연구발표논문초록 ( 흡착 ) : 휘발성 루테늄의 흡착에 관한 연구

허철호,박대규,류경옥 ( CH . H . Hur,D . G . Park,K . O . Yoo ) 한국화학공학회 1983 추계총회초록집 Vol.- No.-

한반도 소백산 육괴내 중열수형 금광화대의 황동위원소자료 비교 : 영동 및 보성-장흥지역

허철호,윤성택,소칠섭,최상훈 한국자원공학회 2002 한국자원공학회지 Vol.39 No.5

중국 호남성 당관포 광산의 연-아연-주석-은 광화작용: 유체포유물 및 황동위원소 연구

허철호,윤성택,소칠섭 대한자원환경지질학회 2001 자원환경지질 Vol.34 No.2

중국 남부 호남성에는 수많은 천금속을 배태하고 있는 열수맥 광상이 산출하고 있다. 당관포 연-아연-주석-은 광산은 이들 중에서 대표적인 광산이다. 연-아연-주석-은 광화작용은 고생대 변성퇴적암의 단층열극을 충전하는 괴상 단성맥내에 배태되어 있다. 당관포 연-아연 광성에는 섬아연석, 황동석, 방연석, 황철석, 유비철석, 자류철석이 배태되어 있으며, 소량의 함주석 및 안티모니 황화광물(황석석, 테알라이트, 보우란제라이트, 사면동석)도 산출된다. 황석석과 섬아연석의 철-아연 분배작용에 근거하여, 본 광물조합의 형성온도를 계산하면 300。~33$0^{\circ}C$이며, 석영내 유체포유물의 균질화 온도(207$^{\circ}$~358$^{\circ}C$)중 최상부와 일치하고 있음을 알수 있다. 유체포유물 자료에 의하면, 연-아연-주석-은 광화작용은 207。~358$^{\circ}C$의 균질화 온도와 비교적 낮은 염농도(11.2~7.3 wt.% eq. NaCl)를 지닌 $H_{2}O$-NaCl계 유체로부터 형성되었음을 지시한다. 균질화 온도와 염농도 관계에 의하면, 초기 비등 후에 냉각 및 희석작용이 발생했음을 시사한다. 초기 비등의 증거는 180 bar정도의 유체 포획압력을 지시한다. -5.0~1.1$\textperthousand$의 ${\delta}^{34}S{{\Sigma}S}$ 값은 당관포 함연-아연-주석-은 열수유체의 황이 화성기원임을 지시한다. Numerous base-metal bearing hydrothermal quartz vein deposits occur in the Hunan province of southern China. The Tangguanpu lead-zinc-tin-silver mine is the major producer among these deposits. Lead-zinc-tin-silver mineralization occurs in a single stage of massive quartz veins which filled fractures in fault zones within Paleozoic metasedimentary rocks. Sphalerite, chalcopyrite, galena, pyrite, arsenopyrite and pyrrhotite are the principal sulphide minerals in the Tangguanpu lead-zinc ores with minor amounts of tin- and antimony-bearing sulphides (stannite, teallite, boulangerite and tetrahedrite). Based on the iron and zinc partitioning between coexisting stannite and sphalerite, the formation temperature for this mineral assemblage range from 300$^{\circ}$ to 330$^{\circ}$C, which relatively agree with the upper part of homogenization temperature of fluid inclusion in quartz (20T-358$^{\circ}$C). Fluid inclusion data show that main lead-zine-tin-silver mineralization occurred from $H_{2}O$-NaCl fluids with relatively low salinities (11.2-7.3 wl.% eg. NaCI) at temperatures between 207$^{\circ}$ and 358$^{\circ}$C. The relationship between homogenization temperature and salinity suggests a history of cooling and dilution followed by initial boiling. Evidence of initial fluid boiling may indicate the fluid trapping pressures of 180 bars. The ${\delta}^{34}S{{\Sigma}S}$ values of -5.0 to 1.1 %, indicate an igneous source of sulfur in the Tangguanpu lead-zinc-tin-silver hydrothermal fluids.

