Gold Mineralization of Wau Area in Papua New Guinea

파푸아 뉴기니 와우지역의 금광화작용

허철호¹⁾* · 김남원²⁾· 심권용³⁾

Gold Mineralization of Wau Area in Papua New Guinea

Chul Ho Heo

, Nam Won Kim and Gwon Yong Shim

Abstract :

Key words :

요 약 : 파푸아 뉴기니 와우 지역의 지질은 카인디 변성퇴적암과 에디 반암으로 구성된다. 금번 조사는 함금석 영맥을 배태한 잔적사광상을 탐사대상으로 하였다. 금립의 형태, 순도, 산출양상을 검토하여 보면 원암에서의 이동거리가 비교적 가까운 양상을 보인다. 광화유체의 온도, 조성 및 압력조건을 파악하기 위하여 석영맥에서 산출되는 유체포유물을 대상으로 가열 및 냉각실험을 실시한 결과, 초생포유물의 균일화온도 범위는 150～25 6℃이며, NaCl상당 염농도의 범위는 0.2～7.2 wt.%로 나타났다. 사금립에 대한 전자현미분석결과 순도가 432～

610의 값을 보여 본역의 열수광상은 천열수환경에서 생성되었음을 추정할 수 있다.

주요어 : 금, 광화작용, 와우 지역, 파푸아 뉴기니

2009년 4월 20일 접수, 2009년 7월 16일 채택

1) 한국지질자원연구원 광물자원연구본부 해외광물자원 연구실

2) 한국광물공사 자원개발본부 투자사업실 비금속팀 3) 한국광물공사 자원개발본부 투자개발실 투자운영팀

*Corresponding Author(허철호) E-mail; [email protected]

Address; Overeseas Mineral Reources Group, Mineral Resources Research Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources

서 론

파푸아뉴기니의 금광의 본격적인 개발은 1888년 수데스 트 섬 (Sudest Island), 우드락(Woodlark) 및 미시마(Misima) 인근 섬에서 시작되었다. 1900년대에 들어와서는 요다 (Yodda), 기라(Gira), 와리아(Waria) 및 라케카무(Lakekamu) 등 본토에 대한 개발이 활발해졌으며 세픽(Sepik), 마당 (Madang) 및 모로베(Morobe) 등지로 확산되었다. 1922 년 와우(Wau) 인근지역인 코란거 강(Koranger Creek)에서

금이 발견된 이후 1926년까지 불로로쥐 와투트(Bulolodgj Watut)강으로 유입되는 강들을 중심으로 개발이 이루어 졌다 . 1975년에 와서는 다시 금가격이 올라가면서 파푸 아 뉴기니 정부의 주요한 수입원으로 자리매김하게 되었 으며 1983년에는 포게라(Pogera)에서 대규모 천열수형 금광산이 발견, 현재 연간 30톤이상의 생산을 기록하는 세계적인 광산으로 성장하고 있다 . 1990년대에 들어와서 는 중･소규모의 광산을 대상으로 한 개발이 많이 이루어 졌는데 에디 크릭(와우)의 사금광, 톨루카마(Tolukama) 및 와폴루(Wapolu)의 석금광이 대표적인 광산이다. 이 외에도 현재 인프라가 미비하여 탐사가 미진한 지역을 대상으로 계속적인 탐사가 이루어지고 있다.

본 연구는 파푸아뉴기니 모로베(Morobe) 지방의 와우

(Wau)지역 남서측에 위치하는 슬레이트 크릭(Slate creek)

일대의 금 프로젝트 광구에 대하여 , 체계적인 지질 및 광

상조사를 실시함으로서 탐사대상지의 잠재성을 평가하

고 신규개발 유망부존지를 확보하여 향후 프로젝트 추진

을 위한 탐사 및 개발방향을 제시하는 데 있다 .

Fig. 1. Location map of the Wau area.

A. Pavement road from Lae to Bulolo B. Unpavement road from Bulolo to Wau

Fig. 2. Infrastructure around Wau area.

