Ore minerals, fluid inclusions, and isotopic(S.C.O) compositions in the diatreme-hosted Nokdong As-Zn deposit, southeastern Korea : the character and evolution of the hydrothermal fluids

시간적-공간적으로 가대리 화강암과 관련되어 형성된 월성 다이아튜림은 천수에서 유래된 용액에 의해 광화되어 있다. 이 광상에서 광석광물은 황철석, 유비철석, 섬아연석이 대부분이고 극소량의 자철석, 자류철석, 황동석, 석석과 Pb-Sb-Bi-Ag계의 광물이 있다. 유체포유물, 유비철석에서의 비소함량과 섬아연석의 철 함량에 의해 계산된 비소-아연 광화 온도는 약 350℃에 이르며, 염농도는 0.8에서 4.1 equ. wt % NaCl이다. 공생을 이루는 황철석-자류철석-유비철석은 H₂S가 주요 환원황으로 작용했으며, 300℃에서 산출한 광황용액은 10-34.5＜αO₂＜10⁻³, 10⁻¹¹＜fS₂＜10⁻⁸, 10-2.4＜αH₂S＜10-1.6이고 pH는 견운모 안정범위인 5.2 이하이다. 유화광물의 유황동위 원소비는 1.8에서 5.5%로서 유황은 마그마에서 기원되었다. 광화대에서의 탄산염 광물의 탄소 동위 원소비는 -7.8에서 -11.63%이고 산소 등위원소 값은 천수의 유입이 있었음을 의미한다. 지화학적 자료로 보아 광화용액은 마그마에 천수가 유입되어 마그마 열원의 영향하에 지하 심부 순환과정을 거쳐 형성된 것으로 해석된다.

The Weolseong diatreme was temporally and spatially related to the intrusion of the Gadaeri granite, and was mineralized by meteoric aqueous fluids. In the Nokdong As-Zn deposit, pyrite, aresenopyrite and sphalerite are the most abundant sulfide minerals. They are associated with minor amount of magnetite, pyrrhotite, chalcopyrite and cassiterite, and trace amounts of Pb-Sb-Bi-Ag sulphosalts. The As-Zn ore probably occurred at about 350℃ according to fluid inclusion and compositional data estimated from the arsenic content of arsenopyrite and iron content of sphalerite intergrown with pyrrhotite + chalcopyrite + cubanite. Heating studies of fluid inclusions in quartz indicate a temperature range between 180 and 360℃, and freezing data indicate a salinity range from 0.8 to 4.1 eq.wt % NaCl. The coexisting assemblage pyrite + pyrrhotite + arsenopyrite suggests that H₂S was the dominate reduced sulfur species, and defines fluid parameter thus: 10-34.5＜αS₂＜10⁻³³, 10⁻¹¹＜fS₂＜10⁻⁸, -2.4 ＜αH₂S＜-1.6 atm and pH= 5.2(sericte stable) at 300℃. The sulfur isotope values ranged from 1.8 to 5.5%, and indicate that the sulfur in the sulfides is of magmatic in origin. The carbon isotope values range from -7.8 to -11.6‰, and the oxygen isotope values from the carbonates in mineralized wall rock range from 2 to 11.4‰. The oxygen isotope compositions of water coexisting with calcite require an input of meteoric water. The geochemical data indicate that the ore-forming fluid probably was generated by a variety of mechanisms, including deep circulation of meteoric water driven by magmatic heat, with possible input of magmatic water and ore component.