환경지질연구정보센터

삼율소보광상에서 채취된 시료에 대한 육안 및 현미경 관찰결과 광상 주변에 발달하는 변질대는 크게 약한 프로필리틱 변질대와 집중적인 변질작용에 의해 진홍색 또는 담녹색을 띠고 있는 K-Na 변질대, 견운모 변질대로 구분되며, 광상을 중심으로 다음의 다섯 부분으로 구분할 수 있다(그림 1).
K-Na 변질대 (Potassic-Sodic alteration zone; K-Na), 견운모 변질대에 중첩된 K-Na 변질대(P-K-Na), K-Na 변질대에 중첩된 견운모 변질대(P1), 견운모 변질대(P2), 프로필리틱 변질대(PP).

삼율소보광상에서는 주로 K-Na 변질작용 및 견운모화(phyllic) 변질작용이 우세하게 나타나므로 단파장적외선 분광분석에 의해 견운모의 함량변화를 인지하여 변질대의 분대가 가능하며, 현미경관찰과 X-선 회절분석을 함께 실시하여 분대를 확인하였다.

단파장적외선 분광분석은 고려대학교 지구환경과학과 광물학연구실의 PIMA-SP (Integrated spectronics Ltd., 호주)를 사용하였으며, 반정량 자료를 얻기 위하여 변질대에서 산출하는 대표적인 광물인 백운모, 견운모, 녹니석, 녹염석 및 탄산염광물과 석영, 장석 등을 참조광물조합으로 사용하였다. 석영 및 장석은 작용기를 포함하지 않기 때문에 매우 큰 오차범위를 보이므로 이들 광물을 제외한 나머지의 변질광물들 만을 100%로 표준화하였다. X-선 회절분석은 고려대학교 전략광물자원 연구센터의 MXP3A-HA(MAC Science Ltd.)를 사용하여 분석하였다. 가속전압 40kV, 전류 30mA를 Cu target에 조사하여 Kα선(1.54056 Å)을 발생시켰으며, 발산슬릿(DS) 1 mm, 산란슬릿(SS) 1 mm, 수광슬릿(RS) 0.15 mm, 주사간격(scanning interval) 0.02°, 주사속도(scanning speed) 4 deg/ min, 분석범위 3° ~ 55° 이다.

표 1. 단파장적외선 분광분석 및 X-선 회절분석에서 인지된 삼율소보광상 열수변질대 별 광물조합

삼율소보광상에서 인지된 다섯 가지의 변질분대에 대한 단파장적외선 분광분석과 X-선 회절분석 결과는 표 1과 같다. 프로필리틱대에서는 백운모와 녹니석, 탄산염광물이 인지되는데, 현미경 관찰 결과 탄산염광물은 후기에 세맥으로 충진하고 있다. 이 변질대의 특징은 견운모가 거의 인지되지 않는다는 것인데, 이는 백운모, 녹니석이 열수변질을 거의 받지 않았음을 의미한다. K-Na, P2 변질대는 육안관찰 결과 각각 진홍색과 연녹색의 색 차이에 의해 구분되나, 단파장적외선 분광분석결과 변질광물의 함량은 거의 유사하며, 견운모(약 30%)에 비해 백운모(약 > 60 %)가 상당히 많이 인지되어 견운모화 변질작용의 강도는 미약한 것으로 판단된다.

그림 2. 삼율소보광상 시추시료의 X-선 회절분석결과. A: 05-1호공, B: 05-2호공, C: 05-3호공

X-선 회절분석 결과 K-Na 변질대에서는 상대적으로 사장석 및 정장석의 함량이 증가하는 양상을 볼 수 있으며, PP 변질대에 비하여 견운모의 양이 증가하고 녹니석이 감소한다(그림 2). P1 변질대는 견운모화 작용을 상당히 받은 부분으로 단파장적외선 분광분석 결과 백운모와 견운모의 함량이 거의 유사하여 K-Na와 P2 변질대에 비해 변질이 상당히 진행되었음이 인지된다. 이 부분에서 인지되는 녹니석은 현미경 관찰결과 변질 후기에 충진하는 세맥상의 녹니석에 의한 것으로 확인되었다. P-K-Na 변질대는 다른 변질대 내에서 석영맥 접촉부 수 cm 미만의 국한된 부분에서 인지되는 변질양상으로 모두 P1 또는 P2 변질대와 함께 인지되고 있으며, 따라서 단파장적외선 분광분석에서는 특징적인 양상이 인지되지 않는다. X-선 회절분석 결과 본 변질대에서 부분적으로 사장석에 비해 정장석의 함량이 크게 증가하는 것을 볼 수 있는데(그림 2), 이는 석영맥 주변부에 형성된 변질대가 K-Na 변질작용에 비해 Na보다 K의 영향을 크게 받아 정장석만을 형성시켰다는 것을 의미하며, 이러한 현상은 현미경 관찰결과와도 일치된다.