와우 지역 개관

본 조사지역의 위치는 행정구역상 파푸아뉴기니 수도 포트모레스비 북측 약 300 km 지점인 와우(Wau)지역 일 대이며, 지리좌표상으로는 북위 7°21′30″～7°22′30″, 동 경 146°39′30″～146°40′00″사이에 위치한다(Fig. 1). 조 사지역은 PNG 북동부 항구도시인 라에(Lae)에서 남서 쪽으로 약 200 km 떨어져 있으며, 자동차로 약 4시간 소요된다. 도로사정은 비교적 양호하여 라에-불로로(Lae- Bulolo)까지 2차선 아스팔트 포장도로가 개설되어 있으 며 그외 지역은 비포장이나 차량통행에는 문제가 없다(Fig.

2A). 본 조사지역의 지형은 해발고도가 평균 2000M 이 상의 고지대를 형성한다. 이러한 고지대를 형성하는 산악 의 정상부는 비교적 완만한 경사를 이루며 이에 반해 계 곡부에는 급경사를 이루며 노두가 잘 발달되어있다. 본 조사지역은 수지상 수계가 발달하며 수량이 풍부하다. 조

사지역 인근에서 발원한 하천과 그 지류들이 모여 형성된 불로로 (Bulolo)강이 북서방향으로 흐른다. 본 역의 금 부 존지역은 전술한 수계와 접한 계곡부와 능선부에 고루 분 포한다 . 본 조사지역은 강우가 많아 수량은 비교적 풍부 하며 수계의 계절별 , 지역별 변화가 거의 없는 편이다. 파 푸아뉴기니는 열대 해양성기후에 속하며 , 조사지역의 연 평균 강우량은 1880 mm로 연중 고른 분포를 보이며 우 기는 5-7월, 그외 나머지는 건기로 나누어진다. 연평균 기온은 25℃내외이나 고산지대의 영향을 받아 아침에는 30℃이상, 저녁에는 20℃이하의 심한 기후변화를 보인다.

토지는 대체로 농업용지로 활용되고 있으며 조사지역의

주요 경작물로는 고구마일종인 코코 (koko), 사탕수수, 커

피 등이며 농원들은 마을을 중심으로 소규모 형태로 도처

에 산재되어 있어 조사지역 어디에서나 쉽게 경작지를 접

할 수 있다 . 라에-불로로(Lae-Bulolo)까지 목재운반용 포

장도로가 완비 되어 있고 불로로 -와우(Bulolo-Wau)사이

에는 비포장도로가 개설되어 있어 차량통행은 용이한

편이나 , 와우(Wau)-현장까지는 부분적으로 도로가 파손

되어 일부 보수가 요망된다 (Fig. 2B). 조사현장 인근지역

까지 전압 220V 전선이 개설되어 있어 향후 개발시, 현

장까지 전력인입을 위한 추가개설이 가능할 것으로 판단

된다 . 강우량이 아주 풍부하며 수계의 지역별, 계절별 변

화가 거의 없다. 실제로 본 조사구역과 인접한 광산에서

는 이러한 계곡수를 이용하여 개발용수로 사용하고 있다 .

와우 (Wau) 까지는 전화선이 가설되어 있으나 현장까지

인입은 불가하며 추후 위성을 이용한 통신개설이 요망된

다 . 조사지역내에는 소규모의 마을이 산재되어 있으나 킨

디 (Kindy)에 약 200명, 와우(Wau)에 5,000명이 거주하

여 현지 주민의 확보가 아주 용이하며 기술인력은 인근

의 불로로(Bulolo)에서 확보 가능하다(Fig. 3). 원주민은

Fig. 3. Panoramic view of Wau from Mt. Kaindi.

Table 1. Regional geologic formations of the study area

Geologic Age Formation Main rocks

Cenozoic Quaternary Unconsolidated

sedimentary rock Otibanda

Formation Tuffaceous sandstone, mudstone, conglomerate

Bulolo Volcanics Acidic-intermediate volcanics Tertiary Edie Porphyry andecite, dacite porphyry

Morobe

Granodiorite Biotite-Hornblede Granodiorite

～～intrusion～～

Mesozoic Cretaceous Owen Stanley

Complex Slate, Phyllite, Quartz-sericite schist, Quartz-chlorite schist, Greywacke

대부분 농업 및 소규모 사금채광에 종사중이며 실업률 및

문맹률이 높아 단순 노무분야에 활용 가능하다.