멕시코 치아파스주의 지질 및 금속 광물자원

허철호,문동혁,고상모,Heo, Chul-Ho,Moon, Dong-Hyeok,Koh, Sang-Mo 대한자원환경지질학회 2011 자원환경지질 Vol.44 No.2

전남 영암지역 광상 재평가: 은적.상은 광산를 중심으로

허철호,박성원,이재호,Heo, Chul-Ho,Park, Sung-Won,Lee, Jae-Ho 대한자원환경지질학회 2010 자원환경지질 Vol.43 No.2

전라남도 영암군에 위치하고 있는 은적 및 상은 금은광상은 백악기의 유문암질 응회암의 열극을 충진한 맥상광체로 구성되어 있다. 은적광산은 유문암질응회암내열극을 충진한 3개조의 함 금은 열수 석영 맥이 발달하고 있다. 은적, 상은광산의 주요 광석광물로는 유비철석, 황철석, 황동석, 섬아연석, 방연석 등이 확인되었고, 일부 엘렉트럼과 자연은, 휘은석이 산출되고 있다. 광화작용과 관련된 열수변질작용은 견운모화작용이 지배적이며, 녹니석화작용 및 딕카이트화 작용이 관찰된다. 은적, 상은광산 일대의 석영맥은 brecciated, crustiform, comb, open vuggy 조직과 관련된 공생 광물군을 보여주고 있는데, 이는 두 광상의 광화작용이 전형적인 천열수 환경에서 형성되었음을 지시해 주고 있다. 또한, 상은 및 은적 광산에서 산출되는 광석시료를 대상으로 광물자원의 부존특성을 규명하고 광종에 따른 광산별 예비 재평가를 수행하기 위하여 범용자원으로서 Pb, Zn, Cu, Fe, Mo, W, Au, U와 산업원료자원으로서 In, Re, Ga, Ge, Se, Te, Y, Eu, Sm 함량을 분석했다. 예비연구결과, 철, 연, 아연, 동, 텅스텐, 우라늄을 대상으로 개발할 가치가 있는 광상은 없는 것으로 잠정적으로 사료되며, 몰리브덴과 은의 경우 정밀탐광을 통한 매장량이 확보되면 국제적 가격추이에 따라 경제적으로 개발할 가치가 있는 것으로 잠정적으로 사료된다. 맥폭을 0.25m부터 변질대를 포함한 최대 2m까지 적용하고, 금품위를 80 g/t로 적용할 경우, 상은 및 은적광산의 자원량은 6.5톤부터 65톤까지 산출될 수 있다. 그러나, 상은-은적광산의 맥 구조가 변질대와 같이 발달하고 있어 개발 가능한 변질대를 포함한 평균 품위의 산출이 되어야 하며, 변질대를 포함한 평균 품위에 따라 매장량이 달라질 수 있어 향후 많은 탐사가 수행되어야 한다. Gold and silver deposits within the Eunjeok and Sangeun mines are located in Yeongam district, Cheollanamdo-province. They are composed of vein ore bodies infilling the fractures of Cretaceous rhyolitic tuff. The Eunjeok mine have three gold and silver bearing hydrothermal veins which is infilling the fracture of rhyolitic tuff. Major ore minerals within the Eunjeok and Sangeun mines are arsenopyrite, pyrite, chalcopyrite, sphalerite and galena and minor ores are electrum, native silver and argentite. Sericitization is dominant in alteration zone and chloritization and dickitization is minor. Quartz veins in the Eunjeok and Sangeun mine have the similar paragenesis and vein textures such like breccia, crustiform, comb and vuggy morphology indicating the formation of typical epithermal environment. In order to carry out the preliminary feasibility study of mine according to the commodity and elucidate the occurrence features of mineral resources from Eunjeok and Sangeun mine, common commodity (Pb, Zn, Cu, Fe, Mo, W, Au and U), and industrial commodity (In, Re, Ga, Ge, Se, Te, Y, Eu and Sm) for 17 ore specimen were analyzed. It is tentatively thought that there is no exploitable mine for iron, lead, zinc, copper, tungsten and uranium based on the preliminary result. If the reserves are secured through the detailed prospecting in case of molybdenum and silver, it is tentatively thought that there will be exploitable deposits depending on international metal price. If we assume the vein width from 0.25 m to 2 m including alteration zone with the gold grade of 80g/t, it is inferred that the resources amount of the Eunjeok-Sangeun mines range from 6.5 to 65ton. However, as the vein structure of the Eunjeok and Sangeun mines is developed together with alteration zone, it should be estimated to include potential alteration zone in order to yield the average grade. It is needed to carry out more exploration in the near future because the reserves can be flexibly estimated according to the change of average grade considering the alteration zone.

