(a) 황 동위 원소 특성 분석
17 광구 189 황 동위원소의 측정과 수집 데이터를 근거로 x+3s 의 개별 샘플을 제거하여 통계 분석 (표 2-3) 을 할 수 있습니다.
표 2-3 지동 부분 금, 구리 및 몰리브덴 매장지의 황 동위 원소 특성
① 2 +3s 샘플을 제외합니다. ② 제외 1 +3s 샘플.
1) 홀을 제외한 광산 지역의 황 동위 원소 평균은 -6.4 ~+6.3 사이이며 총 평균은+1.93 입니다. 각 광구의 평균은-1.78 ~+3.3 사이에 작은 양수가 있어, 유황의 전체 출처가 심부 맨틀 유황의 특징을 가져야 한다는 것을 나타낸다.
2) 대부분의 광구 공생황화물 동위원소 값의 진화 추세는 δ 34 SFES 2 > δ 34 SFE CUS 2 > δ 34 SZNS > δ 34 SPBS 로 황 동위원소 반응이 기본적으로 균형을 이루고 있음을 보여준다.
3) 소수의 광구는 음수로, 일반적으로 황화물의 2 차 산화와 관련이 있어 황화물에 남아 있는 34S 를 상대적으로 줄이고 32S 는 상대적으로 증가한다고 생각한다. 물론 샘플 수가 너무 적을 가능성이 더 높다.
(2) 납 동위 원소 특성 분석
13 광구와 구조가 다른 4 개 화강암체의 납 동위원소 67 개 통계 (표 2-4) 에 따르면:
표 2-4 지동 일부 금광상과 화강암의 납 동위원소 특징
1) 각 광구의 평균 납 동위원소는 축방향 전단대, 주 분리대 또는 커버와 같은 시공 위치에 관계없이 매우 가깝고 폭이 매우 작다는 것을 알 수 있습니다. 동위 원소 변화 범위는 206pb/204pb14.986 ~16.304 이고 범위는 1.3 18 입니다 207pb/204pb14.95438+0 ~15.408, 구간 0.447; 208 Pb/204 Pb 34.834 ~ 36.787, 구간 1.953.
2) 금은성광과 관련된 화강질 암석의 납의 동위원소 구성은 광석납의 동위원소 구성과 일치하여 양자원이 동일하다는 것을 시사한다. 즉 연산기 화강질 마그마작용에서 나온 것이다. 구체적인 수치는 206pb/204pb15.882 ~17.465, 구간1.583 입니다. 207pb/204pb15.147 ~15.510, 구간 0.363; 208 Pb/204 Pb 35.722 ~ 37.454, 구간 1.732.
3) 각 광구의 평균 납 동위원소 값을 납 동위원소 구성 지도 (그림 2-4) 에 투영하면, 지동 지역의 금은광상 광물 공급원이 주로 하지각과 휘장 근원 지역 사이에 분포되어 있다는 것을 분명히 알 수 있다. 이 지역의 금광과 휘장 기둥의 원인 연계를 더욱 증명하였다.
그림 2-4 지동 금 매장지의 납 동위 원소 (평균) 진화
(3) 수소, 산소 및 탄소의 동위 원소 특성 분석
각기 다른 구조부위 18 광상 60 여개의 수소, 산소, 탄소 동위원소 샘플 통계 (표 2-5) 에 따르면, 벼랑, 김공장 유 대표광상 δ 18H2O 평균은 6.066 ~ 7.029, 입니다 12 광구의 DSMOW 평균은 -56 ~-88.67 이며 표준 마그마수의 DSMOW-40 ~-80 과 일치합니다. δ 13C 의 평균은 -4. 18 ~-5.25 로' 초급탄소' δ 13C-5 ~-8 과 일치한다 8 개 광구의 산소 동위원소 평균은 D-δ18O 좌표에 투영됩니다 (그림 2-5). 모든 광상의 산소 동위원소는 모두 원생 마그마수 부근에 있고, 대기강수와 변질수를 멀리하여 수소, 산소, 탄소 동위원소가 모두 이 지역의 금광상 광용액을 지지하는 것은 주로 마그마수 () 에서 나온 것으로 볼 수 있으며, 확실히 대기강수 () 의 가입이 있다는 것을 알 수 있다.
