Structural and Compositional Characteristics of Skarn Zinc-Lead Deposits in the Yeonhwa-Ulchin Mining District, Southeastern Taebaegsan Region, Korea Part II : The Yeonhwa II Mine

연화(蓮花)-울진광산지대(蔚珍鑛山地帶) 스카른연(鉛)·아연광상(亞鉛鑛床)의 구조적(構造的) 및 성분적(成分的) 특징(特徵) 기이(其二) : 제2연화광산(第二蓮花鑛山)

The Yeonhwa II zinc-lead mine is characterized by a dozen of moderately dipping tabular orebodies of skarn and zinc-lead sulfides, developed in accordance with the ENE-trending bedding thrusts and bedding planes of the Pungchon Limestone and underlying Myobong Formation, mostly along the contacts of a ENE-trending sill and a NW-trending dike of quartz mononite porphyry. The orebodies occur in three groups: (1) the footwall Wolgok orebodies with respect to the sill, (2) the hangingwall Wolgok orebodies, and (3) the Seongok orebodies extended from dike contacts into carbonate beds. Mineral compositions of these orebodies are dominated by calc-silicates (skarn) associated with ore minerals of sphalerite, galena, and chalcopyrite, as well as sulfide gangue of pyrrhotite. A pair of exo- and endo-skerns in the Wolgok footwall contact aureole between the Pungchon Limestone and quartz monzonite porphyry on the -120 level represents a well-developed symmetrical pattern of mineral zoning: a garnet/quartz zone in the center of exoskarn, two zones of pyroxene with ore minerals on both sides of the garnet/quartz zone, further outwards-an epidote/chlorite-bearing hornfelsic zone in the Myobong slate beyond a zone of unaffected limestone, and an epidote-dominated zone of endo skarn on the opposite side toward fresh quartz monzonite porphyry. These features indicate a combination of two effects on the skarn formation: (1) differences in composition of the host rocks(sedimentary and ignous), and (2) progressive outward migration of inner zones on outer zones on the course of metasomatic replacement of the pre-existing minerals. Microprobe analyses of garnet, pyroxene, pyroxenoids, epidote, and chlorite for nine major elements on a total of 23 mineral grains revealed that: the pyroxenes are hedenbergitic, in most zones, with a gradual decrease of Fe- and Mn-contents toward the central zone, whereas the garnets are andraditic in outer zones, but are grossularitic in the central zone. This indicates a reverse relationship of Fe-contents between pyroxene and garnet across the exoskarn zones. Pyroxenoids are lacking in wollastonite but are dominated by pyroxmangite, rhodonite and bustamite, indicating a Mn-rich nature in bulk chemistry. Pseudomorphic fluorite after garnet occurs abundantly reflecting a fluorine-enhanced evidence of the skarn-forming fluids. Epidote contains 0.19-0.25mole fraction of pistacite, and chlorite is Mn-rich but is Mg-poor. Sulfide mineralization took place with the most Fe-rich pyroxene rather than with garnet as indicated by the fact that the highest value of hedenbergite mole fraction occurs in the ore-bearing pyroxene zone. The Yeonhwa II ores are characterized by high zinc and low lead in metal grade, with minor quantity of copper content in almost constant grade. The hangingwall Wolgok and Seongok orebodies, that formed in a more open environment with respect to their local configurations of geologic setting, are more variable in metal grades and ratios, than are the footwall Wolgok orebodies formed in a more closed condition in a narrow interval of sedimentary beds.

