함수유리질 암석인 진주암은 장기지역의 제3기 마이오세 화성쇄설성 퇴적층인 범곡리층군의 하부에서 산출된다. 진주암은 대개 그 하위의 장기층군과의 부정합면을 따라 단속적으로 분포하고, 시공간적으로 유문데사이트, 부석질 용결응회암과 밀접한 접촉 및 성인적 관계를 보이며 층상으로 산출된다. 이 진주암은 전형적인 진주암과 비교해 반정과 암편을 많이 함유하는 것이 특징이며 화학 조성상 낮은 SiO2 함유 수준(63.2∼66.4 wt%)을 이룬다. 반면에 함수량에 있어서는 진주암보다는 송지암에 가까운 함유 수준(3.2∼7.8 wt.%)을 나타낸다. 이 진주암과 그 주변의 화산암류 및 화성쇄설성 암석들 사이의 암석기재학적 특징들을 비교해 본 결과, 부석질 용결응회암과 유문데사이트가 진주암의 원암일 개연성을 지시하는 것으로 나타난다. 진주암과 그 원암들의 희유 및 희토류 원소들의 조성비(Zr/TiO2 대비 Nb/Y)와 야외에서의 산출상태는 이러한 해석을 뒷받침하며, 특히 진주암 내에 남아있는 기공 조직은 화산유리뿐만 아니라 부석 암편도 진주암질 유리의 주요 원물질이었을 것이라는 점을 강하게 지시한다. 이 진주암은 호소 환경에서 형성된 망해산층의 퇴적 단계에서 물과 암석 간에 완만하게 진행된 수화·변질 형식의 속성작용에 의해서 생성된 것으로 여겨진다. 진주암화 과정 동안에 SiO2와 알칼리는 일률적으로 감소하는 경향을 나타낸다. 이 진주암은 속성작용에 의해서 2차적으로 형성되었고 횡적 연장성도 결여되기 때문에, 이 암층에 의거한 기존의 범곡리층군의 층서 체계는 수정되어야 할 것이다.
The sericite ore is formed by the hydrothermal alteration of rhyodacitic welded tuff. The alteration zone of the host rock can be classified into four types based on the mineral assemblages ; sericite, quartz-sericite, silicified and propylite zone. The sericite ore mainly occurs as vein types and fault clay along the fault plane in the quartz-sericite zone. Mineral components of the sericite ore are mainly sericite with minor diaspore, corundum and pyrite. The sericitic porcelaineous ore is mainly composed of quartz and sericite. Accessory minerals are muscovite, diaspore, sphene, corundum, pyrite, iron-oxides and etc. The chemical compositions of K2O, Al2O3, and ignition loss in the sericite ore increase largely than that of the host rock, while the compositions of SiO2, Na2O and Fe2O3 decrease. XRD patterns of the heat-treated sericite ores show the formation of mullite at 1,200℃. and the diaspore-bearing sericite ore forms mullite and corundum at 1,200℃. The differential thermal analysis of the sericite ores show small endothermic peak at 645~668℃. and the diaspore-bearing sericite ore shows a strong endothermic peak at 517℃. It indicates that the decomposition of diaspore appear at lower temperature than that of sericite. The thermal expansivity of the sericite ores show the similar pattern. The sericite ores show the thermal expansivity of 3.3~4.7% at 900℃ and 0.39~0.75% at 1,200℃, respectively. DTA-TG curves of the sericite ores show closely relations with the thermal expansivity.
