용유도 을왕산에 분포하는 암석 내 불소 기원

Origin of Fluorine Contained in Rocks within the Eulwangsan, Yongyudo

본 연구는 인천국제공항 3, 4단계 건설 사업부지 토취원인 을왕산 지역의 암석 내에 존재하는 불소의 자연적 기원을 규명하고자 암석학적, 광물학적 분석을 실시하였다. 용유도 을왕산은 트라이아스기 흑운모화강암이 분포하는 지역으로, 흑운모화강암과 압쇄암의 불소의 농도는 각각 1,700과 2,400 mg/kg 정도로 매우 높게 나타난다. 흑운모화강암에는 형석으로 인해 불소함량이 높게 나타나는데, 현미경 관찰 결과, 형석은 알칼리장석이나 사정석의 벽개와 균열을 따라 채워진 세맥 형태로 나타나거나, 석영과 함께 들어온 광맥 형태로 존재하는 것으로 보아 열수에 의하여 이차적으로 형성된 것으로 해석된다. 압쇄암은 견운모에 의해 불소함량이 높게 나타난다. 현미경하에서 관찰 결과 견운모는 주변에 있는 석영과의 경계가 뚜렷하지 않고 견운모가 석영의 균열에 채워져 있으며, 압쇄된 작은 결정의 석영을 포획하고 있는 특징을 보이며, 이는 견운모 또한 열수에 의한 이차적인 변질작용으로 형성된 것임을 지시한다. 따라서 용유도 을왕산 화성암류 내 존재하는 불소는 열수에 의해 이차적으로 생성된 자연발생적 기원인 것으로 판단된다.

This study was conducted to investigate the natural origin of fluorine contained in the rocks within the Eulwangsan area via petrological and mineralogical analyses. The main geology of the Yongyudo Eulwangsan area is Triassic biotite granite. Biotite granite and mylonite are the major rock types containing fluorine at high levels (up to 1,700 and 2,400 mg/kg for biotite granite and mylonite, respectively). In the case of the biotite granite, a high concentration of fluorine can be contributed to fluorite, and the results of microscopic analyses show that the fluorite was observed as small veinlets filling cleavages and micro-fractures within alkali-feldspars and plagioclases, or observed together with quartz in ore veins, indicating the secondary formation of fluorite by hydrothermal fluids. In mylonite, on the other hand, a high fluorine concentration is attributable to sericite. Microscopic analyses revealed that the boundary between sericite and surrounding quartz was not clear, the sericite occurred filling the micro-fractures of quartz and encapsulating small quartz cataclasts. These results indicate that the sericite was also formed as a result of hydrothermal alteration. Consequently, it is speculated that the high fluorine level in the rocks of the Eulwangsan area of Yongyudo is of natural origin due to hydrothermal processes.