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중국 Gansu성의 Baiyinchang 파이프 동광상 지질, 유체포유물 및 산소동위원소 지구화학

전문가 제언: ○ 중국 북서부에 위치하는 Baiyinchang동(銅)광상 지역에는 Zheyaoshan 및 Huoyanshan 광산이 분포한다. 이 광상 지대는 Qilian조산대 북쪽에 분포하며 원생대 후기～고생대 전기 해저화산대 내의 규장질화산암을 모암으로 하고 있다. Zheyaoshan광산 동(銅) 매장량의 90%는 이 황화광물대 내에 분포하고 있다. 광상은 4개의 광석 형태로 구성된다. (1) 파이프 형태의 자류철석-황철석±황동석 광석, (2) 괴상의 유화광석, (3) 광염상(鑛染狀) 광석, (4) 하반(下盤)의 광석 세맥(細脈) 등이다. 파이프는 부분적으로 상부에 놓이는 괴상의 렌즈 형 황철석을 교대하며 적어도 150m 심부로 확대 연장된다.

○ 유체포유물은 다음과 같이 4가지 타입으로 구성되어 있음을 알려준다. (1) 타입 I은 액상(液相)유체포유물, (2) 타입 II는 새로 형성된 광물을 함유하는 다상(多相)의 유체포유물, (3) 타입 III은 CO2가 풍부한 유체포유물, (4) 타입 IV는 CH4가 풍부한 유체포유물이다.

○ 석영시료에서 산소 동위원소 δ18O의 값의 범위가 8.8~11.1per mil 인데, 이 자료에서 열수용액의 δ18O의 값의 범위가 -5.3~+3.1per mil이고 온도가 160oC~278oC임을 산출되었다. 변질된 화산암에서 전암(全岩)의 δ18O의 값은 중심부의 녹니석대가 1.6 per mil이고 외곽지인 견운모-녹니석대는 8.7per mil이다. 이는 낮은 δ18O의 값을 갖는 바닷물과 열수용액이 화산암 하반부와 교차함으로써 일어난 현상으로 보인다.

○ Baiyinchang광상에서 Cu-Zn 광화작용을 일으킨 광상형성 유체용액은 H2O-NaCl-CO2-CH4계(系)에 속한다. 규장질마그마 챔버는 바다 저변 아래로 1.5㎞ 지점에 위치한 것으로 사료된다.

– 이 마그마로부터 열이 바닷물로 전달되고 H2O+CO2를 형성시켰으며 Baiyinchang광상의 열수용액에 높은 온도와 높은 염도(마그마 기원)를 갖게 하였다. 마그마 챔버 상부 열극대의 가장자리에는 좁고 급경사의 깔때기 모양의 염분대(鹽分帶)가 위치하고 다공질의 규장질화산암으로 둘러싸여 있다. 이 염분대는 Zheyaoshan광산의 파이프 모양의 유화광체 형성에 중요한 역할을 한 것으로 보인다.

저자: Hou Zengqian, Khin Zaw, Peter Rona, Li Yinqing, Qu Xiaoming, Song Shuhe, Peng Ligui, Huang Jianjun
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