지 질

광역지질

본 조사지역을 포함한 와우(Wau) 일대의 광역지질은, 지구조적으로 고원습곡대(Highland Fold Belt)에 속하며 중생대 변성퇴적암류, 신생대 관입암체 및 화산암류, 퇴 적층 등으로 구성되며 지질 및 산출암층의 지질시대별 분류는 Table 1과 같다.

오웬 스탠리(Owen Stanley) 복합체는 중생대 백악기 의 변성퇴적암으로 슬레이트, 천매암, 석영-견운모 편암, 석영-녹니석 편암, 잡사암 등으로 이루어져 있으며 대리 암 및 화산쇄설암과 같은 석회질암이 협재하는 것이 특 징이다. 또한 변성작용 및 습곡작용을 받았으며 중기 마 이오세의 모로베(Morobe) 화강섬록암 및 에디(Edie) 반 암에 의해 관입된다. 상기 복합암체는 구성암석에 따라 KO

, KO

, KO

, KO

, KO

등 5개의 층준으로 세분되 며, 이중 KO

은 본 암체의 최고기층으로 청녹, 암회색의 슬레이트 및 석회암질 천매암으로 구성되며 본 조사지역

인 슬레이트 크릭(Slate creek)의 주구성 암석이다. KO

은 녹색 변성염기성암으로 편리가 발달하는 것이 특징이 며 , KO

은 대리암으로 구성되며 KO

은 천매질 변성사 질암 (metapsammites), 변성이질암(metapelite), 변성루다 이트 (Metarudite) 등 다양한 암석으로 구성된다. 끝으로 KO

은 KO

와 유사한 암질로 구성되나 석회암질 천매암 층이 부존하는 것이 특징이다 .

모로베 (Morobe) 화강섬록암은 오웬 스탠리(Owen Stanley) 복합체를 관입하며 오티반다(Otibanda) 층과는 부정합 관계를 보인다 . K-Ar 및 Rb-Sr 연대측정에 따르면 지역 에 따라 다르지만 대략 12-14.5백만년 정도로 나타났으 며 이는 파푸아 뉴기니 고산지대 전역에 분포하는 관입암 체와 비슷한 시기인 것으로 나타났다(Lowenstein, 1982).

에디 (Edie) 반암은 제3기 후기로 모로베(Morobe) 화강

섬록암과 오웬 스탠리 (Owen Stanley) 복합체를 2-3회에

걸쳐 관입한 양상을 보이며 시기에 따라 하부 에디 (Edie)

반암 , 상부 에디(Edie) 반암 또는 미분류 반암으로 구분

한다 (Fisher, 1945). 분포양상은 불규칙한 형태의 암주

및 암맥상태로 산출되며 광물조성은 녹염석, 방해석 및

불투명 광물로 심하게 변질된 기질에 사장석, 석영, 흑운

모 및 각섬석 반정이 주를 이룬다. 하부 에디 반암은 불

Bulolo Volcanics

Morobe Granodiorite Owen Stanley Complex Otibanda Formation

00 5 10km

Wau Bulolo

Sunshine Fault

Upper Watut Fault

Wandumi Fault

Escarpment Fault

Wa u G rab en

9 220 000 mN

9 200 000 mN

9 180 000 mN

460 000 mE 440 000 mE

Major Fault Settlement Edie porphry

Marble

Fig. 4. Geologic map of Wau area.

로로(Bulolo) 화산암보다 앞선 시기로 K-Ar를 이용한 연대측정에서 3.8±0.3백만년으로 중기 플라이오신 시기 로 판단된다(Richard, 1992). 본 암은 조사지역내의 천열 수형 금광상을 형성시킨 관계화성암으로 밝혀져 있다.

