영동지역 운모류 광물의 광물화학 및 변질작용 (Mineral Chemistry and Alteration of Micas in Yeongdong Area)

서지정보

· 발행기관 : 한국광물학회
· 수록지 정보 : 광물과 암석 / 38권 / 1호 / 17 ~ 37페이지
· 저자명 : 고상모, Otgon-Erdene Davaasuren, 이범한, 신우창

초록

이 연구는 영동 지역에 산출하는 조립질 운모(백운모)와 세립질 운모(견운모)의 광물화학적 특성을 규명하여 모 광물인 장석 및 백운모가 견운모화되는 변질 과정을 해석하였다. 총 30개 시료로부터 세립질 운모 72점과 조립질 운모 52점에 대해 전자현미분석(EPMA) 결과, 세립질 운모(견운모)는 SiO2, MgO, FeO 함량이 높고 조립질 운모(백운모)는 Al2O3, Na2O 함량이 높은 것으로 확인되었다. K2O 함량은 각각 11.37%, 11.16%로서 유사하며 높은 함량을 보임이 특징이다. 두 운모 모두 팔면체 내 Al이 Fe와 Mg로 치환되는 특성을 보인다. 이러한 치환 결과 두 운모는 백운모와 펜자이트 중간 조성을 나타내며 광물조성적으로 펜자이틱(phengitic) 백운모에 해당된다. 견운모의 지역별 조성을 비교한 결과, 영동 견운모는 K2O (11.37%) 함량이 가장 높고 Cr2O3 (0.02%) 함량이 가장 낮았다. 반면, 함금 석영맥에서 산출되는 열수변질 견운모(한국 나림 금 광상, 이집트 Barramiya 금 광상, 중국 Dayin-Gezhung 금 광상 등)는 높은 Cr2O3 함량을 보여 열수광상의 특성을 보여준다. 변질지수(AI, CCPI) 분석을 통해 연구 지역의 주요 변질작용이 견운모화작용임이 확인되었다. 편마암 및 편암 내 함유된 장석은 파쇄 균열을 따라 연성-취성 전이대에서 지표로부터 공급된 천수에 의해 견운모로 변질되었으며, 백운모는 연성변형작용으로 기계적 분해를 통해 견운모로 미립화한 것으로 보인다. 본 연구는 변성 및 풍화 환경에서 형성된 견운모의 광물화학적 특성을 규명하여 영동군에 산출하는 견운모의 형성과 변질 과정을 해석하였다. 결론적으로 광역변성작용과 연성변형작용의 영향으로 견운모가 형성될 때 원소 치환에 의해 백운모 조성에서 펜자이트 조성으로 변화하면서 진화된 것으로 요약된다.

영어초록

This study investigates the mineral chemistry of coarse-grained mica (muscovite) and fine-grained mica (sericite) and interprets the alteration processes leading to sericitization of feldspar and muscovite. EPMA analysis of 30 rock samples (72 sericite and 52 muscovite grains) revealed that fine grained mica (sericite) is enriched in SiO2, MgO, and FeO, whereas coarse grained mica (muscovite) has higher Al2O3 and Na2O contents. Both minerals exhibit high K2O contents (11.37% and 11.13%, respectively). The substitution of Al in octahedral sites by Fe and Mg results in muscovite–phengite compositions, classifying them as phengitic muscovite. Regional comparisons indicate that Yeongdong sericite has the highest K2O content (11.37%) and the lowest Cr2O3 content (0.02%). In contrast, hydrothermal sericite from gold-bearing quartz veins (e.g., Narim Au deposit in Korea, Barramiya Au deposit in Egypt, and several Au deposits including Dayin-Gezhung deposit in China) exhibits higher Cr2O3 contents, reflecting its hydrothermal origin. Alteration index (AI) and chlorite-carbonatepyrite index (CCPI) diagrams confirm that sericitization is the dominant alteration process in the region. Feldspar in gneiss were altered to sericite by meteoric water infiltration along fractures into the brittle-ductile transition zone. Muscovite in gneiss and schist transformed into sericite through mechanical breakdown during ductile deformation, resulting in grain-size reduction. This study elucidates the formation and alteration processes of sericite in the Yeongdong area, highlighting its mineral-chemical characteristics. The findings indicate that sericite evolved from muscovite to phengite due to element substitution during regional metamorphism (retrogressive) and ductile deformation.

참고자료

· 없음