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JOURNAL OF THE MINERALOGICAL SOCIETY OF KOREA

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수록정보
수록범위 : 1권1호(1988)~32권2호(2019) |수록논문 수 : 857
한국광물학회지
32권2호(2019년 06월) 수록논문
최근 권호 논문
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KCI등재

1산성광산배수에서 발견되는 흰색침전물의 상전이에 대한 예비 연구

저자 : 여진우 ( Jin Woo Yeo ) , 김영규 ( Yeongkyoo Kim )

발행기관 : 한국광물학회 간행물 : 한국광물학회지 32권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 79-86 (8 pages)

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산성광산배수에서 흰색 알루미늄 침전물은 pH가 상대적으로 높은 하천수와 만나 섞일 때 주로 발생한다. 이 침전물을 구성하는 광물은 산성광산배수 내 중금속 등을 흡착 공침하여 이들 중금속의 거동을 조절하는 중요한 역할을 한다. 이러한 흰색 침전물을 구성하고 있는 광물들은 추후 상변화를 거치며 그러한 과정 중에 중금속의 용해 재흡착 등이 일어날 수 있다. 본 연구는 이러한 흰색 침전물의 상전이 과정에 대한 기본적인 정보를 얻기 위하여 수행되었다. 본 연구에서는 도계광업소 주변의 하천에서 채취한 흰색 침전물을 대상으로 서로 다른 pH와 온도의 조건에서 시간이 지남에 따라 일어나는 광물상의 변화를 살펴보았다. 흰색 침전물은 주로 basaluminite와 비정질 Al(OH)3 및 미량의 Al13-tridecamer의 혼합물로 구성되며, basaluminite의 부조화용해가 먼저 일어나 비정질 Al(OH)3의 함량이 증가한 이후, pseudoboehmite의 전구물질 단계를 거쳐서 pseudoboehmite가 최종 침전되는 상전이 과정을 거친다. 80 °C의 온도에서는 이러한 일련의 과정이 잘 나타났지만, 비교적 낮은 온도에서는 basaluminite와 비정질 Al(OH)3가 공존하는 초기 침전물 상태로 남아있었다. 그리고 높은 pH는 basaluminite의 SO42-기의 탈착을 유도하여 pseudoboehmite 전구물질로의 상전이를 촉진하였다. 시간이 지남에 따라 광물의 용해 및 상전이에 의하여 용액의 pH는 낮아지는 경향을 보였으며, 최종산물인 pseudoboehmite가 형성되어도 약간의 입자의 크기 증가만 관찰되고 완전한 결정질의 형태는 보이지 않았다.


The white aluminum phases in acid mine drainage usually precipitates when mixed with stream waters with relatively high pH. The minerals in white precipitates play important roles in controlling the behavior of heavy metals by adsorbing and coprecipitation. By the phase transition of these minerals in white precipitates, dissolution and readsorption of heavy metals may occur. This study was conducted to obtain preliminary information on the phase transition of the mineral phases in white precipitates. In this study, the mineral phase changes in the white precipitates collected from the stream around Dogye Mining Site over time were investigated with different pH values and temperatures. White precipitates consist mainly of basaluminite, amorphous Al(OH)3 and a small amount of Al13-tridecamer. During aging, the incongruent dissolution of the basaluminite occurs first, increasing the content of the amorphous Al(OH)3. After that, pseudoboehmite is finally precipitated following the precursor phase of pseudoboehmite. At 80 °C, this series of processes was clearly observed, but at relatively low temperatures, no noticeable changes were observed from the initial condition with coexisting basaluminite and amorphous Al(OH)3. At high pH, the desorption of SO42- group in basaluminite was initiated to promote phase transition to the pseudoboehmite precursor. Over time, the solution pH decreases due to the dissolution and phase transition of the minerals, and even after the precipitation of pseudoboehmite, only the particle size slightly increased but no clear cystal form was observed.