표 2-5 지동 지역의 일부 금, 구리, 몰리브덴의 수소, 산소 및 탄소 동위 원소 특성
계속됨
주: 괄호 안은 샘플 수입니다.
그림 2-5 지동 부분 금, 구리, 몰리브덴 광산의 δD-δ 18O (평균) (Sheppard, 1977 기준)
(4) 희귀 가스의 특성
1. 헬륨 동위 원소
희귀가스 헬륨, 동위원소 특징을 이용하여 미네랄을 판별하는 것은 최근 몇 년 동안 나타난 새로운 방법이다. 헬륨, 아르곤 등 희귀 가스는 불활성 기체로서 기본적으로 지구 내부의 화학반응에 참여하지 않기 때문에 지구 내부 구조와 지구역학 과정을 연구하고 지구과학의 기본 문제 (예: 지구 대기의 구성과 대륙의 형성과 심화 관계, 휘장 대류의 구조적 특징, 지구 내부의 원시 물질의 출처 등) 를 탐구하는 데 사용된다. 연구에 따르면 he 와 Ar 은 광물에서 주로 세 가지 발생 상태를 가지고 있다. 1 은 유체 소포체에 싸여 있다. ② 미네랄 격자에서 U, Th, K 붕괴로 인한 후생 방사성 4He 와 40Ar③ 헬륨과 텅스텐이 광물 표면에 흡착된다. 기존 연구에 따르면 황철광에 헬륨 함유 유체 소포체가 잡히면 눈에 띄게 없어지지 않는 것으로 나타났다.
Stuart 등 (1994) 은 분쇄 샘플이 희귀 가스를 추출할 때 광물 격자의 방사성 4He 와 40Ar 이 방출되지 않고 황철광은 매우 낮은 헬륨 확산 계수를 가지고 있어 황철광은 헬륨을 보존하는 이상적인 광물로 여겨진다. Trull 등 (199 1) 의 연구에 따르면 유체 소포체는 아르곤을 잘 보존할 수 있는 능력을 갖추고 있으며, 오랜 지질 역사에서 아르곤을 정량적으로 보존할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 추 (1996) 와 Turner 등 (1992) 이 유체 소포체의 원위 방사성 40Ar 생산량을 연구한 결과 칼륨이나 칼륨 함유 광물의 유체 소포체 원위 방사성 40Ar 의 중첩을 완전히 배제할 수는 없지만
He 와 Ar 동위원소는 해저 열수계, 현대지열 시스템, 천연가스, 유정 등 지질유체에서 최초로 사용되었다. 많은 광상 지질학자들은 광산유체에서의 응용에 대해 많은 일을 했다 (후 등, 1997, 1998,1999; 모경문 등, 2000,2001; 슈 등, 2003; 마오 등, 2002; 장 중대장 등, 2002; 왕 등, 2003; 왕보덕 등, 2003 년, 2008 년). 그 결과, 우리나라의 많은 중요한 유색금속 광산과 성광대 (예: 교동 금광, 양자지대 서연금 (구리) 성광대, 애옥산금 (구리) 성광대, 하북 금집구, he 와 Ar 동위원소 연구에 따르면 유체성광 과정에서 대량의 휘장원 그룹이 첨가된 것으로 나타났다.
이전 연구에 따르면 유체 소포체 중 불활성 기체의 동위원소 구성은 다음과 같은 세 가지 다른 공급원의 성광유체를 구분하는 데 사용될 수 있다. ① 대기포화수 (ASW) 는 주로 대기강수와 바닷물을 포함하며, 그 3He/4He 와 40Ar/36Ar 의 표준 동위원소 구성은 각각1RA (RA: AIR 3HE/4HE =/KLOC-0) 이다. 2 깊은 맨틀 유체의 3He/4He 및 40Ar/36Ar 표준 값은 각각 6 ~ 9Ra 및 > 40000 이어야 합니다. ③ 지층수 또는 분지 열 염수를 포함한 지각 유체는 각각 0.0 1 ~ 0.05Ra 와 > 295.5(bu mard 등,/KLOC-0) 를 특징으로 한다.
