대규모 열수변질작용에 따른 황산 화산암복합체의 지구화학적 변화특성

• 영문명: Geochemical Variation of Hwangsan Volcanic Complex by Large Hydrothermal Alteration
• 발행기관: 대한자원환경지질학회
• 저자명: 김의준(Eui-Jun Kim) 홍영국(Young-Kook Hong) 지세정(Se-Jung Chi)
• 간행물 정보: 『자원환경지질』44권 2호, 95~107쪽, 전체 13쪽
• 주제분류: 자연과학 > 지질학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2011.04.30

국문 초록

모이산-은산 천열수 금-은광상을 배태하고 있는 황산 화산암들은 성산지구 전반에 걸쳐 널리 분포하며, 대규모 열 수변질작용을 수반한다. 열수변질작용에 따른 지구화학적 변화특성을 파악하기 위해 모이산과 주변 화산암으로 구분 하여 분석되었으며, 이들은 대체적으로 석영안산암질 내지 유문암질 조성을 갖는다. 천열수계에서 수반되는 열수변질 작용은 모암으로부터 알카리원소들을 쉽게 유동시키기 때문에, 일정한 지구화학적 변화를 보인다. 이러한 특성은 열 수변질작용의 정도를 정량화하는데 적용될 수 있다. 모이산 화산암들의 AI지수에 따른 Na2O 함량변화는 미약한 정도 에서부터 상당히 강한 변질작용을 수반하는 단계로 정량화 될 수 있다. K2O 함량의 증가에 따른 CaO+Na2O 함량의 감소는 열수유체로부터 지속적인 K+의 유입과 모암 내 장석류들의 Ca2+와 Na2+성분들이 제거되는 견운모화작용의 결과로 이해된다. 일부 모이산 화산암들의 선적인 변화는 강산 열수유체로부터 모든 알카리 성분들이 완전히 제거되 는 강고령토변질작용의 결과로 이해될 수 있다. 또한 AI지수와 CCPI지수의 변화양상은 함금-은 석영맥을 형성시킨 광화유체의 유입으로 모이산 화산암들의 장석류가 일라이트로 교대되는 견운모변질작용과 Mg와 Fe의 활동도 증가에 따른 견운모+녹니석+황철석 변질작용에 해당하는 두 가지 변질양상을 갖는다. 미량원소 및 희토류원소들에서도 열 수변질작용과 관련된 지구화학적 변화특성을 보인다. 친지각원소인 Sr2+의 상당한 결핍은 열수변질작용동안 장석류들 이 알루미나 규산염광물 혹은 층상규산염광물들로 변질되는 과정에서 Ca2+가 제거되면서 이를 치환하고 있는 Sr2+이 함께 제거된 것으로 보인다. 상대적으로 낮은 총 희토류함량(모이산: 119-182 ppm; 성산지구:111-209 ppm)과 완만한 부의 기울기는 열수변질작용동안 상당한 LREE원소들이 제거되었음을 지시된다.

영문 초록

The Hwangsan volcanic rocks, hosting the Moisan epithermal Au-Ag deposit are widely distributed throughout the Seongsan district, and associated with large hydrothermal alteration. They were analyzed as the Moisan and around volcanic rocks, and most of them show dacitic to rhyolitic compositions. Hydrothermal alteration related to epithermal system causes the host rocks to show the geochemical variation due to high mobility of alkali elements. These features can be applied for quantitative estimates of alteration intensity. Alteration intensity of volcanic rocks from the Moisan ranges from subtle to intense, based on AI vs. Na2O diagram. The pattern that (CaO+Na2O) content decrease with increasing K2O content results from sericitic alteration, in which hydrothermal fluids continually provide K+ into country rocks but remove Ca2+ and Na2+ of feldspars within country rocks. The decrease of (CaO+Na2O) with decreasing K2O in some samples from the Moisan may be caused by advanced argillic alteration that all alkali elements are entirely removed from country rocks by acid hydrothermal fluids. Two alteration trends, based on AI and CCPI alteration indices suggest both sericitic alterations of feldsaprs to illite and sericite+ chlorite°æpyrite alteration of high Mg and Fe activities. Trace and Rare Earth Elements patterns show the similar geochemical variation related to hydrothermal alteration. Of LIL elements, strong depletion of Sr2+, substituting for Ca2+ in feldspars, appears to be resulted from removal of Ca2+, during replacement of feldspars to alumino-silicates or phyllo silicates minerals by hydrothermal fluids. Relatively low total REEs contents (Moisan: 119-182 ppm; Seongsan: 111-209 ppm) and gently negative slopes suggest that significant mobility of LREEs appear to occur during hydrothermal alteration.

목차

1. 서 론

2. 광역지질

3. 성산지구

4. 황산화산암복합체의 산출특성

5. 암석화학

6. 토 의

7. 결 론

키워드

Hwangsan volcanic rocks Moisan epithermal Au-Ag deposit hydrothermal alteration geochemical variation alkali elements 황산 화산암 모이산 천열수 금-은 광상 열수변질작용 지구화학적 변화 알카리원소