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2페루 Pallancata 은 광산에서 산출되는 광물들의 산상 및 화학조성

저자 : 유봉철 ( Bong Chul Yoo ) , 호르게아꼬스타 ( Jorge Acosta )

발행기관 : 한국광물학회 간행물 : 한국광물학회지 32권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 87-102 (16 pages)

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Pallancata 은 광산은 페루 수도 리마로부터 남동방향 약 520 km 떨어진 Ayacucho region 내에 위치한다. 광산일대의 주변 지질은 대부분 신생대의 화산암류로 구성되며 일부 관입암류가 관찰되며 구성암류는 응회암, 안산암질 용암, 안산암질 응회암, 화산쇄설성 용암, 화산 쇄설암, 유문암 및 석영 몬조라이트이다. 이 광산은 응회암내에 발달된 NW, NE 및 EW 방향의 구조대를 따라 충진한 100여개의 석영맥들로 구성된다. 이들 석영맥의 은 품위는 40~1,000 g/t, 맥폭은 0.1~25 m 정도이고 연장성은 최대 3,000 m 정도이다. 석영맥은 대상, 정공, 괴상, 각력상, crustiform, colloform 및 comb 조직 등이 관찰된다. 모암변질작용은 규화작용, 견운모화작용, 황철석화작용, 녹니석화작용 및 점토화작용 등이 관찰된다. 산출광물은 석영, 방해석, 옥수, 빙장석, 형석, 금홍석, 저어콘, 인회석, 철산화물, REE계광물, 크롬산화물, Al-Si-O계 광물, 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트럼, proustite-pyrargyrite, pearceite-polybasite 및 acanthite 등이다. 이 광산의 광물공생군과 화학조성을 토대로 구한 은 광화작용의 생성온도와 황분압(fs2)은 각각 118~222 °C 및 10-20.8~10-13.2 atm.의 범위를 갖는다. 따라서 이 광산의 석영맥 조직, 산출광물, 화학조성 및 은 광화작용의 형성환경 등을 토대로, 이 광산의 은 광물들은 모암과의 반응에 의한 약산성화된 열수용액으로부터 순환천수의 혼입에 의한 냉각 및 비등에 의해 비교적 낮은 형성온도, 유황분압 및 산소분압하에서 침전되었으며 이 광산의 광상형은 전형적인 천열수 intermediate sulfidation형에 해당된다.


Pallancata Ag mine is located at the Ayacucho region 520 km southeast of Lima. The geology of mine area consists of mainly Cenozoic volcanic-intrusive rocks, which are composed of tuff, andesitic lava, andesitic tuff, pyroclastic flow, volcano clasts, rhyolite and quartz monzonite. This mine have about 100 quartz veins in tuff filling regional faults orienting NW, NE and EW directions. The Ag grades in quartz veins are from 40 to 1,000 g/t. Quartz veins vary from 0.1 m to 25 m in thickness and extend to about 3,000 m in strike length. Quartz veins show following textures including zonation, cavity, massive, breccia, crustiform, colloform and comb textures. Wallrock alteration features including silicification, sericitization, pyritization, chloritization and argillitization are obvious. The quartz veins contain calcite, chalcedony, adularia, fluorite, rutile, zircon, apatite, Fe oxide, REE mineral, Cr oxide, Al-Si-O mineral, pyrite, sphalerite, chalcopyrite, galena, electrum, proustite-pyrargyrite, pearceite-polybasite and acanthite. The temperature and sulfur fugacity (fs2) of the Ag mineralization estimated from the mineral assemblages and mineral compositions are ranging from 118 to 222 °C and from 10-20.8 to 10-13.2 atm, respectively. The relatively low temperature and sulfur-oxygen fugacities in the hydrothermal fluids during the Ag mineralization in Pallancata might be due to cooling and/or boiling of Ag-bearing fluids by mixing of meteoric water in the relatively shallow hydrothermal environment. The hydrothermal condition may be corresponding to an intermediate sulfidation epithermal mineralization.

