【지화학 탐사】
– water, soil, colluvium, plants 등의 표본을 채취하여 지화학적인 이상치(anomalies)를 확인, 그 위치를 탐지하여 광체(mineral deposit)를 찾아내는 지질학적 방법
– 암석의 화학적 성분, 광물의 용해도 및 이동성 등에 관한 전반적인 지식과 정보가 필요함
① 방법:
․ 탐사할 광물 종 및 탐사 방법의 결정
․ 표본의 채취– rock, soil, stream or lake water, sediment, organic matter, soil gases.
․ 표본 및 데이터 분석 후 geochemical landscape(지질도) 작성 → “geochemical anomalies” 파악(clastic, hydromorphic, biogenic dispersion pattern)
보통, geochemical background(정상치)는 그 지역 기반암의 성분을 바탕으로 하고 있음.
․ 이상치의 분석으로부터 그것의 근원(sources)을 찾아냄. (이상치의 근원은 보통 그 자리가 아닌 보통 높은 곳, 상류, 동수구배가 높은 곳에 존재)
․ core drilling을 통해 그 부존량 및 채산성을 결정함. (지화학탐사 그 자체가 곧바로 채광으로 이어지는 경우는 많지 않음, 주의: 지화학적 이상치는 인공적인 오염에서도 발생)
② 주요용어정리
▶ 지화학원소 혹은 지시원소(Pathfinders)
: 지하에 매장된 광상을 탐사하는 데 있어 주광석의 금속원소는 추적되지 않고, 지구화학적 수반관계에 있는 다른 원소들의 광상을 탐사하는 데 있어 지시적 역할을 하는 원소
즉, 지화학탐사에 있어서 특정 광체를 찾아내기 위해 측정되는 원소
▶ 흔적 원소(trace element)
: 지화학 탐사에서 중요하며 광체를 찾는데 쓰임.
전체의 광물 비율에서 1% 미만인 것.
▶ 배경치(Background)
: 평균적인 원소의 농도를 지니는 지역
▶ 이상치(Anomaly)
: 지화학탐사에 있어서 배경치를 넘어서 특정 원소가 존재할 때
→ 자연수의 이상, 표사의 이상, 토양의 이상, 생물에 관련된 이상 등
▶ 최저이상치(Threshold)
: background값의 upper limit. 원소, 암석의 성분 및 지역에 따라 변하며 이보다 높은 값은 이상치로 간주
③ ex) Pathfinders of the Ore Deposits
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Pathfinders |
Samples taken |
Type of mineral deposit |
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SO4 |
water |
all sulfide deposits (유화물광상) |
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Mo |
water, soil, sediment |
porphyry Cu deposits |
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As |
soil, sediment |
Au-bearing veins (Au-Ag 광상) |
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Hg |
soil |
Pb-Zn-Ag deposits |
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Se |
soil |
hydrothermal sulfide deposits(epithermal) |
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Ag |
soil |
Au-Ag deposits |
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Zn |
Ag-Pb-Zn |
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Zn, Cu |
Cu-Pb-Zn |
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Bi |
Sn-W-Be-Mo 광상 |
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Rn |
U 광상 |
※ 지구화학적 분산
– 1차분산: 화성암, 변성암이 생성되고 열수작용이 일어나는 지하심부에서 고온고압 하에서 일어난 원소들의 분산
– 2차분산: 일차분산원소가 풍화침식을 받아 기계적, 화학적 요인에 의해 자연수, 토양수 등에 이차적으로 분산된 것. 광상발견에 중요함.
※ 시료의 분석법
→ 중량분석, 비색분석법, 점적분석법, 페이퍼 크로마토그래프 분석법, 발광분광분석법, 원자 흡광분석법, 형광 x-선 분석법, 방사능 분석법, 프라로그래프 분석법