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보고서 상세정보

태백산 광화대 유망광체 확보를 위한 지질광상조사 및 성인 연구
Geology and ore deposit survey, and origin study for securing potential orebody in the Taebaegsan metallogenic belt

  • 과제명

    태백산 광화대 유망광체 확보를 위한 지질광상 조사 및 성인 연구

  • 주관연구기관

    한국지질자원연구원
    Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources

  • 연구책임자

    유봉철

  • 참여연구자

    양석준   이범한   고인세   진광민   박성원   고상모   윤소정   이재호   류충렬   그외 다수  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2015-12

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    KA

  • 사업 관리 기관

    한국지질자원연구원
    Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources

  • 등록번호

    TRKO201600000650

  • 과제고유번호

    1711027219

  • 키워드

    지질광상조사,자원정보,광상모델링,유망광체,자원개발Geology and ore deposit survey,Resources information,Ore deposit modelling,Potential orebody,Resources development

  • DB 구축일자

    2016-04-23

  • 초록 


    Ⅳ. Result of the research
    1. Selecting the target area through regional geological survey
    Using reference(KIGAM, 2010, 2011...

    Ⅳ. Result of the research
    1. Selecting the target area through regional geological survey
    Using reference(KIGAM, 2010, 2011), resource information and researchers recommendation, we have chosen to Yemi area, Sangdong and Jungdong deposits area, Wondong deposit area, Yeonhwa-Uljin deposits area and Dongnam deposit area, and carried out field trip. Mineralized areas from 2015 field geological survey are as followed : 1) Gasari-Wongasari area, 2) Imogri area, 3) Yujeonri - Nokjeonri area, 4) Yemi area, 5) Sangdong deposit area, 6) Uljin deposit area, and 7) Punggokri and Sagokri areas.
    2. Differentiation study of metal elements from magma-hydrothermal system
    1) Hydrothermal geochemistry and scheelite deposition process of Sangdong W-Mo deposit
    Sangdong W-Mo deposit is skarn and hydrothermal type deposit formed as strata-bound in carbonate rock layers within Myobong formation of the Taebaegsan Basin. The main orebody of Sangdong deposit formed in Myobong formation consists of footwall vein, main vein and hangingwall vein. Also, molybdenite-quartz veinlet occurs at Jangsan quartzite. Fluid inclusion from each other stages mainly consists of aqueous inclusion(10~20 vol% of vapor) with minor carbonic inclusion. Evidence of phase separation of hydrothermal fluid was not found. Aqueous inclusion mostly homogenized into a liquid phase at temperatures ranging from 150 to 350℃ and ranges from 2.0 to 8.0 wt% NaCl equiv, with corresponding density in the ranges of 0.70 to 0.94 g/cm3. We studied Cs content and Rb/Sr ratio from hydrothermal fluids of each other stages and trace elements of scheelite from quartz vein and wallrock alteration by LA-ICP-MS. The origin of tungsten and deposition mechanism of scheelite from Sangdong deposit were identified by studying the REE pattern and redox sensitive elements from scheelite.
    2) Sphalerite geochemistry and minor element analysis from lead-zinc orebody in the Taebaegsan metallogenic belt
    We collected galena-sphalerite samples from 12 metallic deposits(Gagok, Dongnam, Sagok, Sinyemi, Uljin, Yeonhwa, Wondong, Imog, Janggun etc) and non-metallic deposits(Seojin limestone, Sungwoo limestone) in Taebaegsan metallogenic belt. They are classified as carbonate replacement, skarn and hydrothermal vein based on ore texture and analyzed sulfur and zinc isotope, fluid inclusion, and major and trace element. We will study origin of hydrothermal fluid and deposition mechanism of lead-zinc orebody using analyzed data. Firstly, we will analyze geothermometry-trace element-isotope of Sungwoo lead-zinc orebody and then interpret origin of hydrothermal fluid and deposition mechanisam of lead-zinc orebody. Finally, we will suggest a geochemical modeling for lead-zinc mineralization of Taebaegsan metallogenic belt. In particular, we will have new geochemical tool used to explore lead-zinc orebody based on fractionation of zinc stable isotope during sphalertie formation.
    3) Fluid inclusion study in quartz porphyry from Wondong deposit
    We analyzed hydrothermal alteration and fluid inclusion from quartz porphyry in Wondong deposit area. Wallrock alteration occurs as phyllic and argillic alterations. Fluid inclusion from quartz phenocryst consists of liquid inclusion, vapor inclusion and solid inclusion. Homogenization temperature was measured only liquid and solid inclusions. Liquid inclusion mostly homogenized into a liquid phase at temperatures ranging from 378 to 401℃ and have Tmice values less than -15℃, with corresponding salinity in the range of 18.9 wt% NaCl equiv.. Solid inclusion homogenized into a liquid phase at temperatures ranging from 401 to 439℃ and have Tmhalite values from 376 to 442℃, with corresponding salinity in the ranges of 44.5 to 48.3 wt% NaCl equiv.. It indicates boiling of hydrothermal fluid and low pressure during alteration between hydrothermal fluid and quartz porphyry. So, wallrock was alterated atshallow depth.