아프리카 말리 세폴라 지역의 금광화작용:금의 산출특성 및 유체포유물연구

허철호,Heo, Chul-Ho 대한자원환경지질학회 2009 자원환경지질 Vol.42 No.3

아프리카 말리 세폴라 지역의 지질은 하부로부터 하부원생대의 변성퇴적암류 및 화산쇄설성암류로 구성된 비리미안층군과 후기에 이를 관입한 화성암류로 구성된다. 본역의 광상은 비리미안층군내 북서주향의 대규모 단층대 생성과 관련하여 2차적으로 형성된 열극대를 따라 열수유체가 충진되어 형성된 맥상 및 광염상 금광상이다. 부존잠재성이 가장 기대되는 바라니 구역은 연장 1.3 km, 폭 1${\sim}$20.1m, 품위 Au 0.53${\sim}$9.21 g/t가 확인되었다. 광석광물은 단순하며, 에렉트럼, 황철석 및 방연석 등이 확인되었다. 금립의 순도는 848${\sim}$915(평균 891)이며 본역 내 금광상은 중${\sim}$심열수 환경에서 생성되었음을 추정할 수 있다. 유체포유물은 액상우세(형), 기상우세 (형) 및 액상함$CO_2$ 포유물(형)로 분류된다. 초생 및 가이차 포유물의 균일화온도는 236${\sim}$393$^{\circ}C$, NaCl상담 염농도는 0.0${\sim}$8.6 wt.%이며, 이차포유물의 균일화 온도는 103${\sim}$184$^{\circ}C$, 염농도는 0.7${\sim}$8.6 wt.%이다. 균일화온도 및 염농도관계로부터 유체는 400${\sim}$250$^{\circ}C$범위에서는 압력감소에 의한 유체불혼화 과정을 거친후 천수의 유입으로 희석 및 냉각과정이 이루어졌음을 알 수 있다. 석영맥이 괴상을 보이고 광물수반양상이 단순한 점, 유화광물이 소량 함유되고, 함$CO_2$ 포유물이 산출되고 균일화온도가 높은 것등으로부터 본역내 금광화작용은 중-심열수형 광상으로 사료된다. The geology of Sepola district in Mali is consisted of Birrimian group with metasedimentary rocks of lower Proterozoic and volcanoclastics, and later intrusive igneous rocks. Ore diposit in this district has the characteristics of vein- and disseminated-type gold deposit which was formed by infilling the secondary fracture zones related to the large-scale fault zone of NW direction within Birrimian group. It is confirmed as promising that Barani district has the gold grade of 0.53${\sim}$9.21 g/t with the extension of 1.3 km and width of 1 to 20.1 m. The ore mineralogy is simple with electrum, pyrite and galena. Fineness of gold grain ranges from 848 to 915(average 891) indicating mesothermal to hypothermal environment. Fluid inclusions are classified as liquid-rich type I. gas-rich type II and liquid-$CO_2$ bearing type III. Primary and pseudosecondary inclusions homogenize from 236 to 393$^{\circ}C$ with salinity of 0.0 to 8.6 wt% NaCl. Secondary inclusions homogenize from 103 to 184$^{\circ}C$ with salinity of 0.7 to 8.6 wt.%. From the relationship between homogeniztion temperature and salinity, it may be thought that auriferous fluid experienced dilution and cooling through inflow of meteoric water after fluid unmixing derived from pressure decrease in the temperature range of 400 to 250$^{\circ}C$. From the massive occurrence of quartz vein, simple mineralogy with paucity of sulfide, and presence of liquid-$CO_2$ bearing with high homogenization temperature, it is thought that gold mineralization in Sepola district correspods to the mesothermal to hypothermal ore deposit.