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3안동댐과 임하댐 퇴적물 및 유입 부유물질의 중금속 특성 연구

저자 : 서정민 ( Jeong Min Seo ) , 김영훈 ( Young Hun Kim ) , 권혁진 ( Hyuk Jin Kwon ) , 김정진 ( Jeong Jin Kim )

발행기관 : 한국광물학회 간행물 : 한국광물학회지 32권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 103-111 (9 pages)

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본 연구에서는 안동댐과 임하댐의 퇴적물과 유입되는 부유물의 특성을 색도분석, X-선회절분석 및 유도플라즈마/질량분석법을 이용하여 분석하였다. 안동댐과 임하댐으로 유입되는 부유물 및 댐 퇴적물의 광물조성은 석영, 사장석, 녹니석, 일라이트이며 소량의 몬모릴로나이트와 캐올리나이트를 포함하고 있다. 안동댐 퇴적물과 다르게 임하댐 퇴적물에는 다량의 방해석을 포함하고 있다. 색도는 시료에 따라 약간의 차이가 있지만 회갈색에서 어두운 주황색 정도이다. 퇴적물의 중금속 농도는 안동댐이 임하댐보다 더 높다. 안동댐과 임하댐 퇴적물과 유입 부유물질의 주요 중금속 농도는 미국의 국립해양대기관리청의 기준을 적용할 경우 높은 오염도를 나타낸다. 안동댐 퇴적물의 중금속 농도가 임하댐보다 높은 것은 안동댐으로 유입되는 부유물질의 중금속 농도가 임하댐으로 유입되는 부유물질의 중금속 농도보다 높기 때문이다.


In this study, characteristics of sediments and suspended solids flowing into Andong and Imha Dam was analyzed by color, X-ray diffraction and ICP/MS analysis. The minerals of sediments and suspended solid consist mainly of quartz, albite, chlorite, illite and small amounts of montmorillonite and kaolinite. Unlike the Andong Dam, the Imha Dam sediments contain large amounts of calcite. Color of sediments and suspended solids varies from grayish brown to dark orange. The concentrations of major heavy metals of sediments and suspended solids in the Andong and the Imha Dam are higher than the US National Oceanic and Atmospheric Administration standard values. The concentration of heavy metals in sediments of Andong is higher than that of Imha Dam because concentration of heavy metals in the suspended solid flowing into Andong is higher than that of Imha Dam.

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4마이크로웨이브-질산용출과 납-시금법을 이용한 금산정광으로부터 금 회수

저자 : 이종주 ( Jong-ju Lee ) , 온현성 ( Hyun-sung On ) , 박천영 ( Cheon-young Park )

발행기관 : 한국광물학회 간행물 : 한국광물학회지 32권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 113-126 (14 pages)

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본 연구 목적은 비-가시성 금 형태로 산출되는 황화광물 정광을 마이크로웨이브-질산용출하여 황화광물을 효과적으로 용해시키고자 하였고, 고체-잔류물을 납-시금법을 적용하여 금을 회수하고자 하였다. 따라서 질산농도, 용출시간 그리고 시료 첨가량 효과에 대하여 마이크로웨이브-용출실험을 각각 수행하였다. 고체-잔류물의 무게 감소율은 질산농도가 증가할수록 그리고 용출시간이 증가할수록 증가하였지만 시료 첨가량이 증가하면 무게 감소율이 감소하였다. 마이크로웨이브-질산용출을 수행한 결과 질산농도 6 M에서, 마이크로웨이브 용출시간 18분에서 황철석이 완전히 사라진 것을 XRD 분석에서 확인하였다. 고체-잔류물에 대하여 납-시금법을 수행한 결과, 질산농도가 증가할수록 그리고 용출시간이 증가할수록 함량이 증가된 금 입자들을 회수하였다. 반면에 시료 첨가량이 증가할수록 금 함량이 감소하는 입자들을 회수하였다.


This study aimed to effectively dissolve sulfide minerals through microwave-nitric acid leaching of invisible gold concentrate and then recover gold from the solid-residue with fire assay. For the purposes, this study conducted microwave-nitric acid leaching experiments to examine nitric acid concentration, time of microwave leaching, and sample addition effect. As results of the experiments, this study discovered that the weight loss rate of solid-residue increased as nitric acid concentration and microwave leaching time increased while weight loss rate decreased as sample addition increased. In an XRD analysis with solid-residue, it was discovered that pyrite completely disappeared when the nitric acid concentrate was 6 M and the microwave leaching time was 18 minutes. When a fire assay was carried out with solid-residue, gold particles with more content were recovered as nitric acid concentration and microwave leaching time increased whereas gold particles with more gold content were recovered as the sample addition decreased.

