[런천세미나] 반암형 구리-몰리브덴-금 광상: 성인, 분포, 및 광상학적 탐사 전략

관리자l 2022-09-22l 조회수 533
일시 : 2022-09-28(수) 12:00 ~ 13:00
연사 : 서정훈 교수
소속 : 서울대학교 지구환경과학부
문의 : 02-880-6713
장소 : 25-1동 1층 국제회의실

현재 대부분의 구리(Cu) 및 몰리브덴(Mo) 그리고 상당량의 금(Au)은 반암형 광상(porphyry-style ore deposit)에서 생산된다. 반암형 광상은 구리, 몰리브덴, 금 등의 매장량은 매우 크나, 배태되는 광석광물의 사이즈가 매우 작고 품위(ore grade)가 낮은 특징이 있다. 반암형 광상은 따라서 대부분 노천채광(open-pit mining)의 방법을 택하고, 광석들은 대부분 부유선광(froth flotation)을 통해 분리된다. 반암형 광상은 호상환경(arc)에서 나타나는 중성질 혹은 중성질-규장질 반심성(sub-volcanic) 관입암체와 관계하며, 구리-몰리브덴-금의 광종들은 산점상(disseminated), 그리고 석영맥은 대부분 스톡상(stockwork)을 형성한다. 반암형 광상 특히 구리가 풍부한 광상의 경우 관계화성암(causative intrusion)은 예외없이 산화도가 매우 높은 특징을 가지며, 이것은 호상환경의 마그마 형성과 밀접한 연관성을 가진다. 반암형 광상의 관계화성암은 대부분 신생대의 연대를 가지고 있으나, 중생대 혹은 더 오래된 화성암과 관계된 광상도 일부 존재한다.

반암형 광상은 관입 화성암에서 직접적으로 기원한 유체에 의해 형성되는 마그마-열수(magmatic-hydrothermal) 광상이며, 광상 형성시 주변의 모암과 관계화성암에 다양한 양상의 변질(alteration)을 형성한다. 따라서 마그마-열수 변질은 반암형 광상의 탐사에 가장 중요한 요소이다. 다양한 변질은 대부분 열수의 온도과 pH에 의해 결정되며, 시공간적으로 서로 중첩(overprinting)하며, 다양한 경제적 광석의 침전(e.g. 구리-몰리브덴 황화광물 및 금의 침전순서)과 밀접한 관계를 가진다.

심성(hypogene)의 광화 작용의 공간적 특징은 다음과 같다. (1) 반암형 광체 중심부는 광화작용이 없거나 미약하며(barren), (2) 높은 품위의 광체는 종 모양 혹은 컵을 뒤집어 엎은 형상을 하고 있다. 이러한 고품위 광체의 형태는 상승하는 마그마 기원의 유체의 등온 구배와 관계가 있을 것이라 생각되며, 이 가능성은 반암형 광상 내 유체포유물의 분포로써 확인할 수 있다. 반암형 광상에 나타나는 높은 황과 금속의 농축은, 반암상 암주(stock)에서 열수를 배출되기 전 심부의 거대한 저반(batholith) 규모의 마그마 내에서 이미 상당한 농축이 이루어져 형성된 것이라 생각된다.

반암형 광상을 형성시키는 광화 유체는 일정한 정도의 분화가 진행된 암주(sub-volcanic stock)의 상승에 의한 압력하강에 의해 배출된다. 반암형 광상의 주 광체에는 구리-몰리브덴-금이 배태되지만, 반암형 광상의 주변부에는 지역적(district) 규모의 다양한 납-아연-금-철 광상(e.g. 스카른, 천열수, 맥상, 탄산염 교대 광상 등)들이 함께 수반될 가능성이 매우 높기 때문에 반암형 광상의 주변부 탐사는 필수적이다. 또한 암주에 의한 열수 순환으로 인한 화성암체 내의 자철적 제거로 인한 음의 낮은 자화도 이상대(negative magnetic anomaly)가 나타날 수 있기 때문에, 광상 탐사에 적용될 수 있다.