광석의 조직
① 교대 조직
– 교대작용 : 부분적 또는 전체적으로 다른 화학적 조성을 가진 어떤 새로운 광물이 기존의 광물 또는 광물 집합체내에서 동시적인 용해와 침전작용에 의해 성장하는 과정.
암석의 부피변화를 거의 수반하지 않는 작용임.
후생광상 배태에서 매우 중요함.
가장 중요한 요인은 교대작용이 일어나는 두 물질간의 화학적 성질의 차 이임.
– 조직
․가상 : 기존광물의 형상이 내부구조와 함께 보존되는 것으로 교대작용의 성인으로 명백하며, 유기생물체 뿐만 아니라 퇴적암, 화성암, 또는 변성암의 고유조직 과 구조의 보존도 가상임.
예) 광석 내 습곡구조나 어란상 구조 가상은 교대의 결정적 증거임.
․세맥들이 특정한 광물 내에서만 확장되어진 것.
열극이 화학적으로 반응적인 광물입자나 암석 을 지나는 곳에서 열극 충진이 확장되어 있음. 여기서는 휘동석(cv)과 황동석(cp)을 절단하는 틈새에서 다이제나이트는 휘동석 속으로 확장하 고 황동석은 거의 교대되지 않은 채로 남아있음.
․틈새나 결정방향과 무관한 입자경계에서 불규칙 또는 침식상의 연정
: 방향성이 없는 불규칙 연정만이 교대작용의 표식이 될 수 있음.
스커터루다이트(sk)와 니콜라이트(ni)가 자연은 (Ag)을 교대한 것으로 은속으로 불규칙하게 확 장한 충식상의 스커터루다이트 연정은 교대작용 의 증거 임. 니콜라이트는 중간반응산물임.
․교대되지 않은 모광물이나 모압의 잔류물 : 고립되고 겉보기에 다른 광물속의 잔류 물의 존재는 특히 초기 형태나 방향이 인지 가능할 때 완결되지 않는 교대작용 관계를 생각할 수 있음.
보존된 윤곽을 가진 조기 황철석(py)입방체
는 반동석(bn)에 의해 거의 완전히 교대되었 고, 황동석(cp)은 중간 반응산물임.
․모광물 속으로 난 요곡면, 즉 이빨자국(cusp and caries)조직
: 교대작용 면에서 이온의 확산은 상이한 속도로 진행하여 그 면의 어떤 부분은 교대광물의 모 체를 물어뜯은 것처럼 요곡을 형성함.
황동석(cp)이 사면동석(tt)을 교대했음.
․ 열극양단의 비조화적 경계 : 교대작용이 중앙 열극에서 밖으로 작용한다면 교대작 용의 반대 면은 일치 되지 않고 서로 다를 것임.
원래 열극은 화살표 사이로이어졌음. 유입된 방 연석(gn), 사면동석(tt), 그리고 황동석(cp)이 섬 아연석(sl)을 교대함. 황동석이 모광물인섬아연석 속으로의 이빨자국조직이보이며, 화살표는 세맥 중심선을 나타냄.
․결정방향을 따라 다른 광물을 침투하는 광물의 가장자리
: 교대작용은 어떤 작은 열극으로부터, 또는 입자 가장자리와 경계로부터 밖으로 작 용하지만 벽개를 따라 선택적으로 작용하기도 함.
예) 방연석은 벽개와 평행인 방향을 따라 선택적으로 코벨라이트나 세루사이트로 교대 됨.
교대광물인 반동석(bn)은 상당히 연속된 가장자리 로부터 황동석(cp)의 모체 속에서 일정한 방향을 따라 침투함. 틈새를 따라 교대작용은 우선적으로 일어남.
․모 광물과 동일한 방향성을 가진 포획물 : 만일 하나의 광물 입자가 다른 광물에 의해 완전히 둘러쌓여 있지만 그 방향성 이 외부의 같은 물질과 동일하다면 이는 교대작용에 의해 생성된 조직임.
광학적성질, 유체포유물 등과 같은 표식에 의해 고립된 섬부분이 한때 주변 주요부분과 연결되 었다는 것으로 입증되면 교대작용의 증거가 됨. 황동석(cp)이 사면동석(tt)을 교대함.