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5충남 태안 철마산 일대의 지질 및 희토류 광화작용

저자 : 유봉철 ( Bong Chul Yoo )

발행기관 : 한국광물학회 간행물 : 한국광물학회지 32권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 127-143 (17 pages)

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철마산 일대의 지질은 하부로부터 선캠브리아기의 소근리층, 화강암질편마암, 엽리상 흑운모화강암, 엽리상 운모화강암, 염기성암맥 및 산성암맥으로 구성된다. 이 일대의 희토류 광화작용은 화강암질편마암과 엽리상 운모화강암에서 관찰된다. 이들 암석에서 소량 희토류 원소 및 토륨을 함유한 광물들은 저어콘(Y2O3 0.00~1.18 wt.%, Gd2O3 0.00~0.59 wt.%, Er2O3 0.00~0.22 wt.%, Yb2O3 0.00~0.34 wt.%, Lu2O3 0.00~0.48 wt.%, ThO2 0.00~0.33 wt.%), 토리아나이트(Nd2O3 0.00~0.24 wt.%, Lu2O3 0.00~0.26 wt.%), 베르시에린(La2O3 0.04~0.26 wt.%, Nd2O3 0.00~0.20 wt.%, Tb2O3 0.04~0.12 wt.%, Dy2O3 0.17~0.26 wt.%, Er2O3 0.33~0.44 wt.%, Lu2O3 0.00~0.19 wt.%, ThO2 0.61~0.93 wt.%), 녹니석(La2O3 0.44~0.68 wt.%, Ce2O3 0.12~0.13 wt.%, Nd2O3 0.31~0.44 wt.%, Eu2O3 0.03~0.08 wt.%, Dy2O3 0.09~0.21 wt.%, Ho2O3 0.04~0.14 wt.%, Er2O3 0.18~0.32 wt.%, Lu2O3 0.07~0.21 wt.%, ThO2 0.00~0.97 wt.%), 흑운모(Nd2O3 0.02~0.08 wt.%, Gd2O3 0.07~0.08 wt.%, Tb2O3 0.02~0.07 wt.%, Dy2O3 0.35~0.43 wt.%, Ho2O3 0.15~0.26 wt.%, Er2O3 0.24~0.28 wt.%, Yb2O3 0.06~0.18 wt.%, ThO2 0.00~0.12 wt.%), 정장석(Dy2O3 0.05~0.12 wt.%, Ho2O3 0.05~0.06 wt.%, Er2O3 0.28 wt.%, Yb2O3 0.06~0.12 wt.%) 및 사장석(Ho2O3 0.01~0.03 wt.%, Er2O3 0.10~0.27 wt.%, ThO2 0.11~0.13 wt.%)이며 희토류 광물로는 바스트나사이트와 퍼구소나이트이다. 희토류 광물들은 주로 장석류, 운모류, 저어콘, 인회석 및 티탄철석의 간극을 따라 산출된다. 따라서 철마산 일대의 희토류 광화작용 산물인 바스트나사이트와 퍼구소나이트는 화강암질편마암과 엽리상 운모화강암의 형성 시 희토류 원소 및 토륨이 구성광물 내에 소량 함유되어 있었으며 그후 계속된 화성활동 및 변성작용에 의하여 기존 광물 내에 함유되어 있던 희토류 원소가 재 농집에 의해 형성된 것으로 생각된다.