불로로 화산암은 괴상 석영안산암 및 안산암이 와우 (Wau)와 와투트(Watut)강 사이의 불로로(Bulolo) 계곡 을 따라 발달하며 시기는 상기 에디 반암과 비슷한 것으 로 추정되며, 주로 반암이나 하부로부터 파생된 화강섬 록암, 천매암, 견운모 편암 등이며 기질은 석영, 사장석, 흑운모, 각섬석 그리고 소량의 스핀 및 휘석으로 이루어 진 결정질 응회암이다. K-Ar 연대측정에 따르면 3.5백만 년으로 하부 에디 반암과 비슷한 시기로 서로 밀접한 관 계를 가지는 것으로 추정된다(Lowenstein, 1982).

오티반다층은 불로로강 상부에 위치한 와우와 불로로 / 와투트 주변에 퇴적된 퇴적암으로 연대측정결과, 3-4백

만년으로 후기 플라이오세 시기에 해당된다 (Lowenstein, 1982). 이 층군은 지역에 따라 구분할수 있는데, 와우 지 역의 경우 불로로 화산암에 영향을 받아 응회암질 기질 과 화산암편들로 구성되어 있으며 호성환경으로 층리가 잘 발달된 것이 특징이다. 또한 응회암층이 협재되어 있 어 퇴적시기동안 산발적인 화산활동이 일어난 것으로 보 인다 . 불로로/와투트 지역의 경우에는 썬샤인(Sunshine) 단층의 영향을 받아 오웬 스탠리 복합체(Owen Stanley Complex)와 모로베 화강섬록암에서 파생된 편암 및 화 강섬록 암편들이 주를 이루며 하성환경의 특성을 보인다 . 미고결 퇴적층은 신생대 제4기의 하성퇴적물로 분급 이 불량한 조립질 역암으로 이루어져 있다 .

조사지역의 지질

본 역의 지질은 중생대 백악기의 변성퇴적암류인 오웬

Table 2. Geologic formation of the investigation area

Geologic Age Formation Main rocks

Quaternary Unconsolidated

sedimentary rock Cenozoic

Tertiary Quartz vein

Edie Porphyry andecite, dacite porphyry

Mesozoic Cretaceous Kaindi

Metamorphics

Slate, phyllite, Quartz-sericite schist, Quartz-chlorite schist, greywacke

A B

Fig. 5. Photomicrographs of representative minerals in the Kaindi metamorphic rock(A), and Edie porphyry (B) within

스탠리 복합체(Owen Stanley Complex)의 최하부층에 해당하는 카인디(Kaindi) 변성암이 대부분을 점하며 이 를 후기에 관입한 에디(Edie) 반암 및 석영맥으로 구성 된다(Fig. 4). 본 역의 지질 및 산출암층의 지질시대별 분류는 Table 2와 같다.

카인디(Kaindi) 변성암은 본 변성퇴적암류인 오웬 스 탠리 복합체 내의 최하부층인 KO

에 해당된다. 본 암류 는 중생대 백악기의 지층으로 조사지역의 대부분을 차지 하며 표토와 인접한 상부지역은 적갈색 라테라이트화가 진행되고 있어 거의 토양에 가까운 양상을 보인다. 주 구 성 암석은 청녹, 암회색을 띠는 세립질의 슬레이트, 석회 질천매암으로 구성되며, 부분적으로 킨디(Kindy) 마을 및 에디 크릭(Edie creek) 인근에는 대리암 및 화산쇄설 암과 같은 석회질암이 협재하는 것이 특징이다. 일부 석 영맥 및 단층대의 주변에서는 열수변질작용을 받아 장석 및 운모류가 견운모, 녹니석 등으로 변질되어 산출되기 도 한다. 본 암류의 대체적인 엽리의 주향 및 경사는 지 역에 따라 약간의 차이는 있으나 일반적으로 N50-70°W

에 60-88°로 서경함이 일반적이다. 현미경감정결과, 주 구성광물로는 장석(47%), 석영(26%), 흑운모(16%), 방 해석 (5%), 백운모(4%) 등이 있으며 불투명광물, 저어콘, 견운모, 녹니석 등이 미량으로 존재한다(Fig. 5A). 미구 조적으로는 석영신장 및 흑운모 평행배열이 특징적으로 나타나며 미약한 엽리를 따라 다수의 석영세맥이 관입하 는 것이 관찰된다 .