Honda 등 (1993) 은 섬 호에서 높은 3He/4He 의 존재가 층상 휘장 모델과 일치한다고 지적했다. 즉, 휘장이 낮은 3He/4He 저수지에서 높은 낮은 3He/4He 층을 통해 직접 상승한다. 아니면, 그들은 상층부의 기저에서 시작되었는데, 이 경우 그는 반드시 하휘장에서 마그마원 지역으로 이주해야 한다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 마그마원, 마그마원, 마그마원, 마그마원, 마그마원)
우리는 지동 10 대표광구에서 15 개의 황화물, 소영자 화강암, 금공장 주변 암석 샘플을 헬륨 동위원소 테스트 (표 2-6) 를 선택했다. 표 2-6 에서 볼 수 있듯이 광석에서 황철광의 3He/4He 함량 범위는 2.50×10-6 ~ 9.39×10-6 이고 평균은 5.43×/입니다. 일반 화성암 (0.003 ×10-6 ~ 0.26 ×10-6) 보다 수백 ~ 수천 배 더 높지만 더 전형적인 맨틀 소스 물질 (/Kloc-0) 이다 본 구역의 상대적으로 낮은 3He/4He 함량은 대부분의 샘플이 휘장 기둥에 있는 금광상과 비교했을 때 이러한 지질체 형성 과정이 비교적 간단하고 외부 간섭을 덜 받아 암석 (또는 물 샘플) 에서 더 많은 원시 헬륨, 아르곤 가스를 캡처 (또는 더 잘 보존) 했기 때문일 수 있습니다. 연구에 따르면 백운오보, 김천, 감죽원 등 초대형 광상 외에 대부분의 광상 중 맨틀원 열유체 형태로 광산을 직접 침범하는 비율은 보편적으로 비교적 작으며, 대량의 광물은 맨틀기둥의 다급진화의 어떤 운반체에 의해 운반되어야 하며, 끊임없이 진화하면서 점차 광화되는 것으로 나타났다. 이 기간 동안 불가피하게 껍데기 물질 (방사성 헬륨과 아르곤 포함) 을 첨가하여 3He/4He 비율이 낮아졌다. 미네랄을 동반한 헬륨 기체의 긴 이동 과정에서 불가피하게 껍데기 유체를 첨가하여 측정된 샘플의 헬륨 동위원소 값이 껍데기 휘장 사이에 있는 경우가 많다. 따라서 정상 암석에 비해 높은 3He/4He 및 R/Ra 값은 휘장 열유체가 광산 과정에 어느 정도 참여했음을 반영합니다.
표 2-6 지동 일부 금 매장지의 헬륨 특성
참고: * 황철광에서 3He/4He 와 공기 중 3He/4He 의 비율 (Ra: 공기 중 3he/4he =1.40 ×10-6) 입니다
표 2-6 에서 볼 수 있듯이, 서로 다른 구조 부위의 퇴적물에 대한 동위원소 함량 차이는 크지 않으며, 그들이 같은 근원에서 왔다는 것을 반영한다. 광구 외곽 편마암과 화강암의 3He/4He 값은 0.001× KLOC-0/0-6 ~ 0.55 ×10-6 에 불과하며 뚜렷한 물원 차이를 반영한다.
황철광의 3He/4He 를 공기 중의 3He/4He 와 비교합니다. 범위는 1.93 ~ 6.76 Ra 로 평균 3.90Ra 로 일반적인 맨틀 물질 (6 ~ 9 Ra) 보다 약간 낮지만 지각물질보다 훨씬 높습니다.
광석 유체를 단순한 이원 혼합 모델로 간주하면 3He/4He 비율을 사용하여 맨틀 유체와 지각 유체의 비율을 계산할 수 있습니다. 여기서 맨틀 소스 4He 의 비율은 다음 공식에 따라 계산됩니다.
맨틀 헬륨 = [(R-RC)/(RM-RC)] × 100% 입니다.
여기서 RM =1..1×10-5; Rc = 2 ×10-8; R 은 맨틀 유체, 지각 유체 및 샘플의 헬륨 동위 원소 조성을 나타냅니다.