․선택적 산출관계 : 어떤 계의 화학적 성질이 변한다면 다른 광물로의 완전한 전환 보다는 변화된 관계 구성비를 반영할 것임. 황동석은 석영보다는 반동석을 보다 더 잘 교대하는데 이는Cu/Fe비나 황 분압의 변화 때문임. 따라서 동족의 광물 공생군 산출이 교대작용 특성 중의 하나임.
유제 내에서 비소의 활동이 증가했을 때 방해석이나 석영보다 방연석(gn, PbS)이 그라토나이트(gt, Pb9AS4A15)에 의해 교대됨.
․초기 구조를 횡단하는 후기 광물 : 성층이나 엽리구조를 방해하는 결정의 존재는 그 구조가 더 오래된 것이어야 한다는 것을 의 미함.
․미세단구, 벽개면 또는 입자경계와 관련하여 침전된 후기의 광물
: 광화유체는 작은 균열을 따라 유입될 수 있음. 만일 후기의 광물 입자가 균열대 에서 부터 모암의 양 벽 속으로 가로질러 성장한다면, 이는 교대작용에 의한 것임.
벽개면 또는 입자경계와 관련되어 침전된 광 물. 황철석(py)은 방연석(gn)과 능철석(sid)의 접 촉부를 따라 생성되어 있고, 활철석은 방연석과 능철석을 교대했음에 틀림이 없음.
․광물 간 입자크기의 큰 차이 : 세립질 석기 내에 있는 큰 결정이나 그 역은 두 가 지가 독자적으로 또는 교대작용에 의해서 성장했다는 것임.
․변질 반응면에 침전된 광물 : 만일 침전이 열극충진에 의해 일어난다면 광석광물은 열극의 벽에서 갑자기 중단 될 것임. 반대로 교대작용 에 의해 침전되었다면 교대면을 따라 점진적으로 확대 되거나 작아짐. 이러한 곳에서는 결정크기의 점진적 증가와 모암에서 광맥으로의 점진적 교대가 분명하게 나타날 것임.
․광물 내 어떤 성분이 점점 더 풍부해지는 광물 침전 순서의 존재
: 예를 들어 만일 폴리바사이트(Ag16Sb2S11)에 은이 더 풍부한 용액이 작용되었다면 교대 물질에는 은이 점진적으로 풍부해질 것임.
휘동석(cc)과 황동석(cp)사이에는 두 광물의 반응산물인 반동석(bn)이 발달함.
․양쪽으로 성장한 결정 : 어떤 결정이 공동 내에서 성장한다면 정상적으로는 벽에 부착되어 자유종단에서만 결정면을 발전시킴, 그러나 교대 작용에 의해 성장한 결정에서는 이러한 제한점이 없으므로 이중성단 결정은 교대작용의 기원을 의미함.
․점이적인 광물입자 경계 : 열극충진이 보통 급격한 접촉부를 형성하기 때문에 점이 적 광물입자 경계는 일반적으로 교대작용을 의미함.
․잔류저항 광물 : 어떤 광물은 대부분의 광화용액에 용해되기 어려워서 주변광물이 교대된 후에도 보존될 것임.
․절단된 선상 열극의 무 변위 : 스커너루다이트(sk)에 의해 측면을 접한 자연은(Ag) 세맥이 방해석의 직서절리(jt)를 절단함. 자연은과 스 커터루다이트가 열극충진에 의한것이라면 절리는 A에 서 B로 변위되었을 것이나, 자연은 세맥 양쪽의 절리 가 동일선상의 무변위를 보이는 것으로 보아 이 세맥 은 교대 작용에 의해 생성된 것으로 보임. 어떤 광맥이 측면으로 개방될 때 광맥을 지나는 선상구조도 역시 변형되나 광맥을 지나는 어떤 선상 또는 면상구조가 변형되지 않았다며, 이 광맥은 교대작용의 결과임.