A Preliminary Study on the Potential Source of Cadmium in the Boseong-Jangheung Mine District

허철호,소칠섭,윤성택,심상균,Heo, Chul-Ho,So, Chil-Sup,Yun, Seong-Taek,Shim, Sang-Kyun The Korean Society of Economic and Environmental G 1997 자원환경지질 Vol.30 No.1

Cadmium occurs as a minor element in sphalerite ((Zn, Fe)S) from the Boseong-Jangheung gold-silver mine district. We analyzed the abundance of cadmium in sphalerite using an electron probe micro analyzer (EPMA) and discussed the natural sources of cadmium in terms of bedrock geochemistry, in order to preliminarily reconnoiter the potential cadmium contamination in mine districts. Cadmium contents of sphalerites from the Au-Ag mines (Bodeok, Mundeok, Jeonbo, Boknae, Keumsan) in the Boseong-Jangheung district are considerably high, compared with cadmium contents of sphalerites (average = 0.5 wt.% Cd, maximum = 4.4 wt.% Cd) in the world. Sphalerites from the Keumsan mine (average = 9.49 wt.% Cd, maximum=11.22 wt. Cd) are highly enriched in cadmium. Our data suggest that the Boseong-Jangheung area is an important potential site of cadmium contamination in Korea. Based on bedrock geochemistry, natural causes of cadmium enrichment in sphalerite from the mine district are thought to be the mixing of cadmium leached from organic-rich, metasedimentary rocks (including coal) and/or black shales. From this study, we propose that the pinpointing of potential sites of pollution by toxic heavy metals can be done effectively through detailed reconnaisance study on mineralogical compositions of ore minerals such as sphalerite from the mine area. 전라남도 보성-장흥 금은 광화대에서 산출되는 섬아연석 ((Zn, Fe)S)은 특징적으로 미량원소로서 카드뮴을 함유한다. 본 연구에서는 잠정적 독성원소로서의 카드뮴의 근원과 이동 및 분산을 고찰하기 위한 예비연구로서 연구지역 섬아연석내 카드뮴의 함량을 전자현미분석기 (EPMA)를 이용하여 분석하고, 환경지구화학적 관점에서 카드뮴의 기원물질을 토의하였다. 연구지역 광화대내 5개 금-은 광산 (보덕, 문덕, 전보, 복내, 금산)에서 산출되는 섬아연석은 세계적 평균치 (0.5 wt.% Cd) 및 최대치 (4.4 wt.% Cd)에 비교하여 상당히 높은 카드뮴 함량 (평균 3.96 wt.% Cd, 최대 11.2 wt.% Cd)을 갖는다. 특히, 금산광산의 섬아연석은 평균 9.49%에 이르는 특이하게 높은 함량을 나타낸다. 암석지구화학의 관점에서 보면, 연구지역 광화대내 섬아연석 카드뮴의 근원은 세가지로 판단된다: 1) 탄질물 (본 광화대의 북서부에 위치), 2) 연구지역내 광역적으로 분포하는 유기물이 풍부한 변성퇴적암 (예: 명봉 및 설옥리층), 3) 도처에 산재하는 소규모 흑색셰일 (예: 금산 광산 지역). 본 연구결과, 카드뮴과 같은 잠정적 독성원소의 근원을 밝히고 그분산을 제어하기 위하여 국내 휴 폐광산에서 산출되는 섬아연석의 광물조성 변화경향과 주변 지질을 파악함이 효율적임을 지시한다.

파푸아 뉴기니 와우지역의 금광화작용

허철호,김남원,심권용 한국자원공학회 2009 한국자원공학회지 Vol.46 No.5

Geology of Wau area consists of Kaindi metasedimentary rock and Edie porphyry. This exploration aims to elucidate the eluvial placer deposit with gold-bearing quartz vein. Considering the morphology of gold grain, fineness and occurrence mode, it is thought that the primary deposit is located near compared with the eluvial placer deposit. And, in order to elucidate the temperature, composition and pressure condition of ore- forming fluid, we practiced the fluid inclusion study on the quartz vein within trench. Homogenization temperature of primary inclusions ranges from 150 to 256℃ with the salinities of 0.2 to 7.2 wt.% NaCl equivalents. As a result of EPMA analysis of placer gold grain, fineness ranges from 432 to 610, indicating the epithermal environment. 파푸아 뉴기니 와우 지역의 지질은 카인디 변성퇴적암과 에디 반암으로 구성된다. 금번 조사는 함금석영맥을 배태한 잔적사광상을 탐사대상으로 하였다. 금립의 형태, 순도, 산출양상을 검토하여 보면 원암에서의 이동거리가 비교적 가까운 양상을 보인다. 광화유체의 온도, 조성 및 압력조건을 파악하기 위하여 석영맥에서 산출되는 유체포유물을 대상으로 가열 및 냉각실험을 실시한 결과, 초생포유물의 균일화온도 범위는 150~256℃이며, NaCl상당 염농도의 범위는 0.2~7.2 wt.%로 나타났다. 사금립에 대한 전자현미분석결과 순도가 432~610의 값을 보여 본역의 열수광상은 천열수환경에서 생성되었음을 추정할 수 있다.

