Mulgeum, Yangseong, Maeri and Kimhae iron ore deposits in Gyeongnam Province are hydrothermal skarn type magnetite ore deposits in propylitized andesitic rock near the contact with Cretaceous Masanite. Symmetrical zoned skarns are commonly developed around the magnetite veins. The skarn zones away from the vein are quartz-garnet skarn, epidote skarn and epidote-orthoclase skarn. Oxygen isotope analyses of coexisting minerals from andesitic rock, Masanite and major skarn zones, and of magnetite, hematite and quartz were conducted to provide the information on the formation temperature, the origin and the evolution of the hydrothermal solution forming the iron ore deposits. Becoming more distant from the ore vein, temperatures of skarn zones represent the decreasing tendency, but most δ18O and δ18OH2O values of skarn minerals represent no variation trend, and also the values are relatively low. Judging from all the isotopic data from the ore deposits, the major source of hydrothermal solution altering the skarn zones and precipitating the ore bodies was magmatic water derived from the deep seated Masanite. This high temperature hydrothermal solution rising through the fissures of propylitized andesitic rock was mixed with some meteoric water, and occurred the extensive isotopic exchange with the propylitized andesitic rock, and formed the skarns. During these processes, the temperature and δ18OH2O value of hydrothermal solution were lowered gradually. At the main stage of iron ore precipitation, because all the alteration was already finished, the new rising hydrothermal solution formed only the magnetite ore without oxygen isotopic exchange with the wall rock.

충남 예산지구 활석광상지역에는 선캄브리아기의 유구편마암을 관입하고 쥬라기 흑운모화강암과 백악기의 산성 및 염기성 암맥의 관입을 받은 시대미상의 초염기성암체가 있다. 이 초염기성암체는 주로 사문암이고, 소량의 각섬암과 주로 사문암으로부터 형성된 활석광체를 포함한다. 이 사문암들은 사문석 반정과 layering의 발달정도에 따라 S1 ∼ S5의 5개 암석단위로 구분된다. 그러나 이들의 구성광물 및 화학조성들이 유사한 것으로 보아 사문암의 기원암은 동일마그마 기원의 감람암(dunite와 pyroxene peridotite)으로 해석된다. 사문암의 기원암인 감람암은 유구편마암이 받은 각섬암상의 광역변성작용시에 사문석화작용을 받아 사문암으로 되었고, 이 사문암으로부터의 주 활석화작용은 파쇄대를 따라 상승한 열수에 의한 열수변질작용으로 해석된다.

충남지역의 초염기성암체는 주로 활석과 석면광상의 모암을 이루는 사문암체로서 홍성-광천과 온양-유구-청양을 연결하는 선 내부의 선캄브리아기 편마암복합체내에서 북북동 방향에 따라 단속적으로 평행하게 발달하는 10여개조의 렌즈상관입암체들이다. 사문암체의 규모는 폭 수십 cm∼1km, 연장 수 m∼5km로서 곳에 따라 그 규모가 다양하다. 이 사문암들은 주로 SiO2(평균 39.99wt.%)와 MgO(평균 38.46wt.%)로 구성되었고, Cr(〉1011ppm), Ni(〉1660ppm) 및 Co(〉80ppm)의 함량이 많다. 이 사문암들은 주로 사문석의 양이 50% 이상인 것이 대부분이며, 부위에 따라 기원암의 잔류광물인 감람석과 휘석, 크롬철석 등이 발견되는 데 사문암체 내에는 부분적으로 이들 잔류광물의 함량이 50% 이상 되는 사문석화감람암과 활석 및 석면광체를 포함한다. 충남지역 사문암의 기원암은 알파인형 초염기성암으로서 약간 결핍된 상부 맨틀(깊이: 30∼40km)기원의 더나이트 내지 해즈버자이트였으며, 대규모 단층을 따라 상승한 것으로 해석된다. 이들 사문암의 기원암으로부터의 주 사문석화작용은 충남지역에서 일어난 녹색편암상 내지 각섬암상의 광역변성작용시에 일어난 것으로 해석된다.