울진 보암광산 백운모 산출상 및 지화학 특성 기반 리튬 페그마타이트 변질대의 형성 기작 연구 (Characterization of Lithium Pegmatite Alteration Zones Based on Occurrence and Geochemical Characteristics of Muscovite in the Boam Mine, Uljin)

서지정보

· 발행기관 : 한국광물학회
· 수록지 정보 : 광물과 암석 / 37권 / 4호 / 215 ~ 230페이지
· 저자명 : 최우현, 박창윤

초록

본 연구는 울진 보암광산 인근 변질대에서 적철석과 함께 주 변질광물로서 산출되는 백운모의 산출상과화학조성 분석을 통해 변질대 형성 메커니즘을 밝히고, 이를 율리층군 운모편암 및 페그마타이트 내 백운모와 비교함으로써 탐사지표로서의 가능성을 평가하였다. 변질대 내 백운모의 산출상은 페그마타이트 광체와 장군석회암의 경계부에서 산출되는 근지성 변질대와 광체로부터 500 m 거리에 위치한 율리층군 천매암 내 원지성 변질대로 구분된다. 변질대에서 산출되는 백운모는 페그마타이트로부터 방출된 최후기 열수 유체에 의해 형성된 2차 광물(secondary mineral)로써, 교대상 혹은 공극을 충진시키는 형태로 침전된다. 이들은 율리층군의 운모편암에 존재하는백운모에 비해 부화된 Fe, Mg, Ti 함량 및 결핍된 Al, Na 함량을 보이고, 페그마타이트를 구성하고 있는 백운모에비해 Al, Na, 및 Li이 결핍된 양상을 보인다. 이는 페그마타이트 결정화 이후 방출되는 최후기 유체의 지화학적 특성때문으로, 1) 유체의 F-결핍으로 인한 Li 이동성의 감소, 2) 페그마타이트 결정화 후기 광범위한 조장석화 작용으로 인한 유체의 Na-결핍, 그리고 3) 초기 규산질 용융물(melt) 단계의 철전기석(schorl)과 유체의 반응으로 인한 최후기 유체내 Fe와 Mg의 부화에 의함으로 판단된다. 이러한 연구결과는 페그마타이트에서 방출된 최후기 유체로인해 형성된 변질대 내 백운모의 화학조성이 주변 모암 및 페그마타이트를 구성하고 있는 운모와 상이하여 변질대를 구획화함에 용이함을 시사하며, 이를 페그마타이트 탐사 시 광물학적 지표로서 활용 가능할 것이라 기대된다.

영어초록

This study examines the alteration mechanisms of zones near the Boam mine in Uljin by analyzing the occurrence and chemical composition of muscovite found with hematite, comparing it to muscovite from the Yuli mica schist and pegmatite-derived muscovite to evaluate its potential as an exploration indicator. Muscovite in the alteration zones appears in two main contexts: in proximal alteration zones at the boundary of pegmatite and limestone, and in distal alteration zones, alternating with phyllite in the Yuli Formation located about 500 m from them. This muscovite, formed as a secondary mineral from late-stage hydrothermal fluids of the pegmatite, commonly precipitates in a replacement or pore-filling pattern. Compared to muscovite in the Yuli mica schist, alteration-zone muscovite shows enrichment in Fe, Mg, and Ti, while it is depleted in Al and Na. In comparison to pegmatite muscovite, it also shows deficiencies in Al, Na, and Li. These chemical features reflect the geochemical characteristics of the final fluids during pegmatite crystallization, likely due to (1) reduced Li mobility due to F depletion in the fluid, (2) Na deficiency in the fluid as a result of extensive albitization in the late crystallization stages, and (3) Fe and Mg enrichment in the late-stage fluid due to interactions with schorl, an Fe-rich tourmaline that crystallized during early silicic melt phases. These findings suggest that the distinct chemical composition of muscovite in alteration zones, compared to that of surrounding host rocks and pegmatites, aids in delineating alteration zones and can serve as a mineralogical indicator in pegmatite exploration.

참고자료

· 없음