녹색기술을 활용한 바이오가스 열병합사업 에너지의 효율적 활용 기술

허철호 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2016 한국폐기물자원순환학회 심포지움 Vol.2016 No.2

전라남도 보성-장흥지역의 중열수 금광화작용

허철호,윤성택,소칠섭 대한자원환경지질학회 2002 자원환경지질 Vol.35 No.5

한반도의 보성-장흥지역에는, 5개의 열수 금(-은)광상이 부존하며, 다음과 같은 특징들을 보여준다: 에렉트럼의 비교적 금이 풍부한 특성; 은-안티모니(끼소)황염광물의 부재; 괴상이며 단순한 광물조성을 지닌 석영맥. 이러한 성질들은 본 지역의 금광화작용이 한반도의 주라기내지 초기 백악기의 중열수형 금광상과 대비가 됨을 지시한다. 유체포유물 연구에 의하면, 본 지역의 광화 1기 석영내 포유물은 0.0~l3.8 wt. % NaCl를 지니고 200~46$0^{\circ}C$의 넓은 온도에서 균질화하며, 광화 2기 방해석내 유체포유물은 1.2~7.9wt. % NaCl를 지니고 15$0^{\circ}C$~254$^{\circ}C$의 온도에서 균질화한다. 이는 시간이 지남에 따라 열수활동이 쇠퇴하면서 열수유체가 냉각되었음을 지시한다. $CO_2$불혼화를 포함한 비등증거는 본 지역의 함금유체의 포획시 압력이 최대 770bar에 해당됨을 지시하고 있다. 본 지역 함금유체의 계산된 황동위원소 조성(${\delta}^34S$_{{\Sigma}S}$=0.2~3.3$\textperthousand$)은 열수유체내 황의 화성기원을 지시하고 있다. 소백산육괴내에는 두 개의 대표적인 중열수형 광화대(영동지역 및 보성-장흥지역)가 부존한다. 영동지역의 황화물의 $\delta$$^{34}S$ 값은 -6.6~2.3$\textperthousand$(평균 -1.4$\textperthousand$, 분석수 66개)이며, 보성-장흥지역의 황화물의 (${\delta}^{34}S값은 -0.7~3.6$\textperthousand$(평균 1.6$\textperthousand$, 분석수 39개)이다. 두 지역의 $\delta$$^{34}$ S값은 대부분의 한반도 금속광상(3~7$\textperthousand$)의 ${\delta}^{34}S값보다 낮다. 그리고, 소백산 육괴내에서는 영동지역의${/delta}^{34}S값이 보성-장흥지역의 ${\delta}^{34}S값보다 낮다. 소백산 육괴내에서(${\delta}^{34}/S값의 차이는 다음과 같은 반응기작에 의해 야기될 수 있다: 1) 두 지역의 주라기 중열수형 금광상에 대해 적어도 두 개의 근원지(두개 모두 화성기원이며, -6$\textperthousand$ 미만 및 2$\pm$2$\textperthousand$의 $\delta$$^{34}$ S값)가 존재, 2) 마그마의 생성 및 상승중 $^{32}S$가 풍부한 황(선캠브리아기의 이토질 긴저암내 황)의 혼합(동화)차이; (3)광화지역까지 상승중 H$_2$S가 풍부한 마그마에서 유래된 황원(${\delta}^{34}/S=2$\pm$2$\textperthousand$)의 산화차이. 두 지역 중열수형광상의 석영내 유체포 유물과 광석광물(특히, 철을 함유한 광석광물)의 상이성을 고려하여, 영동지역의 자류철석이 풍부한 중열수형 광상이 보성-장흥지역의 황철석(-유비철석)이 풍부한 중열수형 광상보다 더욱 높은 온도와 더욱 환원된 유체로부터 생성되었음을 알 수 있다. 현재 두 지역에서 산출되는 선캠브리아 편마암과 고생대 퇴적암의 (${\delta}^{34}S값을 알지 못하므로 두 지역 황동위원소 값의 차이에 대한 원인으로 세 번째 반응기작이 가장 가능성이 크다고 판단된다. 앞으로는, 광석황의 근원을 더욱 체계적으로 규명하기 위해서, 소백산육괴를 포함한 한반도의 기저부를 이루는 선캠브리아 변성암과 고생대 퇴적암의 ${\delta}^{34}S값을 조사할 필요가 있다. Within the Boseong-Jangheung area of Korea, five hydrothermal gold (-silver) quartz vein deposits occur. They have the characteristic features as follows: the relatively gold-rich nature of e1ectrurns; the absence of Ag-Sb( -As) sulfosalt mineral; the massive and simple mineralogy of veins. They suggest that gold mineralization in this area is correlated with late Jurassic to Early Cretaceous, mesothermal-type gold deposits in Korea. Fluid inclusion data show that fluid inclusions in stage I quartz of the mine area homogenize over a wide temperature range of 200$^{\circ}$ to 460$^{\circ}$C with salinities of 0.0 to 13.8 equiv. wt. % NaCI. The homogenization temperature of fluid inclusions in stage II calcite of the mine area ranges from 150$^{\circ}$ to 254$^{\circ}$C with salinities of 1.2 to 7.9 