환경지질연구정보센터

브라질의 지질 및 광상의 규모 면에서 광물산업의 잠재력은 현재까지도 완전히 알려지지 않고 있다. 특히 브라질의 대부분은 라테라이트 토양에 의해 피복되고 있으며, 가장 중요한 광상은 풍화에 의해 좌우되거나 때로는 풍화에 의해 농축된다. 그러나 라테라이트 피복은 때로는 지질도 작성과 광상탐사를 어렵게 한다. 현재 유용한 주 광물은 철, 망간, 알루미늄, 니오븀, 금, 주석, 카올린, 티타늄과 석면이다. 특히, 브라질의 철광석 매장량은 전세계 매장량의 1/3, 보크사이트는 중남미 국가 중 최고의 매장량인 것으로 알려지고 있으며, 2004년 1월에서 7월중 대브라질 수입은 원자재 파동에 따라 철광 등 원자재 수입의 증가로 약 30% 증가한 11억4백만 달러를 기록하고 있다(한국무역협회, www.kita.net). 또한, 브라질의 광물자원은 아직까지도 완전한 탐사가 이뤄지지 않았으나 막대한 매장량을 가진 것으로 알려져 있으며, 광물생산량의 상당부분(특히 금, 주석, 다이어 몬드 등)은 가림포(Garimpeiros)라는 영세 비공식 광산업자에 의해 생산되고 있다. 따라서 브라질의 광산에 대한 낮은 수요수준 및 높은 운반비용으로 인해 개발이 부진한 상태이나 지질학적 자원과 국가 전체 생산을 고려하면 광물산업은 비교적 작다고 할 수 있으나 앞으로 발전할 여지가 많은 나라이므로 지질과 광상구를 소개하고자 한다.

지 질

브라질의 선캠브리아기(Precambrian)는 시생대(Archean)에서 상부 원생대(Proterozoic)까지 오랜 구조 활동에 의해 특징 지워진다. 상부원생대는 구조윤회가 고생대(Paleozoic)인 550-800 Ma까지 계속되는 반면에 현생대(Phanerozoic)는 구조적인 면에서 상대적으로 안정한 시기를 보인다. 선캠브리아기의 암군은 강괴(시생대와 상부 원생대)와 젊은 변동대(원생대) 지역으로 나누어진다. 강괴 지역은 고변성 편마화강암층, 화산성 퇴적암층으로 구성되는 시생대의 녹색암대, 시생대와 하부 원생대의 열곡분지, 중부 원생대의 비조산대(anorogenic) 화강암에 관련된 육성 산성화산암류와 중부 및 하부 원생대의 대지 퇴적암이 덮고 있는 지역으로 구성된다(Fig. 1). 젊은 변동대는 방사성연대가 1.3-550Ma를 갖으나 변동대의 다상 변형은 이들 복합체 역상에 있어 복구되어진 오래된 층의 암석으로부터 중부 및 상부 원생대에 퇴적된 선지각(supracrustal)의 암석과 구별하는 논쟁을 불러일으키고 있다. 원생대 퇴적암은 변형이 안 된 고생대와 중생대 분지를 덮고 있다.

광 상 구

브라질의 광상구는 크게 Quadrilatero Ferrifero(Iron Quadraangle)-Espinhaco 남부, Serrinha, Crixas, Rio Maria, Carajas, Jacobina, Serro do Navio, Tapajos-Rondonia, Ipitinga, Roraima, Trombetas-Jari, Paragominas와 남부 alkaline대의 8개 광상구로 구성된다(Fig. 2). 이들 광상구에 대한 개요는 다음과 같다.

Quadrilatero Ferrifero (Iron Quadraangle)-Espinhaco 남측 광상구
본 광상구는 시생대 및 하부와 중부 원생대 시대의 고변성 기반암과 선지각 암석으로 구성된다. 시생대의 선지각 암석은 녹색암대형의 화산성 퇴적암층과 17세기부터 금을 채광한 Nova Lima Group에 의해 대표된다. 백만 온스보다 큰 대규모의 금광상은 시생대의 암석이 모암이며 Raposos, Morro Velho, Cuiaba 및 Sao Bento 지역을 포함한다. 금광상은 Quadrilatero Ferrifero 북측에 위치한 Espinhaco 남측에서 압쇄된 기반암과 중부 원생대에서 역시 발견된다. 금은 성인적으로 South Africa의 Witwatersrand의 그것과 비슷한 oligomitic 역암에 연관되거나 또는 철층(iron formation)에 연관된 맥계(vein system)와 광화된 압쇄대에서 산출된다. Quadrilatero Ferrifero에서 하부 Proterozoic 퇴적암층은 거대한 Superior형의 고품위 철광상뿐만 아니라 중요한 금광상의 모암이다. 이 지역에서 철 생산은 연간 10억톤(M/T)에 이른다.

Serrinha, Crixas 및 Rio Maria 광상구
Archean 화강암 및 녹색암대의 암군은 Bahaio주의 Serrinha, Goias주의 Crixas 및 Amazon 지역의 Rio Maria의 광상구가 우세하다. 이들 암석은 Serrinha 지역에서 Fazenda Brasileriro와 고품위 금광석의 매장량이 300톤(M/T)이상인 Crixas광산을 포함하는 금광상의 중요한 모암이다. 크로마이트는 Serrinha지역에서 또한 생산된다.

