옥천대 우라늄광화대의 우라늄광물 산출특성 :Occurrence characteristics of uranium minerals from uranium mineralized zone in the Ogcheon Metamorphic Belt, South Korea

신인규

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자료유형: 학위논문

저자정보: 신인규 (공주대학교, 공주대학교 대학원)

지도교수: 신동복

발행연도: 2014

저작권: 공주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수16

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2014

옥천대 우라늄광화대의 우라늄광물 산출특성

신인규 지질환경과학과 2014.01 학위논문

2013

옥천대 우라늄광상의 우라늄광물 종류 및 산출특성

신인규 , 신동복 대한지질학회 학술대회 2013.10 학술대회자료

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옥천변성대 덕평리, 판장리, 추부면, 수영리 일대에 분포하는 흑색점판암과 흑색점판암내에 협재하는 함우라늄 탄질점판암을 상호 구분하여 산출되는 우라늄광물의 종류 및 산출특성에 대해 해석하고 우라늄광상의 생성환경에 대한 연구를 실시하였다. 흑색점판암은 대체로 판상내지는 괴상을 이루며 발달하고 있으며, 탄질점판암은 흑색점판암보다 탄질물질이 많기 때문에 어둡고 세립질의 괴상 혹은 엽편상 형태로 발달하고 있다. 흑색점판암 및 탄질점판암의 주구성광물로는 공통으로 석영, 운모, 탄질물질, 황철석 등이 관찰되나, 상대적으로 탄질점판암에서 석영맥과 황철석이 많이 산출된다. 전자현미분석결과 연구지역 우라늄광물은 토라이트(thorite), 토루타이트(thorutite), 우라니나이트(uraninite), 브래너라이트(brannerite), 에카나이트(ekanite), 코피나이트(coffinite)가 확인되며, 이 가운데 흑색점판암은 thorite, 탄질점판암은 uraninite가 우세하게 산출된다. 전체적으로 탄질점판암에서 우라늄광물의 함량이 높다. BSE 관찰결과 우라늄광물은 타형내지 타원형이며 흑색점판암은 산점상으로, 탄질점판암에서는 산점상내지 혼합상으로 산출된다. 우라늄광물 크기는 흑색점판암은 4 ～ 27 ㎛(평균 9 ㎛), 탄질점판암은 5 ～ 45 ㎛(평균 15 ㎛)로 후자에서 크게 산출된다. 녹니석에 대한 전자현미분석결과 Fe/(Fe+Mg)비는 흑색점판암은 0.03～0.71로 클리노클로어(clinochlore), 탄질점판암은 0.08～0.20로 리피돌라이트(ripidolite), pycnochlorite(피크노녹니석), 브룬스비자이트(brunsvigite), 다이아반타이트(diabantite) 영역에 해당된다.
흑색점판암에는 Th, 탄질점판암에는 U 함량이 높은 우라늄광물이 산출되는 것은 옥천변성대 흑색셰일이 퇴적될 당시 우라늄광물이 포함된 것으로 생각되며, 흑색점판암에 존재하던 U-Th 광물 및 uranothorite 등이 열수작용에 의해 분해되어 탄질점판암에 uraninite가 재농집 되었으며, 분해된 U은 주변의 원소와 반응하여 다른 형태의 우라늄광물인 brannerite 등을 재형성시킨 것으로 추정된다. 따라서 연구지역 우라늄광물의 생성은 흑색셰일 및 흑색점판암에서 먼저 생성이 되었고, 이후 탄질점판암의 우라늄광물 생성시기에는 이차적인 열수작용으로 인한 우라늄광물의 재농집이 있었을 것으로 추정된다.

This study interpreted the kinds and production characteristics of uraniferous minerals by distinguishing black slates in Deokpyeongri, Panjangri, Chubumyeon, and Suyoungri of Ogcheon Metamorphic Belt from the uraniferous carbonaceous slates intercalated in them, as well as conducted research on the creation environment of uranium deposits. Black slates usually develop in a plate or massive form. Carbonaceous black slates contain more carbonaceous matter than rocks and thus develop in a dark fine-grained massive or leaf blade form. The major component minerals of black slates and carbonaceous slates are quartz, mica, carbonaceous matter, and pyrite. The latter contains relatively more quartz veins and pyrite than the former. The analysis results with an electron microscope show that the subject area had such uranium minerals as thorite, thorutite, uraninite, brannerite, ekanite and coffinite. Of them, black slates and carbonaceous slates exhibited a dominance of thorite and uraninite, respectively. In general, carbonaceous slates contained more uranium minerals than black slates. The BSE observation results reveal that the uranium minerals were anhedral or oval and that while black slates had a disseminated phase, carbonaceous slates had a disseminated phase or mixed phase. The size of uranium minerals was 4 ～ 27 ㎛ (mean 9 ㎛) in black slates and 5 ～ 45 ㎛ (mean 15 ㎛) in carbonaceous slates, which means the latter recorded a greater size of uranium minerals. The analysis results of chlorite with an electron microscope show that the total Fe/(Fe+Mg) ratio was 0.03～0.71 in black slates in the area of clinochlore and that it was 0.08～0.20 in carbonaceous slates in the areas of ripidolite, pycnochlorite, brunsvigite, and diabantite.
Black slates produced uranium minerals with a high content of Th, whereas carbonaceous slates did with a high U content, which is because uranium minerals must have been included in the accumulation of black shale in the Ogcheon Metamorphic Belt. It is estimated that U-Th minerals and uranothorite in black slates were decomposed by hydrothermal action and led to the re-concentration of uraninite in carbonaceous slates and that decomposed U reacted with the surrounding elements to re-form uranium minerals of different shapes such as brannerite. It is thus estimated that the creation of uranium minerals in the subject area was initiated by black shale and black slates and that re-concentration of uranium minerals happened by secondary hydrothermal reactions during the creation of carbonaceous slate uranium minerals later.

목차 ⅰ
List of Tables ⅳ
List of Figures ⅴ
국문요약 ⅶ
Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 지질 및 광상 2
1. 광역지질 2
2. 연구지역 지질 및 광상 3
(1) 덕평리 3
(2) 판장리 4
(3) 추부면 4
(4) 수영리 5
Ⅲ. 암석기재학 7
1. 덕평리 7
(1) 흑색점판암 7
(2) 탄질점판암 7
2. 판장리 8
(1) 흑색점판암 8
(2) 탄질점판암 8
3. 추부면 9
(1) 흑색점판암 9
(2) 탄질점판암 9
4. 수영리 10
(1) 흑색점판암 10
(2) 탄질점판암 10
Ⅳ. 우라늄광물 22
1. 분석방법 22
2. 분석결과 23
(1) 덕평리 25
(2) 판장리 34
(3) 추부면 38
(4) 수영리 42
Ⅴ. 녹니석 46
1. 분석방법 46
2. 분석결과 47
Ⅵ. 우라늄 광화작용 57
1. 우라늄광물 산출특성 57
(1) 덕평리 58
(2) 판장리 58
(3) 추부면 59
(4) 수영리 59
2. 우라늄광상 생성환경 67
Ⅶ. 결론 72
참고문헌 73

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