Abstract
Domestic serpentinite is one of the important industrial minerals utilizing in the iron manufacturing company such as POSCO in Korea. Serpentinite is distributed in the Ulsan Fe deposit, Andong, Hongseong-Cheongyang, and Gapyeong areas. This study tries to interpret the relationship among the formation of carbonate rocks, iron mineralization, and serpentinite alteration throughout the study of field occurrence, mineralogy, and chemical compositions. Serpentine is formed by the break-down of olivine and pyroxene of parent peridotite. The serpentinization is inferred to be formed by the hydrothermal fluid derived from intruded Cretaceous granite and the addition of meteoric water. Variation of major oxides such as $SiO_2,\;Fe_2O_3$, and MgO in serpentinized rocks are controlled by the degree of serpentinization and Fe mineralization. Variation of $Al_2O_3$ and CaO contents of altered rocks is dependent on the amount of the residual minerals such as calcite and homblende, and on the degree of chloritization. The presence of carbonate rocks reported in the sedimentary origin or igneous origin (carbonatite) provided a geological environment to form skarn type Fe deposit regardless of its origin. The geological processes of Ulsan Fe deposits are inferred to be formed as the order of the formation of carbonate rocks ${\to}$ the intrusion of Cretaceous granite ${\to}$ serpentinization ${\to}$ Fe mineralization by the interprelation of field occurrence and mineralogical characteristics.
국내에서 산출하는 사문석은 산업원료자원으로 활용되는 있는 주요한 원료광물 중 하나이다. 국내 사문암은 초염기성암의 열수변질산물로 해석되어 왔으며, 울산 철광상지역, 경북 안동지역, 충남홍성-청양지역 및 경기 가평지역에서 산출하고 있다. 이 연구에서는 울산 철광상 일대에 분포하는 사문암에 대해 주로 야외에서의 산출상태, 광물학적 연구 및 화학성분분석을 통하여 석회암, 철광화작용 및 사문석변질작용의 관련성에 대한 해석이 시도되었다. 울산지역 사문암은 초염기성암인 페리도 타이트를 구성하는 감람석이나 휘석의 수화작용에 의해 사문석을 형성시키고, 이 사문석이 다시 변질되어 활석을 형성시킨다. 이러한 변질을 초래시키는 열수유체는 백악기 화강암 관입에 의해 도입되었을 가능성이 가장 높으며, 천수의 혼화에 의해 보다 많은 양의 유체가 공급된 열수순환계에 의해 열수변질작용을 초래 시킨 것으로 해석된다. 변질암들의 $SiO_2,\;Fe_2O_3$, MgO 등 일부 주성분원소의 변화는 사문석화작용, 활석화작용 및 철광화작용의 변질세기에 주로 지배되고 있다. 그러나 $Al_2O_3$와 CaO의 함량범위는 변질되지 않고 잔존된 방해석 및 각섬석이나 변질광물인 녹니석 등 광물의 함량비에 더욱 더 지배된다. 탄산염암의 존재는 해성퇴적기원(천해성 석회암)이든 화성기원(카보너타이트)이든 간에 스카른형 철광상을 형성시킬 수 있는 지질학적인 환경을 제공 한 것으로 보인다. 지질 및 구성 광물의 공생관계로 보아 탄산염암의 형성${\to}$백악기 화강암 정치${\to}$사문석변질작용 ${\to}$ 철광화작용의 순으로 형성되었을 것으로 판단된다.
