Abstract
The Guemseong mine is located near the southern margin of the Jurassic Jecheon granitoids collectively with the Cambro-Ordovician mixed dolostone-limestone series of the Yeongweol Group, Choseon Supergroup. Here, two spatially distinct types of skarn formation have been observed. The upper transitional skarn is the calcic Mo skarn which has the mineral assemblage of $garnet+hedenbergite+epidote{\pm}wollastonite{\pm}magnetite{\pm}hematite{\pm}amphibole{\pm}chlorite{\pm}vesuvianite$ within the calcite marble. On the other hand, the lower proximal skarn occurs as a discordant magnesian Fe skarn at the contact of Mo-bearing aplitic cupolas with unidirectional solidification texture(UST) within the dolomitic marble. The magnesian Fe skarn has the mineral assemlage $olivine+diopside+magnetite+tremolite+serpentine+talc+chlorite{\pm}phlogopite$. The formation of two different types of skarn and ore mineralization in Geumseong mine have been attributed to multistage and complex metasomatic replacements that ultimately resulted in silicate-oxide-sulfide sequence of metasomatism. An early prograde stage with anhydrous skarn minerals such as olivine, clinopyroxene and/or garnet with magnetite, formed from high temperature (about $500^{\circ}\;to\;400^{\circ}C$) at an environmental condition of low $CO_2$ fugacity ($XCO_2<0.1$) and 0.5 kbar. The later retrograde stage with hydrous silicates such as amphibole, serpentine, phlogopite, epidote and chlorite with molybdenite or hematite, termed from relatively lower temperature (about $400^{\circ}\;to\;300^{\circ}C$).
금성광상은 캠브리아기-오르도비스기 조선누층군 중 영월층군의 탄산염암과 쥐라기 제천화강암체와의 남측 경계부를 따라 백운석질 석회암과 석회암의 조성차이를 반영하여 서로 다른 유형의 스카른대가 배태되고 있다. 금성광상에서 스카른화작용은 전반적으로 규산염광물-산화광물-황화광물이 순차적으로 교대-정출되는 특징을 보이고 있으며, 공간적으로 상부 스카른에 배태된 점이성 스카른형 Mo광상과 하부 스카른에 배태된 근지성 스카른과 함께 수반되는 단방향 결정성장조직의 큐폴라형 Mo광상으로 양분된다. 금성광상의 상부 스카른대는 휘수연석${\pm}$자철석${\pm}$적철석과 함께 석회암이 교대된 Ca계열 스카른광물인 석류석+단사휘석+녹렴석+양기석+녹니석${\pm}$규회석${\pm}$사장석${\pm}$베스비아나이트의 광물조합을 보이고 있는 반면, 하부 스카른대는 자철석과 함께 백운석질 석회암이 교대된 Mg계열 스카른광물인 감람석+투휘석+투각섬석+금운모+사문석${\pm}$고니석${\pm}$활석으로 구성되어 있다. Ca계열 및 Mg계열 스카른광물의 공생관계 및 열역학적 자료를 종합적으로 검토한 결과, 전진 스카른 단계 스카른화 작용은 약 0.5kbar, $XCO_2<0.1$의 조건의 약 $500^{\circ}{\sim}400^{\circ}C$ 온도범위에서 진행되었으며, 후퇴 스카른 단계 함수규산염광물의 안정영역은 약 $500^{\circ}{\sim}400^{\circ}C$ 온도범위로 추정된다.