지동 맨틀 지 구조 금은다금속 광상 광상 중 맨틀 유체의 비율은 22.59% ~ 85.34%, 평균 52.5 1% 로 나타났다. 심부원의 유체가 상당한 비율을 차지한다는 것을 보여준다.
10 광상 황철광 등 황화물 동위원소 데이터를 헬륨 동위원소 농도도 (그림 2-6) 와 비교한 결과, 주변암과 화강암과 비교하면 낙점은 모두 휘장 헬륨 부근에 위치해 있다. 헬륨을 반영하는 것은 주로 맨틀에서 나온 것이어야 하며, 상승 과정에서 탈기 현상이나 방사성 4He (껍데기원 물질) 가 첨가된다.
아르곤 동위 원소
광상 연구의 동위원소 분석 결과는 표 2-7 에 나와 있다. 여기서 40Ar/36Ar = 365 ~ 1304, 평균 74 1.58 은 지각 유체의 40Ar/36Ar 값 (40ar/36ar) 보다 훨씬 높습니다 40ar/38ar =1606 ~ 6189; 36Ar/38Ar = 5.2 ~ 5.5；; 40ar = 0.48 × 1 0-7 ~ 18.53 × 10-7 cm3 STP/g 제외/kloc 4he/40ar = 0.10 ~ 61.40 입니다. 제거 1 편경사 샘플 (6 1.40), 평균 1 1.74 는 슈바츠만 (65438) 보다 약간 높습니다 따라서 지동 금광 황철광의 낮은 4He 와 4He/40Ar 값은 지구 심부에서 나온 기체 성분이 있음을 나타내야 한다.
그림 2-6 지동 금광 헬륨 동위원소 농도도 (Tolsikhin, 1978)
표 2-7 지동 일부 퇴적물의 아르곤 특성
주: 데이터 출처는 표 2-6 과 동일합니다.
지동 각 광산 데이터는 3He/4He-40Ar/36Ar 에 투영됩니다 (그림 2-7). 이 지역의 성광 유체의 헬륨 동위원소 구성은 주로 휘장 유체 지역에 위치해 있어 성광 유체가 주로 지구 심부에서 온다는 것을 보여준다.
그림 2-7 3He/4He(R/Ra)-40Ar/36Ar 비율 차트.
(e) 금 예금 개재물의 특성 분석
수집한 5 개 광구 20 개 소포체 데이터 (표 2-8) 에 따르면 H2O 가 각 광구 소포체의 90% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. CO2/H2O = 0.003 ~ 0.732；; 용액 중 Cl-F-(F-/Cl-= 0.074 ~ 0.230), Na+ > K+(K+/Na+= 0.009 ~ 0.683), Ca2 마그마수가 주요 광산용액 (림,1991) 이어야 한다는 것을 나타냅니다. 범 등 1983) 은 소량의 천수만 첨가했다. PH 값 = 6.40 ~ 6.60 은 광석 함유 용액이 약산성임을 나타냅니다.
표 2-8 지동 일부 금 매장지 개재물의 조성 특성
기존 온도 측정 데이터 (표 2-9) 에서 볼 수 있듯이 각 광구 균일법과 폭파법으로 측정한 온도 값은 비교적 집중되어 있으며, 그 중 균일법의 온도 변화 범위는120 ~ 410 C 이고 평균 온도는 230 ~ 입니다. 또한 급경사 금광맥 (예: 김공장, 귀절벽) 의 온도 데이터는 공간적으로 심부에서 지표로 점차 낮아지는 추세이며, 이는 성광유체의 상향 운동 중 온도 하락과 물리 화학적 조건 변화로 인한 광물 침전도 반영한 것이다. 금속 생성 용액의 염분 변화는 중간 수준에 속해야 한다.
표 2-9 지동 일부 금 매장지의 온도 측정 데이터 특성
(6) 금과은 다 금속 이동 및 통합 광석 농축에 관한 논의.
위의 수치에 따르면 이 지역의 금은 지구 심부에서 나온 것이어야 하지만, 우리는 금이 핵 휘장 경계의 D' 층에서 유래한 것 같다고 생각한다. 열교란, 온압 조건, 천문 등 내외 요인이 겹치면 지핵의 열유속은 에너지가 축적됨에 따라 지핵과 휘장 경계의 저항을 빠르게 돌파하여 휘장 기둥을 형성하고, 서로 다른 깊이의 갈라진 틈을 통해 위로 뿜어져 나온다 (왕보덕, 2002).
