Mineral Phases and Phase Diagram of Hydrothermal Alteration Zone in Geodo Mine, Korea

거도광산 열수변질대의 광물상과 상평형 연구

Rare and unusual occurrence of hydrothermal minerals were found in Geode mine area. They are developed in the late stage of hydrothermal alteration of earlier skarns and later by the open-space filling crystallization. The alteration of earlier skarns of clinopyroxene, garnet, and plagioclase formed mainly chlorite or sometimes uncommon hydrothermal minerals of prehnite, illite, and pumpellyite. Open-space filling crystallization characterized by hydrothermal minerals developedin open sapce or good are prehnite, pumpellyite, clinozoisite, illite, and Ca-zeolites of stilbite annstellerite. Mineral phases and paragenesis are examined in detail by microscopy, XRD, SEM, and EPMA. Using the Schreinemaker's method, equibrium reactions among these minerals are establishedand isothemal-isobaric phase diagrams of $\mu$$H_2O$-$\mu$$CO_2$cot are plotted. Hydrothermal minerals such asprehnite, pumpellyite, clinozoisite, illite, and some chlorite were ffrmed under high partial pressure of $CO_2$with relatively low $H_2$O fugacity. Later, stilbite and calcite in association with illite crystallized under relatively both high partial Pressure of $CO_2$and high $H_2$O fugacity.

흔히 발견되지 않는 광물상들이 후기 열수변질광물로서 거도광산에서 관찰된다. 열수광물들은 스카른 광물들을 열수변질시키거나 공간충진 정출작용으로 산출된다. 즉, 투휘석, 석류석 및 장석들을 교대하여 녹니석과 포도석, 일라이트 및 펌펠리아이트 등을 산출하거나 열극이나 정동에서 정출한 것으로 포도석, 펌펠리아이트, 클리노조이사이트, 일라이트 및 Ca-불석(스틸바이트와 스텔러라이트) 등이 있다. 이들 열수광물들에 대해 X-선 회절분석, 주사전자현미경 관찰 및 전자현미분석을 통해 광물상과 산출상태 등이 상세히 규명되었다. 후기 공간충진 열수광물들을 대상으로 슈라이네마크 작도법에 의한 상평형 관계를 규명하였으며, 등온-등압 $\mu$$H_2O$-$\mu$$CO_2$상평형도를 작도하였다. 그 결과 초기에 정출된 포도석, 펌펠리아이트, 클리노조이사이트, 일라이트 및 녹니석은 비교적높은 $CO_2$분압과 낮은 $H_2$O 분압 하에서 먼저 정출되었으며, 그 후 $H_2$O 분압이 증가하면서 일라이트와 수반되어 스틸바이트와 방해석이 정출되었다.