    3. Exploration factor through the wallrock alteration study
    1) Geochemical elements and alteration study for hydrothermal fluid at Sungwoo mine area
    Wallrock alteration zone, brown megacrystallized calcite and host rock occur near and within fault zone from Sungwoo mine area and are analyzed major, trace and REE elements. Alteration zone has higher contents of major elements(SiO2, Al2O3 Fe2O3, TiO2 and K2O) than those of fresh dolomite. Content of trace elements of dolomite and alteration zone(included brown megacrystallized calcite) have As(30 ppm, 14~98 ppm), Bi(0.3 ppm, 0.2~8.7 ppm), Ni(9 ppm, 9~12 ppm), Cu(20 ppm, 13~75 ppm), Pb(35 ppm, 21~176 ppm), Zn(132 ppm, 11~209 ppm), Sb(0.8 ppm, 0.2~2.6 ppm) and Sn(0.8 ppm, 0.3~21 ppm), respectively. It indicates that there was mineralization at Sungwoo mine area. Also, content of trace elements(Y, Th, U and REE elements) of alteration zone has higher than those of fresh dolomite.
    2) Indicated element study from Carlin-type gold mineralization
    Using geochemical data of samples from Yemi area and relative enrichment elements(Tl, Sb, As, Au, Ag) and defection elements(Pb, Zn, Cu, Mo, W) of Carlin-type mineralization, enrichment index and pattern of Au, Bi, Sb and Hg elements in Yemi area are similar with Nevada and China Carlin-type gold deposits. Dectection of gold particles from Yemi area has high correlation with areas with high silica and iron contents where occur silicification and sulfide mineralization.
    3) Geochemical study of elements from hydrothermal breccia zone
    Hydrothermal breccia zone from Samsung limestone mine, Nokjeonri area consists of limestone breccia and matrix(clay material). Using geochemical data of samples from hydrothermal breccia zone and host rock, some elements(SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O, MnO, As, Bi, Co, Ni, Cu, Pb, Zn and Sb) contents of hydrothermal breccia zone have higher than those of fresh limestone. It indicates that there was mineralization at Samsung mine area. Also, hydrothermal breccia zone(width 5~6 m) from Seo3 adit(505 mL) of Uljin deposit has mainly sericitization with minor REE mineralization.
    4) Alteration and calcite geochemistry of the Sangdong high-Ca marble deposit
    Sangdong high-Ca marble deposit was formed at Pungchon formation. Drill core consists of limestone of upper Pungchon formation, but changes lithology from top to bottom such as prophylitic zone, high-Ca dolomite and calcite zone with clay mineral. Content of some elements(Mn, Fe, Pb) for calcite from prophylitic zone has higher than those of calcite from high-Ca dolomite. Their elements show decreasing trend at contact between prophylitic zone and high-Ca dolomite. It indicates that calcite recrystallization of high-Ca dolomite was formed by hydrothermal replacement of prophylitic zone.
    4. Geological, orebody distribution and underground mapping
    Recently, mineralization using field survey rarely finds by a number of factors. Therefore, geological map, underground map and orebody distribution map are a very useful data that can be used as a basis information of ore deposit as well as mineralization exploration. Through the 2015 field survey, we made geological, orebody distribution and underground maps at 1) Gasari-wongasari area, 2) Imogri area, 3) Yujeonri - Nokjeonri area, 4) Yemi area, 5) Dongsugok deposits area, 6) Uljin deposit area and 7) Gagok deposit area.
    5. Geochemical anomaly mapping of Sangdong-Sungyoung-Geodo-Wondong areas(1/10,000)
    Based on the reference 1:50,000 geochemical anomaly map, we checked geochemical anomaly through sampling stream sediment at Sangdong-Sungyoung-Geodo-Wondong areas and then made geochemical anomaly maps(1/10,000).
    6. Checking total 597 mining registrations for Yemi, Okdong, Homyung, Seobyeok, Jangsung, Jukbyeon and Hyundong areas in Taebaegsan metallogenic belt
    We checked mining registrations for mineralized areas(Gasari-Wongasari area, Imogri area, Yujeonri - Nokjeonri area, Yemi area, Sangdong deposit area,) Uljin deposit area, and Punggokri and Sagokri areas) from 2015 field geological survey. Most of mineralized areas cover mining license besides Yemiri area.
    7. Potential re-rating for total 239 ore deposits in Taebaegsan metallogenic belt
    After checking references for ore deposits in Taebaegsan metallogenic belt, we uploaded some data(production data, mineralogy, wallrock alteration, scale of orebody, grade, reserves etc) for many ore deposits in this belt. They were checked potential re-rating using re-rating reference, geochemcial anomaly maps(1/50,000), detailed survey report(KORES), 2015 field geological survey data, silica or limestone depoist, associated igneous rocks, ore grade, minor element of ore, mineralogy, deposit type, mining registration of foreign resource companies, pyrrhotite of lead-zinc orebody, iron orebody and recent drilling data.