호명원 (199 1) 의 연구에 따르면 지핵의 초고온 고압 환경에서 금은 기체로 존재해야 한다. 강한 외핵류와 핵 휘장 차이 운동에서 대량의 금증기가 핵 휘장 인터페이스 부근에 모였다. 일단 휘장 기둥이 위로 움직이면 금은 분산 기체의 상태로 위로 움직이고, 휘장 기둥의 다기 진화에 따라 휘장 지구조에 점점 더 풍부하게 된다. 이 지역의 맨틀 가지 구조핵부의 연산기 화강질 마그마 작용이 중요한 역할을 했다. 이런 대규모 지질작용만이 이렇게 많은 금을 가져올 수 있기 때문이다. 대부분의 자료에 따르면, 이 지역의 연산기 화강질 마그마는 휘장원이나 껍데기 휘장원의 특징을 가지고 있으며, 그 자체의 금 함량이 현저히 높아 성암작용과 성광시간의 일관성을 확인할 수 있다.
창동의 경우 연산운동 기간 동안 화북은 휘장 기둥의 다단계 진화 단계에 들어섰다. 합휘장의 자휘장 기둥이 암석권 바닥으로 올라가 우산 모양으로 바깥으로 가려져 분리되었다. 하회휘장 기둥의 열이 얇아지면서 화북이 무너지면서 점차 형성되었다. 한편, 지동모산-김공장-쌍산자 인성 전단대의 깊이는 원래 용해된 휘장 필름을 감압하여 부하를 풀어 심부 용암풀을 형성하고 일부 주변암을 녹여 선형 마그마 방을 형성하게 한다. 특히 가로방향 단절이 만나는 곳에서는 마그마 활동을 하기에 좋은 장소가 되었다. 마그마 활동으로 인해 구획 전체가 융기되고, 변질암계는 정상의 융기를 드러내고, 외곽 덮개는 미끄럼틀을 크게 분리하여 전형적인 휘장 가지 구조를 형성한다. 경마장-김공장-반벽산 일선에 분포된 일련의 중생대 화강암류의 대규모 침공으로 심부광원이 연결되어 화강암 마그마 활동대와 그 주변암 분리대와 커버층에 여러 곳의 금은광상이 형성되었다.
휘장 가지 구조가 끊임없이 진화함에 따라, 특히 연산기 화강질 마그마 진화 중후반, 금은 기체에서 액체 (또는 기체) 로 점차 전환되어 적절한 공간과 물리 화학 조건 하에서 광산을 모아 지층 (또는 주변암) 과 뚜렷한 배타적 관계가 없다. 지동고변성암, 마그마암, 퇴적개층의 탐사 관행이 이를 반복적으로 증명했다.
물론, 휘장 기둥의 다단계 진화에서는, 특히 휘장을 통해 지각으로 들어가면 필연적으로 대량의 껍데기 물질이 섞일 수 있다. 이로 인해 측정된 동위원소 데이터는 일반적인 맨틀 소스 영역 범위 근처에 있는 경우가 많지만, 맨틀 소스 영역 내에만 있는 것이 아니라 일반적으로 지각 소스 영역에서 멀리 떨어져 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 계절명언)
요약하면, 이 지역의 금은 주로 지핵에서 나온 것이어야 하며, 맨틀기둥의 다단계 진화는 금상이동의 주요 동력이며, 중생대 대규모 화강질 마그마 작용은 금상이동의 주요 전달체이다. 지구 심부의 초고온 고압 환경에서 김과 황화물은 기상으로만 존재할 수 있으며, 휘장 기둥의 다기 진화에 따라 계속 상승하고, 마그마 응축 진화 과정에서 광석 형성 열유체에 풍부하게 축적되어 적절한 공간과 물리 화학 조건 하에서 광산을 언로드한다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 계절명언) 유리한 도광 광석 제어 공간은 휘장 가지 구조의 축 방향 전단대, 기저와 중원고대의 주 분리대, 커버층의 보조 분리대이다.