Carajas 광상구
Carajas는 Amazon 강괴에서 상대적으로 새롭고 가장 유망한 광상구이다. 이는 철층과 쇄설퇴적암과 연관된 bimodal 화산암을 갖는 Archean 열곡분지이다. 변성작용은 녹색편암상에서 각섬암상의 범위를 갖는다. 관입암은 Archean의 염기성 및 초염기성 암상(sill)과 암맥, 하부 Proterozoic의 화강암과 젊은 염기성 암맥을 포함한다. 이 지역의 광물 가치는 크고 다양하나 아직도 잘 평가되지 않고 있다. 이들 광물은 철, 망간, 금, 동, 보크사이트, 주석과 니켈이다. 고품위 철광석은 추정광량 180억톤(M/T)을 갖는 이 지역의 현재 가장 중요한 상품이다. 생산은 현재 연간 3억톤이며 앞으로 10억톤 이상으로 생산할 계획이다. 망간 또한 고품위 야금 형태의 생산물이며 전기전지를 위한 자연적 망간 이산화물이다. 여러 금광상이 이 지역에 분포되며, 중요한 두 광상은 Serra Pelada와 Igarape Bahia이다. Serra Pelada 금광상은 1980도 초반에 금 쇄도(rush)동안 유명해졌다. 약 만명이 어떤 기계적인 방법도 사용하지 않고 원시적인 방법으로 연간 15톤을 생산하였다. Igarape Bahia 80톤의 매장량을 갖는 라테라이트 금광상으로 1990년에 채광하기 시작했다. Crajas 지역의 동 매장량은 추정광량 10억톤이며 금을 수반한다. 보크사이트 광상은 환경적인 이유로 아직 개발되고 있지 않다.

Jacobina 광상구
Jacobina 광상구는 Bahia주에 위치하며 하부 Paleozoic 퇴적층에 의해 재배된다. 금광상은 oligomitic 역암에 연관되며 성인적으로 Witwatersrand 광상과 대비된다. 크로마이트 역시 이 지역에서 기반암을 관입한 초염기성암에서 산출된다. 초염기성암에 화강암이 관입하는 지역은 에메랄드 광상이 산출된다.

Serra do Navio 광상구
이 구는 Amapa의 Guiana 강괴에 위치하며 기반암과 하부 Proterozoic 변성퇴적암류에 의해 피복된다. 큰 Serra do Navio 망간 광상은 이들 변성퇴적암류가 모암이다. 금과 크로마이트 역시 이 구에서 산출된다.

Tapajos-Rondonia, Ipitinga 및 Roraima 광상구
이 광상구는 Amazon 지역에 위치하며 지질학적으로 거의 알려지지 않았다. 그럼에도 불구하고 이 구는 브라질에서 석석 노두의 95% 정도를 갖는다. 이 구는 세계에서 주석의 많은 양을 생산하며 브라질의 금 생산의 절반보다 많은 가치가 있다. 세계적으로 큰 중의 하나인 주석광산은 Pitinga 지역에 위치한다. Tapajos로부터의 금 생산은 1970년 이래 연간 20톤으로 추정된다. 금의 대부분과 석석의 상당 부분을 개인적 채굴업자, 불법과 불법성의 모험자 등을 포함하는 garimpeiros 단체에 의해 생산되고 있다. 불행하게도 체계적인 지질학적 연구는 이 지역에서 수행되지 않았다. 이 구는 대규모 육성기원의 산성 화산암층에 의해 특징 지워지며 비조산대 화강암에 관련된다. 금과 석석을 제외하고도 이 지역에는 콜럼바이트(columbite), 흑중석(철망간중, wolframite), 희유원소 및 형석과 같은 많은 광상이 있다.

Trombetas-Jari와 Paragominas 광상구
이 구는 백악기 셰일과 제3기 라테라이트로 구성된다. 이들은 보크사이트와 카올린 광상의 모암이다. 많은 매장량에도 불구하고 야금적 보크사이트는 Trombetas의 Mineracao Rio do Norte(연간 1억톤)에서만 생산된다. 종이원료로 쓰이는 카올린은 Jari에서 생산되며 여러 계획이 양 지역에서 전개되고 있다.

남부 alkaline대 광상구
남부 alkaline대 광상구는 Catalao, Tapira 및 Araxa를 포함하는 여러 탄산염 관입체가 산출된다. 이들은 탄산염암을 피복하는 라테라이트에서는 세계적으로(세계 매장량의 90%이상) 매우 큰 니오비움 광상의 모암이다. 탄산염암-라테라이트에 연관된 광상은 또한 티타니움(아나타스), 희유원소가 풍부한 인회석 및 질석을 포함한다.

결 론

브라질의 광상구는 크게 Quadrilatero Ferrifero(Iron Quadraangle)-Espinhaco 남부, Serrinha, Crixas, Rio Maria, Carajas, Jacobina, Serro do Navio, Tapajos-Rondonia, Ipitinga, Roraima, Trombetas-Jari, Paragominas와 남부 alkaline대의 8개 광상구로 구성된다. 브라질의 광상구에 나타나는 광물자원에 대하여 알아 두면 모든 나라에서 원자재의 안정적인 확보에 심혈을 기울이고 있으므로 우리나라 기업이 진출해서 광물자원탐사와 안정적인 공급원을 확보하는데 크게 도움이 될 것이다.

참고문헌

한국무역협회, www.kita.net
Kashida, A., Lobato, L., Lindenmeyer, Z. and Fyfe, W.S., 1990, Introduction: Brazil, the sleeping resource giant. Econ. Geol., v. 85, p 899-903.