․교차된 선상열극의 무 변위 : 어떤 열극을 따른 운동은 이 열극에 비스듬히 교차하 는 판상 및 선상구조를 변위시키지만, 동시에 생성된 교차 열극 간에는 변위가 일어나지 않음. 교차하는 두 열극은 벽의 교대작용에 의해 어떤 변화도 없이 확대되어질 것임.
이 균열들은 아마도 동시성 균열군의 일부이며 팽창에 의한 열극충진보다 교대작용에 의한 확대 를 보여줌. 사면동석(tt), 황동석(cp), 능철석(sid)
② 열극충진조직
– 열극과 접촉하게 되면 급격한 온도–압력의 변화를 일으켜 광석광물이 침전함.
– 조직
․정동과 공동 : 만일 광맥, 각력암 등에서 불완전한 충진에 의해 남겨진 공간으로서 해석될 수 있는 많은 정동과 공동이 포함되어 있다면 열극충진에 의 한 것으로 볼 수 있음. 개방 열극 속에 있는 광석과 맥석광물이 성장 하다가 반대편 모암벽과 만날 때 결정성장은 정지함. 열극을 따른 성 장이 일정하지 않기 때문에 점진적으로 감소되는 광화유체의 순환은 충진이 되지 않은 공간을 남겨 침전된 결정으로 둘러쌓인 공간을 정 동이라 함.
․맥벽은 세립질 광물로 그리고 중앙은 조립질 광물로 채워진 공동
: 열극 측면을 따라 생성되는 초기 결정은 모암에 대한 열손실과 급속한 정출작용 때문에 세립질이며, 반대로 중앙에 생성되는 결정은 조립질인 경향이 있는데, 이는 광맥 생성 말기에 더 희석되고 더 차가운 용액으로부터 형성된 것임.
․누피구조 : 환경변화에 따라 광화유체 조성이 변화됨에 따라 광맥이나 공동의 벽을 따라 각기 다른 광물들이 침전되며, 초기에 형성된 결정은 후기 광물로 덮히게 되어 시기에 따른 각 광물의 누피작용 때문에 호상구조가 발달 됨.
․빗구조 : 어떤 열극의 양쪽벽으로부터 성장한 자형의 주상 결정들에 의해 톱니모양 의 결정선들이 생기는데 이를 빗구조 혹은 수탉 볏의 외관을 닮았기 때문 에 닭볏구조라 부름.
․대칭적 호상구조 : 공동이나 열극을 따라 침전된 광물들은 중앙으로 대칭적으로 성 장하여 광맥의 중앙선을 중심으로 결정의 방향과 형태, 그리고 구성이 거울상을 이룸.
․조화적인 맥벽 : 만일 열극이 교대작용 없이 채워졌다면 양벽의 외관은 잘 들어맞 을 것임. 즉, 광맥물질이 제거되면 양쪽 모암벽은 잘 일치할 것임.
․칵케이드구조 : 각력암이나 다른 파쇄암의 공동 내에 광화작용이 일어나면 대칭적 호상구조나 누피구조의 특별한 한 유형인 칵케이드 구조를 발달시킴.
․교차된 구조간의 변위 : 판상이나 선상구조가 열극에 의해 비스듬히 절단된 후 열 극이 개방되면 이 구조들은 광맥의 직각 방향으로 변위됨. 열극을 따라 일어나는 교대작용은 기존 구조를 변위시키지 않기 때문에, 이들 판상이나 선상구조들은 변위가 일어나지 않음.
(a) A와 B는 광맥이 개방되기 전에 인접하여 있었지만 더 이상 동일 평면에 있 지 않으며, A-B사이의 물질은 열극 충진에 의한 것임.
(b) 아리조나 Silver Bell산 표본, 백색 석영 맥의 폭은 1㎝임.
․교질상 구조 : 양파껍질같이 연속적으로 침전된 층으로 구성된 교질상 구조는 열극 에서만 생성될 수 있음.
③ 콜로이드 조직
– 콜로이드 상태로 이동하다가 침전된 조직들.
– 교질상 조직, Shringkage Crack, 비결정질 조직 등등.
– Shringkage Crack : 물이 증발하여 수축이 일어나면서 생긴 틈
– 비결정질 조직 : 은미정질 조직을 보이는 조직