Petrochemistry of the Jeongseon granitoids and genesis of associated Pb, Zn, Cu deposits

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :지질과학과 지질학전공,1997.Docto

Nature of Carbonatite Complexes of the Kola-Karelia Province in Arctic Region:Special Emphasis on Mineral Potential

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The As-removal Effects of Pyrite Including Arsenopyrite after Process for Use in Medicine.

황철석은 흔히 유비철석과 밀접히 공생하여 산출되므로 유비철석을 포함하는 황철석을 약광물로 이용할 때에는 비소의 독성에 대한 세심한 주의가 필요하다. 독성을 감소시키기 위해서는 약재를 가열하여 식초에 담금질하는 전통적 초쉬법을 적용하여 왔다. 초쉬법의 과학적 효과를 검토하기 위해 유비철석을 포함하는 황철석 약재를 45 0∘C , 650∘C 그리고 85 0∘C 각각의 온도에서 가열하여 식초에 담금질하는 과정을 5회까지 반복하였다. 약재 내 유비철석은 45 0∘C 에서 초쉬법을 5회 실시하여도 잔존하나, 650∘C 에서는 초쉬법을 1회 실시하면 완전히 제거된다 45 0∘C 에서 수치된 약재에서는 비소가 상당량 함유되어 있으나, 650∘C 와 85 0∘C 에서 수치된 약재에서는 비소함량이 급격히 감소한다. 약재로부터 수용액으로 용출되는 비소 용출량이 가장 적은 수치조건이 가장 효과적인 수치법일 것임을 전제로 비소 용출실험을 실시하였다. 수용액내 비소의 용출량은 45 0∘C 에서 가장 높고, 650∘C 와 85 0∘C 에서는 급격히 감소한다. 그러나 85 0∘C 에서 수치된 약재의 비소 용출량도 음용수 수질기준을 초과한다. 수치온도가 높을수록 유비철석의 제거가 증대되고 약재 내 비소함량과 비소 용출량이 감소하나, 수치횟수의 효과는 뚜렷하지 않다. 수치횟수 보다는 수치온도가 상대적으로 비소제거에 중요한 요인이며, 비소제거를 위해서는 650∘C 이상의 온도에서 황철석을 수치하는 것이 필요하다. As pyrite is commonly associated with arsenopyrite, the use of pyrite including arsenopyrite for medicine requires close attention on arsenic toxicity. The toxicity was reduced by traditional processing operations include heating and quenching in vinegar. To verify the scientific effects of this process, pyrite containing many crystals of arsenopyrite was processed at temperatures from 45 0∘C to 85 0∘C and through as many as 5 processing cycles. Arsenopyrite completely disappeared when processed only once at 650∘C while it remained even after 5 processing cycles at 45 0∘C . Arsenic was most abundant in medicinal mineral samples processed at 45 0∘C and sharply decreased when processed at 650∘C or 85 0∘C And arsenic extraction test in water was carried out from the processed pyrite medicine on the assumption that pyrite medicines with the lowest As metal content would be most desirable. Arsenic were most abundant in water extracted from medicinal mineral samples processed at 45 0∘C and sharply decreased when processed at 650∘C or 85 0∘C . But the extracted As concentrations in water exceeded drinking water standards even when processed at 85 0∘C . Increasing temperature promoted elimination of arsenopyrite and reduction of As in medicinal minerals and the extraction solutions. But the effects of processing cycles at the same processing temperature were not clear. Heating temperature is more important than number of processing cycles for the removal of arsenic, and it is necessary to heat pyrite to over 650∘C to remove it.22Nkc

Geochemical variation during hydrothermal alteration of basaltic andesite at Barton Peninsula, King George Island, Antarctica

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Geology around the King Sejong Station, King George Island off the Antarctic Peninsula