에디 반암은 신생대 제 3기의 관입암체로 조사지역 중부 에 분포하며 풍화에 대한 저항도가 낮아 대체로 지형적으 로 저지대를 형성하고 있다 . 변성퇴적암류와의 경계부는 두터운 라테라이트층에 덮혀 야외에서의 식별이 어렵다.

본 암은 본역 일대에 금광화작용과 밀접한 운광암의 역할 을 하는 암석으로 추정되며 , 암주 및 암맥상으로 발달하 고 있다 . 현미경 감정결과, 주구성광물로는 장석(53%), 석 영 (36%), 흑운모(5%), 녹염석(3%), 백운모(2%) 등이 있 으며 저어콘 , 휘석, 녹니석 등이 미량으로 존재한다(Fig.

5B). 미구조적으로는 석영의 파동소광 및 봉합조직이 관

찰되며 장석반정의 대부분이 백운모를 포획하는 양상을

A B

Fig. 6. A. Quartz veins within manganese dioxide (V1), milky quartz vein (V2) in the trench (A). B. Sketch of quartz

보인다. 석기는 미립질의 석영 및 장석류로 이루어진 반 화강암질 조직을 보인다. 광화작용과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려진 화강암체로 보고된 바 있다(Bainbridge et al., 1994; Corbett and Hayward, 1994; Corbett et al., 1994; Corbett, 2001).

광 상

조사지역 일대의 금광화작용 특성 규명을 위해 시굴정 에서 채취한 광석 및 석영맥에 대해 고려대학교 전략광 물자원 연구센터(CMR)에서 중사시료의 현미경관찰, 사 금에 대한 전자현미경분석 및 시굴정에서 채취한 석영맥 시료를 대상으로 유체포유물 연구를 실시하였다. 그 결 과는 다음과 같다.

중사시료의 현미경관찰

중사시료내에는 사금립, 일메나이트, 자철석, 금홍석, 석류석, 황철석, 이산화망간 등이 주로 산출되며 이산화 망간의 함량이 높은 곳에서 전반적으로 금립의 발달이 양호한 양상을 보여준다(Fig. 6). 또한, 본 역에 발달하는 사금립을 대상으로 크기별 중량비를 계산한 결과 장경이 0.5～1.0 mm의 입도를 보이는 사금립이 전체중량의 41.4%, 0.25-0.5 mm 39.7%로 가장 일반적으로 나타나며, 1.0 mm 이상의 조립질인 것도 12.4%를 차지한다. 이외에 0.25 mm 미만의 크기도 전체 중량비의 6.5%를 차지하고 있 는 바 추후 선광시 이의 회수여부에 따라 회수율의 증감 이 예상된다. 또한 사금립을 현미경하에서 관찰하여 보 면 금립내에는 석영 및 이산화망간이 서로 공존하고 있 으며, 입자의 모양은 수지상, 침상, 불규칙상으로 나타나 며, 원마도는 불량한 편으로 이는 비교적 원암에서의 이 동거리가 짧을 것으로 예상된다(Fig. 7).

사금립의 전자현미분석

사금립에 대한 전자현미분석을 실시 , 화학조성을 파악 하였다 . 분석은 JEOL Superprobe JXA-8600 SX를 이용 하였다 . 일반적으로 자연상태의 금입자는 조성이 매우 다 양하며 은함량에 따라 많은 차이를 보인다 . 은 외에 동, 철 , 수은 등이 불순물로 함유되는 것이 일반적이며 성인에 따라 그 양이 달라지기도 한다 . 따라서 본 실험은 화학조 성을 파악함으로써 광상성인을 추정하는데 목적을 두었다 . 일반적으로 금의 순도를 표현하는 용어중 , ‘fineness’가 있 으며 다음과 같이 정의된다 .