equiv. wt. % NaCI. This indicates a cooling of the hydrothermal fluid with time towards the waning of hydrothermal activity. Evidence of fluid boiling including CO2 effervescence indicates that pressures during entrapment of auriferous fluids in this area range up to 770 bars. Calculated sulfur isotope composition of auriferous fluids in this mine area (${\delta}^34S$_{{\Sigma}S}$</TEX=0.2~3.3$\textperthousand$) indicates an igneous source of sulfur in auriferous hydrothermal fluids. Within the Sobaegsan Massif, two representative mesothermal-type gold mine areas (Youngdong and Boseong-Jangheung areas) occur. The ${\delta}^34S values of sulfide minerals from Youngdong area range from -6.6 to 2.3$\textperthousand$ (average=-1.4$\textperthousand$, N=66), and those from BoseongJangheung area range from -0.7 to 3.6$\textperthousand$ (average=1.6$\textperthousand$, N=39). These i)34S values of both areas are comparatively lower than those of most Korean metallic ore deposits (3 to 7$\textperthousand$). And, within the Sobaegsan Massif, the ${\delta}^34S values of Youngdong area are lower than those of Boseong-Jangheung area. It is inferred that the difference of ${\delta}^34S values within the Sobaegsan Massif can be caused by either of the following mechanisms: (1) the presence of at least two distinct reservoirs (both igneous, with ${\delta}^34S values of < -6 $\textperthousand$ and 2$\pm$2 %0) for Jurassic mesothermal-type gold deposits in both areas; (2) different degrees of the mixing (assimilation) of 32S-enriched sulfur (possibly sulfur in Precambrian pelitic basement rocks) during the generation and/or subsequent ascent of magma; and/or (3) different degrees of the oxidation of an H2S-rich, magmatically derived sulfur source ${\delta}^34S = 2$\pm$2$\textperthousand$) during the ascent to mineralization sites. According to the observed differences in ore mineralogy (especially, iron-bearing ore minerals) and fluid inclusions of quartz from the mesothermal-type deposits in both areas, we conclude that pyrrhotite-rich, mesothermal-type deposits in the Youngdong area formed from higher temperatures and more reducing fluids than did pyrite(-arsenopyrite)-rich mesothermal-type deposits in the Boseong-Jangheung area. Therefore, we prefer the third mechanism than others because the ${\delta}^34S values of the Precambrian gneisses and Paleozoic sedimentary rocks occurring in both areas were not known to the present. In future, in order to elucidate the provenance of ore sulfur more systematically, we need to determine ${\delta}^34S values of the Precambrian metamorphic rocks and Paleozoic sedimentary rocks consisting the basement of the Korean Peninsula including the Sobaegsan Massif.