마리아나 Forecast 해저산 열수광체의 금 광화작용

Abstract

태평양판 섭입에 의해 형성된 마리아나 화산호에는 마리아나 배호분지 및 중앙 해령이 발달하고 있으며, 섭입대와 해령 발달로 인한 다수의 해저 열수광화작용이 관찰된다. 한국해양과학기술원은 배호분지 남단에 위하는 Forecast 해저산에서 무인잠수정 해미래(HAEMIRE)를 이용하여 열수광체를 획득하였다. 마운드에서 채취된 열수 광체시료는 열수 분출구 조직을 보이는 황화광체와 열수 접촉에 의한 변질대가 관찰되는 변질모암으로 구성된다. 전암분석 결과 주요 금속 원소 함량은 화산호와 관련된 열수광화작용이 우세하였음을 시사하고 있으며, 금과 은이 각각 최대 72.6 g/t 및 최대 264 g/t 산출되어 높은 품위를 보인다. 광석에서는 중정석이 광석 최각부에 정출되며, 섬아연석, 황동석, 황철석, 방연석, 비사면동석(tennantite), 코벨라이트 등의 황화(황산염)광물이 정출된다. 함금은 광물로는 엘렉트럼과 사면동석이 산출된다. 열수변질대에서는 소량의 황화광물과 함께 몬모릴로나이트, 회장석, 정장석 등의 조암광물 및 모암 변질광물들이 산출된다. 섬아연석내 철 함량(6.5 ~ 0.3 FeS mole%)은 광화가 진행됨에 따라 낮아진다. 엘럭트럼은 주로 섬아연석과 공생하며, 광화 후기에는 방연석과 공생하며 산출된다. 섬아연석과 공생하는 엘렉트럼은 후기 방연석과 공생하는 엘렉트럼에 비해 결정이 크고(~4㎛) 높은 함금량(최대 981 fineness)을 보인다. 엘렉트럼과 공생하는 섬아연석의 철함량은 비교적 낮은 철함량을 보이고 (< 1.9 FeS mole%) 있어 엘렉트럼이 비교적 낮은 온도 및 높은 황분압 조건에서 정출하였음을 시사한다. 섬아연석내 유체포유물의 균일화 온도 및 염농도는 각각 220~294℃ 및 1.4~6.7 % NaCl을 보이며 균