   

 ×

이와함께 Fisher(1945)의 연구에 의하면, 금입자의 순

도 (fineness)와 희유원소의 함량을 이용하여 일차적인 금

광상을 분류하고 사금광의 공급원에 대한 여러가지 정보

를 추정할 수 있다 . 현재까지 연구결과에 기초하여 순도

에 따른 광상의 성인을 추정하는 데 일반적으로 천열수성

500～800, 중열수성 750～900, 심열수성 800～1000의 범

위를 갖는 것으로 알려져 있다 . 모로베 금광화대내에 발달

하는 광상은 마이오세의 모로베 화강섬록암 및 에디 반

암의 관입과 관련되어 있는데 , 전자의 경우 비토이(Bitoi

river)지역에 분포하고 860～930의 순도를 가지며, 후자

는 본 조사지역을 포함하는 와우-불로로(Wau-Bulolo)지

역에 분포하고 530～750의 순도를 보이는 것으로 나타

나 전자에 비해 낮은 값을 보이는 것이 특징이다 . 이와같

은 배경에서 금번 조사시 입수한 사금립에 대한 전자현

미분석결과 432～610(N=20)의 값을 보여 Fisher(1945)

가 제시한 기준에 따르면 1차 금광상이 천열수 환경에서

생성되었음을 추정할 수 있다. 이러한 결과는 유체포유

물 실험결과와 부분적으로 합치되어, 조사구역에서의 1

A. Dendritic gold grain B. Gold grain with quartz and manganese dioxide

C. Quartz, pyrite and ilmenite D. Manganese dioxide

Fig. 7. Photomicrographs of heavy sand mineral.

Fig. 8. Photomicrographs of fluid inclusion from quartz

차광상은 천열수성 맥상광상이 될 수 있음을 추정가능하 나 현단계에서는 맥상석영맥에 대한 연장 추적 및 트렌 치등의 탐사가 실시된 후, 그 상관성을 검토하는 것이 반 드시 필요하다.

유체포유물연구

유체포유물 실험연구는 광화작용과 관련된 광화유체의 화학성분과 밀도, 광화작용시의 온도, 압력 등 광상형성 시의 직접적인 물리화학적 환경자료와 이를 이용한 간접 적인 정보를 제공한다. 금번 조사시에는 광화작용과 관련 된 열수용액의 온도, 조성 및 압력조건을 파악하기 위하 여 부존사금광상의 인근지역에서 채취한 5개의 석영맥 시료를 대상으로 실험을 실시하였다. 가열 및 냉각실험은 고려대학교 전략광물자원연구센터의 U.S.G.S/FLUID Inc 社의 Gas-flow heating/ freezing stage를 이용하였다. 측 정오차범위는 가열실험시 ±1.0°와 ±0.2℃이며 염농도는 Potter(1977)가 제시한 H

O-NaCl계의 연구결과에 기초 하여 계산하였다.

조사구역내 석영맥에서 산출되는 유체포유물은 대부 분 액상우세 포유물(liquid-rich, I형)로, 그 크기는 9～75

μ m(평균 23 μm)이다(Fig. 8). I형은 액상 및 기상(10～

35vol.%)으로 구성되며 가열실험시 액상으로 균일화된

다 . 크기는 대체로 6～12 μm이고 모양은 규칙적인 원형

이거나 타원형태를 띠는 II형은 액상과 함께 기상이 유

A. Homogenization temperature B. Salinity

Fig. 9. Result of fluid inclusion experiments.

체포유물 전체 부피의 70%이상을 차지하며 가열실험시 기상으로 균일화된다.

석영맥내에 발달하는 유체포유물 실험자료는 총 118 개(primary 111, secondary 7)를 대상으로 하였다. 일차 유체포유물의 균일화온도 및 염도는 각각 150～256℃, 0.2～7.2 wt.%이며 이차 유체포유물의 균일화온도 및 염도는 각각 110～149℃, 0.0～4.5 wt.%의 범위를 보인 다(Fig. 9).

열수광화작용과정에서 유체의 비등은 유체의 압력조건 을 추정할 수 있다. 따라서 금번 실험에 의한 H

O-NaCl 유체의 P-T-X자료를 근거로 할 때 유체의 비등은 온도 260℃, 염농도 6.0 wt.%의 조건하에서 일어났다고 가정 할 수 있으며 초기 유체의 포획과정시의 압력조건은 약 50 bar정도였을 것으로 추정한다. 금번 실험결과, 본 조 사지역에 발달하는 함금 석영맥상광상은 천열수 광상에 속하는 것으로 사료된다(Shelton et al., 1990).