    □ 최종(연차) 목표
    ○ 지질광상조사를 통한 표적광상 또는 표적지역 선정
    ○ 관계화성암에 암석지화학적 연구 및 마그마-열수계의 유용원소들의 분화경로 규명
    ○ 태백산 광화대내 광상들의 잠재 가능성 등급도 재 작성...

    □ 최종(연차) 목표
    ○ 지질광상조사를 통한 표적광상 또는 표적지역 선정
    ○ 관계화성암에 암석지화학적 연구 및 마그마-열수계의 유용원소들의 분화경로 규명
    ○ 태백산 광화대내 광상들의 잠재 가능성 등급도 재 작성
    □ 개발내용 및 결과
    1. 광역지질조사를 통한 광상 또는 지역 선정
    2015년 1차 조사에서는 기 연구결과(KIGAM, 2010, 2011)를 통한 개발 우선순위에 있는 광상들과 더불어 기 자원정보 및 기 연구자들의 네트워크를 통해 선정된 예미일대, 상동 및 중동광상 일대, 원동광상일대, 연화-울진광상일대 및 동남광상일대에 대한 지질광상조사 수행한 결과, 광화작용이 확인된 지역은 1) 가사리-원가사리일대, 2) 이목리일대, 3) 유전리-녹전리일대, 4) 예미일대, 5) 상동광상일대, 6) 울진광상일대 및 7) 풍곡리 및 사곡리일대 등임
    2. 마그마-열수계 유용원소들 분화경로 규명
    상동 W-Mo 광상의 열수 지구화학 및 회중석 침전 프로세스 연구, 태백산 광화대내 분포하는 납-아연 광체의 섬아연석 지구화학 및 광물내 미량원소 분석 연구 및 원동 석영반암내의 유체포유물 연구 등임
    3. 모암변질 연구를 통한 탐사 인자 도출
    성우광산일대 열수작용에 의한 변질대 및 원소들의 지화학적 연구, 예미일대 칼린형 금 광화작용 지시원소 도출 연구, 열수각력화대에서의 원소들의 지화학적 연구 및 고품위 석회암광상 변질작용 및 방해석 지구화학 연구 등임
    4. 광상일대 지질도, 광체분포도 및 항내도 작성
    2015년 지질광상조사를 통한 1) 가사리-원가사리일대, 2) 이목리일대, 3) 유전리-녹전리일대, 4) 예미일대, 5) 동수곡광상일대, 6) 울산광상일대, 7) 가곡광상일대 지질도, 항내도 및 광체분포도를 작성
    5. 상동-순경-거도-원도일대 1/10,000 지화학도 작성 상동/순경광상일대, 거도광상일대 및 원동광상일대에서 채취한 퇴적물들에 대해서 지화학도를 작성
    6. 태백산 광화대내 광업지적명 예미, 옥동, 호명, 서벽, 장성, 죽변 및 현동에 해당되는 지적들에 대한 총 597건의 광업권 등록건수 조사
    7. 태백산 광화대내 총 239여 광상들에 대한 잠재 가능성 재 등급도 작성
    □ 기대효과
    ○ 가행 또는 휴광중인 광상들에 대한 효율적이고 경제적인 자원개발유도 기여
    ○ 태백산 광화대내 광상들의 생성모델링, 유용광물의 분별 및 침전 기작과 같은 지질광상학적 연구는 중국 및 일본의 유사 광상들과 비교 연구함으로써 지구조 환경 발달사에 기여할 수 있음
    ○ 광상일대의 정밀지질도, 광체분포도 및 모암변질도와 같은 지질광상조사 자료는 향후 광상 탐사 및 개발에 필요한 원천적인 기초 지질·광상정보들로써 이들 자료를 체계적으로 확보하고 이를 통한 경제적 가치 창출에 기여할 수 있음
    □ 적용분야