제2연산광산(第二蓮山鑛山)은 그 스카른 유화연(硫化鉛) 아연광상(亞鉛鑛床)의 체계적(體系的)인 분포상태(分布狀態)로 특징(特徵)지어졌으며 광상(鑛床)은 중경사(中傾斜)로 기울어진 판상내지(板狀乃至) 렌즈상광체군(狀鑛體群)으로 대표(代表)되며 동북동(東北東)으로 주향(走向)하는 풍촌석회암(豊村石灰岩) 및 묘봉점판암(猫峯粘板岩)의 충상단층면(衝上斷層面)에 따라 관입(貫入)한 석영(石英)몬조니반암(班岩)의 암상(岩床) 및 이로부터 분기(分技)한 암맥(岩脈)의 접촉대(接觸帶)에 따라 발달(發達)되었다. 이들 광상(鑛床)은 모암(母岩) 및 화성암(火成岩)과의 관계(關係)에 따라 (1) 관입암상(貫入岩床)의 하반광체군(下盤鑛體群)(월곡하반광체(月谷下盤鑛體)) (2) 동(同) 상반광체군(上盤鑛體群)(월곡상반광체(月谷上盤鑛體)) (3) 암맥접촉대(岩脈接觸帶)와 이로부터 석회암층간(石灰岩層間)에 따라 연장(延長)된 광체군(鑛體群)(선곡광체(仙谷鑛體))으로 삼대분(三大分)된다. 광상(鑛床)은 석회규산염(石灰硅酸鹽)(스카른광물(鑛物))과 유화광물(硫化鑛物)로 구성(構成)돼 있는데 유화광석(硫化鑛石)으로는 섬아연석(閃亞鉛石)을 주(主)로 하고 방연석(方鉛石) 및 황동석(黃銅石)이 포함(包含)되며 유화맥석(硫化脈石)으로는 자유철석(磁硫鐵石)을 주(主)로 한다. 농촌석회암(農村石灰岩)과 석영(石英)몬조니암(岩)과의 월곡하반접촉대(月谷下盤接觸帶)에 발달(發達)된 외성(外成)및 내성(內成)스카른광물(鑛物)은 -120갱(坑)에서 다음과 같은 대칭대반분포(對稱帶狀分布)를 보인다. 즉 외성(外成)스카른의 중심(中心)에 자류석-석영대(石英帶), 이 대(帶)의 양측(兩側)바같으로 휘석(輝石)-광석대(鑛石帶), 그리고 더욱 외측(外側)으로 묘봉점판암(猫峯粘板岩)쪽으로는 함녹염석(含綠簾石) 녹니석(綠泥石) 혼펠스대(帶)와 화성암(火成岩)쪽으로는 녹염석(綠簾石)을 주(主)로 하는 내성(內成)스카른대(帶)가 배열(配列)한다. 이는 스카른형성(形成)에 있어서의 두가지 효과(效果) 즉 (1) 원암(原岩)의 차이(差異)(퇴적암(堆積岩)과 화성암(火成岩)) 및 (2) 스카른분대(分帶)는 이들 원암(原岩)의 교대변질과정(交代變質過程)에 있어서 내측대(內測帶)로부 터 외측대(外側帶)로 향(向)한 점진적(漸進的) 이동(移動)이 있었음을 보여주고 있다. 전자선분석(電子線分析)에 의(依)하면 휘석(輝石)은 회철휘석질(灰鐵輝石質)이고 중심대(中心帶)로 부터 외측대(外側帶)를 향(向)하여 철분(鐵分)이 증가(增加)하는데 반(反)하여 자류석의 철분(鐵分)은 증가(增加)함으로서 휘석(輝石)과 자류석에 흡수(吸收)된 철분(鐵分)의 양(量)이 서로 반비례(反比例)함을 보여준다. 준휘석류(準輝石類)에 硅灰石(규회석)이 안나타나고 대신(代身) 파이록시망가이트, 장마휘석, 버스타마이트가 우세한 점(點)은 스카른용액(溶液)의 높은 함(含)망간성(性)을 말하며 자류석이 흔히 형석(螢石)에 의(依)해 대표(交代)되었음은 할로겐의 활동(活動)이 매우 강(强)했음을 가르친다. 유화아연(硫化亞鉛)은 스카른대중(帶中) 특히 휘석대(輝石帶)에 친근(親近)하게 수반(隨伴)되며 이는 회철휘석(灰鐵輝石)이 유화아연(硫化亞鉛)의 침전(沈澱)을 촉진(促進)하는 환원환경(還元環境)을 조성(造成)하는데 기인(起因)된 것으로 해석(解析)된다. 지질구조적(地質構造的)으로 개방(開放)된 환경(環境)에 있었던 월곡상반(月谷上盤)및 선곡광화대(仙谷鑛化帶)에 있어서는 금속품위(金屬品位)의 변동(變動)이 심(甚)한데 반(反)해 두개의 관입암상(貫入岩床)사이에 폐쇄(閉鎖)되었던 월곡하반접촉대내(月谷下盤接觸帶內)에서는 금속품위(金屬品位)의 분포(分布)가 비교적(比較的) 일정(-定)하다.