The geology of the Chulmasan area consists of Precambrain Sogeunri formation, granitic gneiss, foliated biotite granite, foliated mica granite, basic dyke and acidic dyke. REE mineralization in the area occurs at granitic gneiss and foliated mica granite. Minerals with minor amounts of REE and Th from granitic gneiss and foliated mica granite are zircon (Y2O3 0.00~1.18 wt.%, Gd2O3 0.00~0.59 wt.%, Er2O3 0.00~0.22 wt.%, Yb2O3 0.00~0.34 wt.%, Lu2O3 0.00~0.48 wt.%, ThO2 0.00~0.33 wt.%), thorianite (Nd2O3 0.00~0.24 wt.%, Lu2O3 0.00~0.26 wt.%), berthierine (La2O3 0.04~0.26 wt.%, Nd2O3 0.00~0.20 wt.%, Tb2O3 0.04~0.12 wt.%, Dy2O3 0.17~0.26 wt.%, Er2O3 0.33~0.44 wt.%, Lu2O3 0.00~0.19 wt.%, ThO2 0.61~0.93 wt.%), chlorite (La2O3 0.44~0.68 wt.%, Ce2O3 0.12~0.13 wt.%, Nd2O3 0.31~0.44 wt.%, Eu2O3 0.03~0.08 wt.%, Dy2O3 0.09~0.21 wt.%, Ho2O3 0.04~0.14 wt.%, Er2O3 0.18~0.32 wt.%, Lu2O3 0.07~0.21 wt.%, ThO2 0.00~0.97 wt.%), biotite (Nd2O3 0.02~0.08 wt.%, Gd2O3 0.07~0.08 wt.%, Tb2O3 0.02~0.07 wt.%, Dy2O3 0.35~0.43 wt.%, Ho2O3 0.15~0.26 wt.%, Er2O3 0.24~0.28 wt.%, Yb2O3 0.06~0.18 wt.%, ThO2 0.00~0.12 wt.%), orthoclase (Dy2O3 0.05~0.12 wt.%, Ho2O3 0.05~0.06 wt.%, Er2O3 0.28 wt.%, Yb2O3 0.06~0.12 wt.%) and plagioclase (Ho2O3 0.01~0.03 wt.%, Er2O3 0.10~0.27 wt.%, ThO2 0.11~0.13 wt.%). REE minerals (bastnaesite and fergusonite) were sealed fractures in mainly fledspar, mica, zircon, apatite and ilmenite. Therefore, bastnaesite and fergusonite from the Chulmasan area were formed from redissolution/reconcentration of REE-and Th-bearing minerals from granitic gneiss and foliated mica granite at late stage by several igneous activies and metamorphism.

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6광물명에 대한 제언 1: 금속광물

저자 : 조현구 ( Hyen Goo Cho ) , 구효진 ( Hyo Jin Koo )

발행기관 : 한국광물학회 간행물 : 한국광물학회지 32권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 145-150 (6 pages)

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최근 남북한 사이에 화해의 분위기가 무르익어가고 있으므로, 미래에 발생할 한반도 통일을 대비하는 관점에서 남북한 사이의 광물명을 통일하여 사용하는 것이 절실히 요구되고 있다. 외래어 표기법에 다른 언어에서 빌려온 어휘를 한글로 표기하는 규정이 있음에도 불구하고 광물명의 경우 이를 준수하지 않고 같은 외래어 광물명에 대하여 다양한 용어를 사용하고 있으므로 외래어 표기법에 맞도록 통일해야 한다. 금속광물과 비금속광물 모두에 ○○○석을 사용하고, 외래어 표기법 용례 찾기에 포함된 약 70개의 광물명은 용례 찾기에 나와 있는 대로 표기하고, 인명이나 지명에서 유래한 광물명은 인명이나 지명 + 석으로 표기할 것을 제안한다.


As the spirit of reconciliation between the two Koreas ripens, the integration of mineral names is required in preparing the reunification between the South and North Koreas. Currently, mineral names in Korean do not adopt the guideline for romanization of Korean that was proposed by the National Institute of the Korean Language (NIKL), and different names are often used for an identical mineral species. Here, for mineral names in Korean, we suggest using (1) the suffix, “sok”, both for metallic and non-metallic minerals, (2) names in the NIKL example-list if available, (3) the suffix “sok” for minerals whose names are based on the names of persons or localities.

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