The purpose of this study is to clarify the geological occurrence, mineralogical, physico-chemical and thermal properties of the sericite ore which located in Chungha area, Kyungsangbuk-do. The geology of this area are composed mainly of hornfels and some felsite porphyry. The sericitic ore is classified into sericite, sericite-quartz and quartz-sericite ore according to mineral assemblages. Mineral components in sericite ore are mainly sericite with minor quartz, apatite, sphene, zircon, ilmenite, bismuthinite, iron oxide and etc. Sericite-quartz ore are mainly composed of sericite and quartz. Accessary minerals are muscovite, epidote, zircon, sphene, iron oxide and etc. The chemical compositions of K2O, Al2O3, & Ignition loss in sericite and sericite-quartz ore increase than that of the host rock, while the composition of SiO2, Na2O & Fe2O3 decrease. Sericite and sericite-quartz ore are characterized by the specific gravity of 2.35 and 2.44, the pH of 4.36 cP and 2.36 cP respectively. The result of size analyses of sericite ore is 11.3% in grain volume concentration between 12.9 μm and 11.1μm, and 32.3% between 9.6μm and 12.9μm. The thermal expansivity of sericite and sericite-quartz ore show the similar pattern. The sericite ore shows the thermal expansivity of 0.31% at 500℃, 0.39~0.75% at 600~1,000℃ and 0.74% at 1,100℃. The sericite-quartz ore show the thermal expansivity of 0.29% at 500℃, 0.36~0.72% at 600~1,000% and 0.71% at 1,100℃
춘천 지역 선캠브리아기의 구봉산층군 내의 백운석질 대리암에는 광역변성작용의 산물로서 조립질의 투각섬석이 주된 규산염 광물상을 이루며 산출된다. 이들은 배태 층준과 원암의 조성에 따라 두 가지 유형으로 구분된다. : (1) 투각섬석(흑회색)+방해석+백운석+활석, (2)투각섬석(백색)+금운모+백운석+방해석+K-장석, 백색의 투각섬석이 흑회색형보다 상대적으로 높은 Al과 알칼리 함유도를 보이지만, 전반적으로 모두 Mg-단종에 가까운 화학 조성을 갖는다. 투각섬석들이 격자 구조상의 결함 구조를 갖지 않는데 비해서, 금운모는 1M 구조형을 이루고 저면 격자 간격상에 녹니석 단위의 빈번한 개재에 의한 격자상의 구조적 결함이 흔히 관찰된다.방해석-백운석 지온계에 대한 연구와 TWEEQU 프로그램을 이용한 상평형도 작성을 통해서, 투각섬석들은 500~600℃의 온도 범위, 8kb 정도의 압력 및 Xco2=0.2~0.5 조건에서 생성된 것으로 해석하였다. 이 지역의 투각섬석은 위와 같은 조건에서 지속적으로 평형 상태가 유지되고 상안정도가 증대되므로서, (1) 투휘석을 수반하지 않고, (2) 격자 구조상의 결합을 갖지 않는, (3) 자형의 큰 결정을 이루게 된 것으로 해석된다.
클라이놉타일로라이트와 모데나이트는 호소환경에서 퇴적된 제3기 장기충군에 속하는 눌대리조면암질 응회암과 구룡포데사이트질 응회암의 주요구성 광물이다. 이들 광물의 생성과정을 알아보기 위하여 서로 다른 응회암질 퇴적암에서 불석광물들의 속성정출순서와 이들의 화학적 동향에 대한 연구가 수행되었다. 현미경적 조직관찰과 화학조성으로부터 밝혀진 생성순서, 즉 Ca-스멕타이트 →(Ca, K)-클라이놉타일로라이트 →(K, Na)-모데나이트는 공극유체의 알칼리이온의 활동도와 Si/Al활동도 비가 속성변질작용과 함께 체계적으로 변화했다는 것을 지시해준다. 불석광물형성의 화학적 진행 추이는 눌대리조면암질 응회암에서는 Ca와 Mg의 감소, Na의 증가 및 K의 증가-감소방향으로 진행되었다. 유리질 물질로부터 스멕타이트를 거쳐 알칼리 불석으로 이어지는 생성순서는 분해용융과 그 직후의 정출작용의 결과이다. 각 불석광물의 화학조성상의 불균질성은 이와 같은 광물생성과정에 기인한다.