다(Tappert et al., 2013). 삼덕 Mo 광상의 석영맥과 모암에서 산 출되는 백색운모에 대해 Tischendorf et al. (1997) 이 제시한 Mg - Li 대 Fe + Mn + Ti - Alvi 분류 관계도에 도시하여 보면, 석영맥과 모암에서 산출되 는 백색운모는 팬자이트(phengite)에 해당된다(Fig. 4). 더불어 석영맥에서 산출되는 백색운모는 산출광 물에 따른 광물변화가 관찰되지 않는다(Fig. 4). 하 지만 이들 백색운모에 대해 total Al (apfu) 대 Si + Mg + Fe (apfu) 다이어그램에 도시하여 보면, I 유형의 백색운모와 III 유형의 백색운모는 II 유형 의 백색운모 및 IV 유형의 백색운모보다 백운모 쪽 에 도시된다(Fig. 5). 더불어 ideal Tschermak substitution line 하단에 분석 값들이 도시되는 것은 Ti 및 Zn과 같은 원소들이 치환되어 있기 때문으로 생각된다(Fig. 5).

    백색운모에 대한 구성 성분 변화는 일반적으로 4가지의 치환 메카니즘에 의해 기술될 수 있다 (Cohen, 2011). 첫 번째 치환은 팬자이틱 또는 Tschermark 치환((Al3+)VI + (Al3+)IV ↔ (Fe2+ 또는 Mg2+)VI + (Si4+)IV), 두 번째 치환은 직접적인 (Fe3+)VI ↔ (Al3+)VI 치환, 세 번째 치환은 illitic 치 환((K+)interlayer cation site + (Al3+)IV ↔ (Si4+)IV + ( )interlayer cation site) 및 네 번째 치환은 층간 양이온 자리에서 Na+ ↔ K+ 치환이다(Cohen, 2011). 이 광상에서 산출되는 백색운모에 대한 치환 유형을 알아보기 위해 우선 팬자이틱 또는 Tschermark 치 환((Al3+)VI + (Al3+)IV ↔ (Fe2+ 또는 Mg2+)VI + (Si4+)IV)과 직접적인 (Fe3+)VI ↔ (Al3+)VI 치환간의 관계를 살펴보았다. 이 치환 관계에 대해 total Al 대 Fe + Mg + Mn 관계도에 도시하여 보면, I 유 형의 백색운모와 III 유형의 백색운모 일부가 팬자 이틱 치환선((Al3+)VI + (Al3+)IV ↔ (Fe2+ 또는 Mg2+)VI + (Si4+)IV) (lower line in Fig. 6a)과 (Fe3+)VI ↔ (Al3+)VI 치환선(upper line in Fig. 6a) 사이에 도시되고 나머지 백색운모들은 (Fe3+)VI ↔ (Al3+)VI 치환선 아래에 도시된다(Fig. 6a). 이것은 I 유형의 백색운모와 III 유형의 일부 백색운모의 Fe 가 Fe2+와 Fe3+가 존재하면 나머지 백색운모들은 Fe2+가 존재함을 의미한다. Cohen (2011)은 Fe + Mg + Mn에 대해 0.2 apfu 이상의 값을 갖는 것을 팬자이틱 백운모(phengitic muscovite)라 명명하였 다. 이 광상에서 산출되는 백색운모는 팬자이틱 백 운모에 해당된다(Fig. 6a). 더불어 국내외 여러 광 종의 광상들에서 산출되는 백색운모와 비교해 보 면, 이 광상에서 산출되는 백색운모는 여러 광종의 광상들에서 산출되는 백색운모들보다 다소 Fe + Mg + Mn 및 총 Al 값이 낮으나 일부 Peschanka Cu-Mo-Au 광상의 백색운모와 유사한 경향을 갖는 다(Fig. 6a). 또한 국내외 여러 광종의 광상들에서 산출되는 백색운모들의 Fe는 Fe2+와 Fe3+가 존재함 을 알 수 있다(Fig. 6a).