이 연구에서는 남극반도에서 떨어진 남쉐틀랜드군도 킹조지섬 바튼반도에 있는 남극 세종기지의 주위지형과 지질과 열수변질작용을 정리했다. 기지주위의 지형은 빙식(氷蝕)지형이며 그 증거로는 피오르드, 서어크, 평탄면, 현곡이 있다. 지면에는 기반암, 암편, 빙퇴석, 융기해빈, 구조토, 구조해빈이 얼음이 녹아 융기되면서 노출돼 분포한다. 바튼반도의 최하부를 구성하는 세종층은 두께가 약 100 m 정도이며, 남쪽에서 남서쪽으로 약간 경사한다. 주로 라필리암과 라필리 응회암으로 구성되나, 회색 또는 자색 이암층을 포함한다. 세종층은 암상, 퇴적구조, 구성성분을 기준으로 무구조 기질지지 역암, 무구조 역질지지 역암, 층리가 좋은 역지지 역암, 박층 사암과 라필리 응회암의 5 개 퇴적상으로 구분된다. 세종층을 부정합으로 덮고있는 염기성 또는 중성의 바튼-위버반도의 화산암류는 지구화학면에서는 모두 비알칼리계열로 화산호 환경에서 형성된 특징을 보여준다. 세종층과 화산암류를 관입하는 심성암류는 반려암의 성분에서 화강암의 성분까지 넒은 조성을 보이고 대체로 고립되어 산출되며, 미아로릴틱 정동과 미문상조직 같은 천부관임암체의 특징을 잘 보여준다. 바튼-위버반도를 포함한 킹조지섬의 화성활동은 대륙호보다는 도호(島弧) 화성활동의 성격이 강하고, 화산호(火山弧)의 진화 단계 중에서 원시 화산호와 잘 발달된 화산호 사이의 중간 단계의 특성을 보여준다. 바튼반도에 나타나는 광역열수변질작용은 K-Ar 연령과 지구화학특성에 비추어 볼 때, 화강섬록암의 관입과 관련된 천열수 변질작용이다. The topography, geology, and hydrothermal alteration around the King Sejong Station, the Korean Antarctic Research Station located in the Barton Peninsula, King George Island, the South Shetland Islands off the Antarctic Peninsula were reviewed. The topography around the station is of glacio-marine origin, evidenced by fjords, cirque, flatforms, and hanging valleys. The area is also covered with bedrocks, rock fragments, moraines, raised beaches, pattered ground, and patterned beach exposed from raising due to melting of ice. The Sejong Formation, forming the lowermost part of the Barton Peninsula, has a thickness of about 100 m and slightly dips south to southwest. The formation mainly comprises lapillistone and lapilli tuff with minor amounts of gray to purple mudstone. Based on lithology, sedimentary structure and composition, the formation can be divided into five sedimentary facies : structureless matrix-supported conglomerate, structureless clast-supported conglomerate, well-stratified clast-supported conglomerate, thin-bedded sandstone and lapilli tuff. Dark gray to greenish, mafic to intermediate, subalkaline volcanic rocks overlying the Sejong Formation have been formed in volcanic arc environment. The plutonic rocks have wide compositional variations, and generally occur as isolated bodies. The common occurrences of miarolitic cavities and micrographic intergrowths indicate that the plutonic rocks have been emplaced in the very shallow level of the crust. The magmatism in King George Island is similar to that of island arc rather than continental arc. According to the classification of evolutional stages of island arc volcanism,Corresponding author: +82-31-400-6443, E-mail. [email protected]

Geochemical and isotopic constraints on the generation of the Hesperides Point Intrusion from Hurd Peninsula, Livingston Island, Antarctica

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남미 파타고니아 남부 Pali-Aike 대지현무암에 대한 지구화학 및 K-Ar 연대

남미 파타고니아 남부 빨리아이케 지역에 분포하는 플라이오세-제4기 대지현무암의 성인을 규명 하고자 암석기재 및 지구화학적인 연구와 K-Ar 연대 측정을 실시하였다. 빨리아이케 대지현무암은 감람석 반정을 갖는 다공질의 현무암으로 분포지역에 따라 중심상과 주변상으로 대별된다. K-Ar 전암연대는 중심상이 2.12~1.66 Ma, 주변상이 0.12 Ma를 보여주는데,이는 후대지현무암기의 말 기에 해당한다. 이 현무암은 Si02, A120 3 함량이 낮고 MgO, Cr, Ni 등의 함량이 높으며 노옴 네펠 린을 갖는 알칼리계열의 현무암으로 초생 현무암질 마그마 조성과 유사하다. 미량원소 및 회토류 원소의 조성 은 일반적 인 해 양도 현무암의 화학조성 과 유사하다. 경 회 토류원소에서 중희 토류원소로 의 단조로운 분별작용이 인지되고,중희토류원소의 함량이 낮은 특성을 보이는데,이는 빨리아이케 대지현무암이 석류석 잔상을 갖는 비교적 깊은 맨틀( > 60 km)로부터 낮은 정도의 부분융해를 통해 유래되었을 가능성을 시사한다 . 빨리아이케 대지현무암을 포함한 파타고니아 대지현무암류는 시간 적으로 쏠레아이트계열의 주대지현무암류에서 알칼리계열의 후대지현무암류로의 진화를 겪는데,이 는 신생대 후기 칠레해령의 충돌에 의해 형성된 슬램윈도우를 통해 발달한 연약권 상승류의 진화 과정과 불가분의 관계가 있는 것으로 생각된다. 파타고니아 대지현무암류가 슬랩윈도우 형성 직후 부터 광역적으로 분출한 특징은 슬랩윈도우 형성 초기부터 나즈카 슬랩의 빠른 섭입과 이에 동반 된 맨틀 커플링에 의해 강한 연약권 상승류가 형성될 수 있는 충분한 공간을 만들 수 있었기 때문 인 것으로 생각된다. Geochemical study and K-Ar age determination of the Pliocene-Quaternary Pali-Aike plateau basalts have been carried out for clarifying their petrogenesis. K-Ar whole-rock ages are 2.12 〜 1.66 Ma for central facies, and 0.12 Ma for marginal facies, corresponding to the youngest formation age among the other Patagonian plateau basalts. iVe-normative,alkaline Pali-Aike basalts have low S1 O2 and AI2 O3 , and high MgO, Cr, and Ni contents, reflecting their primitive characters. Trace and rare earth element chemistries indicate that they are chemically similar to ocean island basalts. REE compositions of the Pali-Aike basalts are fractionated, with low absolute abundances of HREE (e.g., Yb < 2 ppm). It is likely that they were generated from a garnet-bearing deep mantle source. Evolution of the Patagonian plateau basalts can be explained by the development of upwelling flow from asthenosphere with time, through slab window that opened between the subducted Nazca and Antarctic Plates as a result of the collision of the Chile Rise during late Miocene to Pliocene. The specially voluminous lava flows from the incipient development of slab window in the southern Patagonia are likely to have been related to fast subduction of the Nazca Plate and associated with mantle coupling, which made an available space for upwelling asthenospheric flow.33Nkciothe

