Structural and compositional characteristics of skarn zinc-lead deposits in the Yeonhwa-Ulchin mining district, Southeastern Taebaegsan region, Korea Part I: (the)Yeonhwa I mine

本硏究는 蓮花(第一)鑛山의 鉛ㆍ亞鉛鑛床에 對하여 主로 鑛床周邊의 地質構成, 鑛化規制의 構造樣式, 鑛床個體(鑛體)의 形態와 規模, 스카른鑛物의 帶狀分布와 共生 및 化學成分 그리고 鑛體內에서의 金屬品位의 變化相을 다루었다. 蓮花(第一)鑛山은 一群의 鑛筒型 塊狀鑛體로 特徵지어졌으며 이들은 鑛體周邊에 스카른을 隨件하면서 두터운 豊村石炭岩과 그 上下에 놓이는 花折層 및 猫峰層을 貫通하여 賦存된다. 近20個의 서로 類似한 形態의 그러나 規模를 달리하는 鑛體들이 西北方向과 東北方向으로 V字形을 이루어 配列함으로서 그들이 共액된 裂罅系의 規制를 받아 定着되었음을 보여주고 있다. 重要鑛體는 西部의 月岩 1,2,3 및 5鑛體와 東部의 南山 1,2,3 및 5鑛體이다. 月岩 1鑛體의 -360 坑에서 -240 坑 -120 坑 및 0 坑을 지나 地表露頭에 이르기까지의 約 500m 사이에는 下部로부터 上部로 向하여 스카른 鑛物組合과 金屬品位의 變化가 나타난다. 卽 스카른의 分帶는 下部의 輝石-柘榴石帶, 中部의 輝石帶 및 上部의 菱망간石脈으로 特徵지어지는바 輝石은 含망간세일라이트로서 그의 Fe와 Mn 含量은 鑛體上部로부터 下部로 向하여 增加되는데 對해 柘榴石은 含石灰鐵번質로서 그의 Fe 含量은 鑛體上部에서 下部로 向 하여 오히려 減少됨으로서 輝石과 자榴石內의 Fe 含量이 서로 逆比例함을 가르킨다. 그러나 이들 變化의 輻은 크지 않다. 鑛石鑛物은 閃亞鉛石을 主로 하고 副的인 方鉛石과 少量의 黃銅石을 包含하며 硫化脈石은 磁硫鐵石을 主로 하고 後期의 黃鐵石 및 白鐵石을 少量隨伴한다. 鑛體內에서의 金屬品位와 金屬比의 變化相에 두 가지의 類型이 나타나는데 하나는 Pb, Zn 및 Pb: Zu 比가 鑛體上部로감에 따라 꾸준히 增加하다가 最上部에서 減少되는 경우이고, 다른 하나는 不規則하게 屈曲變化하는 경우로서 前者는 鑛筒型鑛體에서 그리고 後者는 脈狀鑛體에서 나타나는 特徵이다. 鑛體內에서의 Pb의 品位는 變動이 甚한데 反해 Zn의 品位는 比較的一定하거나 變動이 緩慢하다.

The zinc-lead deposits at the Yeonhwa I mine were investigated in terms of ore-forming geologic setting, structural style of ore control, geometry of individual orebodies, zoning, paragenesis and chemical composition of skarn minerals, as well as metal grades and ratios of selected orebodies. The Yeonhwa I mine is characterized by a large swarm of chimney type massive orebodies with thin skarn envelopes, boldly developed through a thick sequence of Pungchon Limestone, the overlying Hwajeol Formation, and the underlying Myobong Slate of Cambrian age. Nearly 20 orebodies of similarshape, but of varying size are arranged in a V-shaped pattern with northwest and northeast trends, clearly indicating an outstanding ore control by a conjugate system of fractures with these trends. Important orebodies are the Wolam 1,2,3, and 5 orebodies in the west, and the Namsan 1,2,3, and 5 orebodies in the east, among others. The Wolam 1 orebody, which was observed from the -360 level through the -240, -120, and 0 levels to the surface outcrops (totaling a vertical height of about 500m), shows a vertical variation in skarn mineralogy, ranging from pyroxene-garnet zone on the lower levels through pyroxene (without garnet) zone on the intermediate levels, and finally to rhodochrosite vein on the upper levels and surface. Microprobe analyses of pyroxene and garnet on a total of 14 mineral grains revealed that pyroxenes are manganoan salitic in most samples, with downward increase of Fe and Mn, whereas garnets are highly andraditic, containing fractions of subordinate grossular with downward decrease of Fe. This indicates a reverse relationship of Fe-contents between pyroxene and garnet with depth. Ore minerals are major sphalerite, subordinate galena, and minor chalcopyrite. Sulfide gangue minerals include major pyrrhotite, and minor pyrite and marcasite of later age. Two types of variational trends in metal grades and ratios with depth are present on the plots of assay data from the Wolam orebodies: one is a steady upward increase in Pb, Zn, and Pb:Zn ratios, with a terminal decline at the top of orebody: the other is an irregular or sinusoidal change. The former is characteristic of chimney-type orebodies, whereas the latter is of vein-shaped orebodies. The Pb grades show large variations among orebodies and from level to level, whereas the Zn grades are relatively constand or less variable.