마그마 성 유체에 대해 알아보자

    광화 유체의 정의

     

    ⑴ 마그마 고결 말기에는 휘발성분이 풍부한 용액이 남는다. 광석성분은 이 유체 중에 집중되고 이것이 상승하여 광상을 만드는데 이 유체를 광화유체라고 한다.

    ⑵ 기체인 경우도 액체인 경우도 있다.

    ⑶ 기원하고 관계없이, 물이 주성분이며, 뜨겁다.

    2. 광화유체의 종류

    규산염광물이 우세한 마그마나 산화광물, 탄산염광물, 황화광물이 풍부한 마그마 성 유체 (Magmatic fluid)

    마그마 기원의 물이 우세한 열수 용액 (Hydrothermal solution)

    대기 중을 순환한 천수 (Meteoric water)

    해수 (Sea water)

    퇴적물의 공극에 포함된 공극수 (Connate water)

    변성작용과 관련된 유체

     

    광화유체의 종류

    규산염광물이 우세한 마그마나 산화광물, 탄산염광물, 황화광물이 풍부한 마그마 성 유체 (Magmatic fluid)

    마그마 기원의 물이 우세한 열수 용액 (Hydrothermal solution)

    대기 중을 순환한 천수 (Meteoric water)

    해수 (Sea water)

    퇴적물의 공극에 포함된 공극수 (Connate water)

    변성작용과 관련된 유체

     

    ⑴ 마그마 성 유체 (Magmatic fluid)

    ① 마그마

    용융된 암석, 또는 고온에서 용융된 액체와 결정의 혼합체

    대부분 그 구성에 있어 동일하지 않은데 부분적으로 철, 마그네슘이 풍부할 수 있 고, 이것 이외에 규소, 나트륨, 칼륨 화합물, 휘발성 물질, 반응 포획물, 기타 다른 물 질이 많이 들어 있을 수 있음.

    마그마의 조성은 화학반응으로 인해 항상 변하고 있으므로 정적인 상태가 아니며, 일반적 평형을 기대할 만한 폐쇄계도 아님

    계속적인 대류와 혼합작용이 일어나는데, 특히 고온의 염기성 마그마일수록 심함.

    ② 마그마가 냉각됨에 따라 분별 정출작용과 화성 분화작용의 복합적 과정에 의해 마그 마는 결정화 되면서 분화되어 감.

    ③ 금속원소들은 암석 생성과정에 의해 화성암체 내에서 선택적으로 농집, 크롬철석과 같은 특정광물이 부분적으로 부화되면 화성암 자체가 광체가 됨.

    ④ 분화작용이 진행되는 동안, 염기성 마그마일수록 크롬, 니켈, 백금. 인 및 기타 원소 들을 포함하며 산성마그마 일수록 주석, 지르코늄, 토륨 등을 많이 포함함.

    ⑤ 주입작용

    금속원소들의 화성암체 내에서의 선택적인 농집은 중력방향으로의 광물의 농집 (segregation of sulfides, oxides)뿐만 아니라, 정출된 마그마가 외부로부터 차별적 인 힘을 받는다면 유체부분은 결정질 혼합물에서 짜내어진다 (Injection of ore magma). 이러한 마그마가 주변 모암으로 압출되는 것을 마그마 주입작용이라 하며, 고화되어 많은 유용원소를 포함하는 것은 ‘마그마 주입 광상’이라 한다. 마그마 주 입의 형태는 여러 가지가 있을 수 있으며 대표적으로 dikes, sills, Filter pressing 등이 있다.

    대표적인 마그마 주입광상 미조리주 Pea Ridge의 철 광상

    Sanford 호의 함티탄 자철석 광상

    스웨덴 Kiruna의 함인회석 자철석 광상

    칠레 Laco Sur 자철석적철석 광상

    ⑥ 액상분리

    규화물, 황화물 및 산화물 액상간의 상호 용해도가 제한되어 있기 때문에 규산염 용 융체 내 황화물의 함량이 점점 증가 하다가 포화상태가 되면 두 가지 액상이 공존하 거나 분리되게 되는데 이를 ‘액상분리’라고 한다.