Review of Tectonic and Stratigraphic Evolution: Patagonia, South America

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Geochemistry and Sr-Nd isotopic composition of granites sampled from the Korea Plateau, East Sea

국대지에서 채취된 화강암편들의 산출상태,전암화학 및 Sr-Nd 동위원소 특성을 살펴보고 우 리나라 및 서남 일본에 분포하는 여러 화강암류들과의 유사성 및 차이점을 검토해 보았다. 암석준 설기에 의해 채취된 시료는 대부분이 우백질 반상화강암편들로 장경 10 cm 내외의 각력상을 보이 지만,최대 장경 30 cm에 달하는 것도 있다. 주구성광물로는 알칼리장석,석영,사장석,록운모 둥 이 산출되고 저어콘,인회석, 티탄철석 등의 부성분광물과 백운요 녹염석,녹니석 등의 이차광물 이 수반된다. 구성광물의 산출 상태,연정 조직 그리고 변형 양상 등에서 채취된 화강암편은 국내 대보화강암류와 매우 유사하다. 전암 화학조성은 이 화강암편들이 동일 기원의 분화 산물임을 지 시하는 화학적 일관성을 보여준다. 분화말기 칼크알칼리 계열의 과알루미나질 화학조성을 보이고 섭입대에서 형성되는 화산호 화강암의 특성을 갖는다. 회토류원소의 조성 변화는 I-형 모마그마로 부터 단사휘석, 각섬석,사장석 둥이 분별되어 형성되었음올 나타낸다. Sr 과 Nd 동위원소 조성은 이 화강암편들이 부화된 지각물질의 부분융해 산물이거나 맨틀 물질과 선캠브리아시대 편마암류와 같은 기반암이 혼염되어 형성되었을 가능성을 지지한다. 현재까지 보고된 우리나라 및 서남 일본 의 여러 화강암류의 동위원소 자료와 비교하면 이번에 채취된 화강암편은 우리나라 대보화강암류 와 유사하다. 그러나 Sr과 Nd 동위원소 조성은 대보화강암류 보다 약간 더 부화된 특성을 보인다. Petrography, whole-rock geochemistry, and Sr-Nd isotopic composition have been examined for the granite fragments sampled from the Korea Plateau, East Sea, and compared with those of granites in Korea and Southwest Japan. Dredged granite fragments are mostly leucocratic, porphyritic granites, consisting primarily of alkali feldspar, plagioclase, quartz, and biotite. Zircon, apatite, and ilmenite occur as minor constituents, and muscovite, epidote, and chlorite as secondary minerals. The granite fragments are very similar to the Daebo granites (Triassic to Jurassic) in terms of occurrence, intergrowth texture, and deformation. They have similar chemical features, corresponding to peraluminous, clac-alkaline, and volcanic arc granites. Rare earth element composition indicates fractionation of clinopyroxene, amphibole, and plagioclase from an I-type parental magma. Sr and Nd isotopic compositions suggest that they are partial melting products from the enriched crustal materials or from the mantle materials mixed highly with the basement rocks during ascent and emplacement. The granite fragments are isotopically similar to the Daebo granites. However, the former are slightly enriched in Sr and Nd isotopic compositions.33Nkciothe