    ○ 태백산 광화대내 광상들의 유체진화, 유용광물 형성기작, 광상생성모델 등 학문적 기여와 더불어 광물자원조사 기법 정립을 통한 향후 유사 광화대(황강리 광화대, 고성 광화대)에 활용뿐만 아니라 향후 통일 대한민국에서의 북한 지하자원 조사에 대비할 수 있음
    ○ 광상일대에 대한 정밀지질도, 광체분포도, 모암변질도 및 항내도와 같은 지질자료는 지질·광상 분야에서 필수적인 국가기본정보로 활용될 뿐만 아니라, 특히 국가 기간시설(고속도로 및 철도) 건설, 지질 재해(지반 침하 및 광해 요소 등) 예측 및 방지 등에서 핵심적 정보로 활용
    ○ 지질광상조사 자료, 광상들의 생성모델링, 유용광물의 분별 및 침전 기작과 같은 지질광상학적 연구 자료들에 대해 유관 기관(광물자원공사 등) 및 자원관련 민간기업간의 공유를 통하여 광상탐사 및 재개발 추진 유도


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제 출 문 ... 2
    3. 최종(연차)보고서 요약서 ... 3
    4. 요 약 문 ... 5
    5. S U M M A R Y ... 11
    6. Contents ... 17
    7. 목차 ... 19
    8. 표목차 ... 21
    9. 그림목차 ... 23
    10. 제 1 장...
    1. 표지 ... 1
    2. 제 출 문 ... 2
    3. 최종(연차)보고서 요약서 ... 3
    4. 요 약 문 ... 5
    5. S U M M A R Y ... 11
    6. Contents ... 17
    7. 목차 ... 19
    8. 표목차 ... 21
    9. 그림목차 ... 23
    10. 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 29
    11. 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 31
    12. 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 33
    13. 제 1 절 가사리-원가사리일대 지질광상 조사결과 ... 33
    14. 제 2 절 유전리-녹전리일대 지질광상 조사결과 ... 43
    15. 제 3 절 이목리일대 지질광상 조사결과 ... 48
    16. 제 4 절 동남광상, 제1연화광상 및 울진지역 조사결과 ... 52
    17. 제 5 절 중동-상동 광화대 지질광상 조사결과 ... 63
    18. 제 6 절 원동광상일대 지질광상 조사결과 ... 93
    19. 제 7 절 청일광상 조사결과 ... 121
    20. 제 8 절 지화학 탐사 ... 125
    21. 제 9 절 태백산 광화대 예미지역에 대한 새로운 광상형성 모델적용성 연구 ... 133
    22. 제 10 절 태백산 광화대 동남지역(가곡, 울진 및 장군광상)에배태되는 연-아연광화특성 연구 ... 179
    23. 제 11 절 태백산 광화대 표적지역 선정을 위한 관계 화성암체 연구 ... 257
    24. 제 4 장 부록(시추주상도) ... 271
    25. 제 5 장 참고문헌 ... 284
    26. 끝페이지 ... 294
  • 참고문헌

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