천수(= 대기수, Meteoric Water)
① 정의 : 기원에 관계없이 대기를 순환했고, 대기와 접하고 있는 강수에 의한 fluid와 지하수(ground water)와 같이 지하로 스며드는 물을 총칭.
② 특징 : 계속적인 순환이 특징이며 온도와 압력은 천수에 별 영향을 주지 않는다. 다 만 pH와 Eh에 따라 Ore mineral element가 함유될 수 있다.
③ 보다 좋은 Ore-bearing fluid가 되기 위해서는 암석 내에 Ore element가 함유되어 있 거나 물에 잘 용해되는 물질이 있거나 이러한 element가 적당한 P-T 조건하에서 용해 되어야 한다.
④ 이러한 천수는 지표작용과 관련이 있기 때문에 중요하기도 하지만, 상당량의 천수가 대류성 순환에 의해 지하로 내려가 광상생성에 참여한다는 것 때문에 더욱 중요하다. 즉 지표의 천수는 지하로 흡수되어 지하수가 되며, 이는 관입 화성암체의 열원에 의해 대류성 순환을 하게 된다.
해수 (Sea water)
① 구성성분 H2O : 96%
NaCl : 3%
MgCl2 + MgSO4 + CaSO4 : 1%로서 Cl– > Na+ > SO42- > Mg2+ 이므로 가장 많은 Cl-가 heating되면 금속에 대한
강한 용매가 될 수 있다.
② 증발암, 인산염암, 해저분출물, 망간단괴, 대양지각내의 광상 등이 광화유체로서의 해 수의 특징임.
③ 해수의 역할
– 용해된 이온, 분자, 입자의 분산매체로서의 비교적 수동적인 역할
– 해수의 대류적 순환 과정을 통해 해저 암석속의 이온들을 용탈시키는 용매로서의 능동적 역할
– 바다의 직접적인 화학적 침전에 직접적으로 작용함.
④ 예 : 흑광광산 (Kuroko광상)
공극수(=화석수, Connate water)
① 퇴적물 속에 포획된 물로서, 과거 지질시대 한 시점에서 대기권에 노출되었던 물이라 는 점에서 ‘화석수’라고도 함.
② 유전탐사와 원유생산에서 소금기 있는 물로서 광범위하게 관찰됨.
③ 나트륨과 염화물이 풍부하고, 상당량의 칼슘, 마그네슘, 증탄산염을 함유하며, 때로는 스트론튬, 바륨, 질소화합물을 가지고 있음.
④ 상당양의 가벼운 탄화수소를 함유하고 있음.
⑤ 광상형성에서의 역할
퇴적분지가 변성작용을 받음 → 공극수는 가열되거나 활성화됨. → 활성화됨 공극수 는 많은 양의 염소를 포함하고 있어 금속의 강력한 용매가 됨. → 결과 공극수는 광화 용액의 근원유체가 되어 미시시티 벨리형의 광상형성에 중요한 역할을 하게 됨.
변성작용에 관련된 유체(=변성수, Metamorphic fluids)
① 암석과 함께 매몰된 천수가 화성암체나 변성작용에 수반된 열과 압력에 의해 화학적 으로 반응할 수 있는 물로 된 것.
② 탈수 작용이나 부분적 물질교환과 같은 저변성작용의 효과는 광상생성에 기여했을 것 으로 보고 있음.
온천수 (Hot-spring water)
① 지하수 (ground water), 초생수 (juvenile), ground water + juvenile 의 형태
→ 지하의 초생수 (juvenile water)가 상승하여 지표의 지하수 (ground water) 와 만나 서 형성된 물로서 juvenile water는 gas 상태의 Ore mineral을 다량 함유함.
* blacksmoker : 규소와 황화물이 풍부한 7-10m 높이의 기둥이 생성되고 있고, 이 속에는 350℃ 이상의 고온의 열수가 다량으로 그리고 빠르게 흘러나 오고 있으며, 그 주변에는 자류철석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 규소 와 중정석이 생성되어 있다는 사실은 광화유체가 암석 속을 통해 흐 를 수 있다는 확실한 증거다.
퇴적작용으로부터의 열수 용액 (Sedimentary genesis hydrothermal solution)
① 공극수와 비슷한 의미이지만 퇴적작용 당시의 공극에 남아있던 물과는 약간의 차이가 있음 → 속성 작용에 의해 형성된 물로서 퇴적 당시의 물의 화학성분을 가지고 있는 것 보다는 퇴적 이후 깊이 매몰되면서 속성작용을 받을 당시에 형성된 물로서, 천수, 해수, 화성수일수도 있음.
* 갱내수
광산의 개발에 의한 갱내의 뜨거운 물을 말한다. 갱내의 뜨거운 물의 존재는 발열 산 화반응 혹은 광화작용과는 무관한 화산작용에 의한 것이다. 갱내수에 대한 연구는 산화 현상에 대한 고찰 이외에는 그다지 활발히 진행되지 못하고 있다.