    또한 팬자이틱 또는 Tschermark 치환((Al3+)VI + (Al3+)IV ↔ (Fe2+ 또는 Mg2+)VI + (Si4+)IV)과 illitic 치환((K+)interlayer cation site + (Al3+)IV ↔ (Si4+)IV + ( )interlayer cation site)간의 관계를 알아보기 위하여 total Al 대 K + Na + 2Ca 관계도에 도시하여 보았다 (Fig. 6b). Fig. 6b에서 보는 것과 같이, 삼덕 Mo 광 상의 백색운모는 illitic 치환이 관찰되지 않으나 진 원 금-은 광상과 대봉 금 광상에서 산출되는 백색 운모는 illitic 치환이 관찰된다. 더불어 팬자이틱 또 는 Tschermark 치환((Al3+)VI + (Al3+)IV ↔ (Fe2+ 또 는 Mg2+)VI + (Si4+)IV)과 층간 양이온 자리에서 Na+ ↔ K+ 치환간의 관계를 알아보기 위하여 total Al 대 K / (K + Na + 2Ca) 관계도에 도시하여 보았 다(Fig. 6c). Fig. 6c에서 보는 것과 같이, 삼덕 Mo 광상의 백색운모는 층간 양이온 자리에서 Na+ ↔ K+ 치환이 관찰되지 않으며 다른 국내외 여러 광종 의 광상들에서 산출되는 백색운모들도 층간 양이온 자리에서 Na+ ↔ K+ 치환이 관찰되지 않는다. 백 색운모의 팔면체 자리 내에 Fe : Mg 함량 비율은 Mg / (Mg + Fe + Mn) 변화를 알 수 있다(Cohen, 2011). 삼덕 Mo 광상과 국내외 여러 광종의 광상 들에서 산출되는 백색운모들에 대해 total Al 대 Mg / (Mg + Fe + Mn) 관계도에 도시하여 보면, 삼덕 광상의 I 유형의 백색운모는 II 유형의 백색운모, III 유형의 백색운모 및 IV 유형의 백색운모보다 아 래에 분포되며 국내외 여러 광종의 광상들에서 산 출되는 백색운모와는 유사한 분포를 갖는다(Fig. 7). 따라서 삼덕 Mo 광상에서 산출되는 백색운모의 화 학조성 변화는 팬자이틱 또는 Tschermark 치환 ((Al3+)VI + (Al3+)IV ↔ (Fe2+ 또는 Mg2+)VI + (Si4+)IV) 및 직접적인 (Fe3+)VI ↔ (Al3+)VI 치환으로 일어났음을 알 수 있다.

    사 사

    이 연구는 한국지질자원연구원 융합사업인 “북한 광물 자원 탐사기술 실증 및 잠재성 평가(18-8901)”과 주요사 입인 “3D 지질모델링 플랫폼 기반 광물자원 예측 및 채 광효율 향상기술 개발(19-3211-1)” 과제로 수행되었으며 이에 사의를 표한다. 바쁘신 와중에도 이 논문의 미비점 을 지적, 수정하여 주신 심사위원님들께 깊이 감사드립 니다.

    Figure

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    Geological map of the Samdeok Mo deposit (Modified after Lee and Kim, 1972).

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    Photographs of quartz vein samples from the Samdeok Mo deposit. (a) Molybdenite-bearing quartz vein and wallrock alteration of Samdeok deposit, (b) closed-up molybdenite, chalcopyrite and white mica-bearing quartz vein and wallrock alteration of Samdeok deposit, (c) parallel or sub-parallel molybdenite-bearing quartz veins of Samdeok deposit, (d) closed-up molybdenite and fluorite-bearing quartz vein of Samdeok deposit, (e) wallrock breccia-bearing quartz vein of Samdeok deposit, (f) white mica and molybdenite-bearing quartz vein of Samdeok deposit. Abbreviations; Cp = chalcopyrite, Fl = fluorite, Mo = molybdenite, Qtz = quartz, Wm = white mica.

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    Microphotograph and BSEs of minerals representative for hostrock and quartz veins from the Samdeok Mo deposit. (a) White mica, biotite, quartz and ilmenite from phyllite, (b)~(h) white mica, molybdenite, chalcopyrite, Fe oxide, Fe-Mg-Mn oxide, biotite and quartz of quartz vein. Abbreviations; Ap = apatite, Bt = biotite, Cp = chalcopyrite, Fl = fluorite, Ilm = ilmenite, Mo = molybdenite, Mz = monazite, Qtz = quartz, Wm = white mica. Red circles indicate quantitative analysis points.

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    Mica varieties in terms of Mg-Li vs. Fe + Mn + Ti - Alvi (Modified after Tischendorf et al., 1997). Abbreviations; Bt = biotite, Mo = molybdenite, Qtz = quartz.

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    Compositional variation in white mica in terms of total Al (apfu) vs. Si + Mg + Fe (apfu) (Modified after Jimenez, 2011). Black diamod open symbols represent end-member compositions. Abbreviations; Bt = biotite, Mo = molybdenite, Qtz = quartz.

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    Compositional variation in white mica from Samdeok Mo deposit. (a) Total Al (apfu) vs. Fe + Mg + Mn (apfu), (b) total Al (apfu) vs. K + Na + 2Ca (apfu), (c) total Al (apfu) vs. K / (K + Na + 2Ca) (apfu) (Modified after Cohen, 2011). Arrows represent compositional vectors for main substitution mechanisms and black open symbols represent end-member compositions. Abbreviations; Bt = biotite, Mo = molybdenite, Qtz = quartz.

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    Compositional variation in white mica in terms of total Al (apfu) vs. Mg / (Mg + Fe + Mn) (apfu) (Modified after Cohen, 2011). Black closed symbols represent end-member compositions. Abbreviations; Bt = biotite, Mo = molybdenite, Qtz = quartz.

    Table

    Chemical composition of white mica from the Samdeok Mo deposit

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