탐사제언

조사지역이 열대다우 지역으로 암석의 물리, 화학적 풍화가 심해 노두의 발달이 불량하고 대부분 표토에 의 해 피복되어 함금 석영맥에 대한 정확한 탐사는 어려운 편이다. 그러나, 국부적으로 일부 시굴정에서 망상의 석 영 세맥들이 발달하고 있으며 이러한 시굴정 내에서는 금립의 발달이 현저한 것으로 보아 추후 열수광상의 확 인을 위한 트렌치 탐사 및 추가 정밀탐사가 요망된다. 함 금석영맥 광상은 주로 조사구역 동부와 서부의 고지형부 의 능선부와 계곡부 일대 및 일부 시굴정에서 확인되나, 전반적으로 표토에 의해 피복되어 금번조사시 그 규모 및 연장을 확인하기는 어려우며 추후 트렌치작업을 통해 전반적인 광화양상을 파악하여야 할 것으로 판단된다. 시 굴정 및 일부 트렌치적에서 확인되는 함금석영맥은 유백～

회백색을 띠며, 주변암의 엽리방향과 거의 일치하거나 이

를 절단하는 방향성을 보이며 , 폭은 5cm 내외로 세맥상을 보이는 것이 특징적이다. 특히 본 맥내에는 흑색의 이산 화망간 (MnO

)이 필름상으로 배태되어 있는 것이 특징적 이며 , 이에 미립-세립질의 황철석이 수반된다. 추후 본 조 사지역의 정밀탐사시 지화학탐사 시료 내에서 망간의 성 분에 대한 이상치를 파악하는 것은 금광상을 확인키 위한 필수적인 요소일 것으로 판단된다 . 또한 조사지역내의 함 금석영맥을 대상으로 광상의 성인구명을 위한 유체포유 물 실험결과 대체적인 균일화온도가 150～256℃에 집중 되는 천열수성 열수유체의 특성을 갖고 있으나 이를 금 의 주공급원으로 추정하기에는 다소 무리가 있다. 추후 이 부분은 부존 석영맥에 대한 트렌치 등을 통한 직접 확인 및 광맥주변의 모암의 변질작용 확인을 거친 후 그 상관성을 재설정해야 할 것으로 판단된다 . 본 역에 대한 탐사결과를 종합하여 보면 함금망상석영세맥군을 대상 으로 하는 천열수형의 금광상 부존이 기대된다.

결 론

금번 조사는 파푸아뉴기니 주요 금광화대에 속하는 “와

우 -불로로(Wau-Bulolo)”지역의 슬레이트 크릭(Slate creek)

일대의 금광화대 부존지역을 대상으로 금광상 부존가능

성 확인 및 광상부존 특성규명과 아울러 향후 프로젝트

추진을 위한 탐사 및 개발방향을 제시하는 데 그 목적이

있다 . 이를 위해 상기지역에 대한 지질․광상조사, 시굴정

탐사 및 실내시험연구 등을 수행하였다. 조사지역의 지

질은 중생대 변성퇴적암류인 카인디 변성암 및 신생대

관입암체인 에디 반암으로 구성된다. 일반적인 엽리 및

경사방향은 N50-70°W/60-88°로 서경하며, 본 역에 발달

하는 석영맥을 규제하는 양상을 보인다 . 본 역의 금광화

작용과 밀접한 관련이 있는 것으로 보여지는 관계화성암

인 에디 반암은 암주 및 암맥상으로 슬레이트 크릭을 따

라 일부 구간에서 확인된다. 조사지역의 금광상을 대분하 면 열수기원의 1차광상과, 이들이 풍화작용에 의해 이탈 된 금이 인근의 토양에 잔적된 사광상 및 수지상으로 발 달하는 수계를 따라 운반, 퇴적되어 주로 기반암 상부에 형성된 충적형 사광상으로 구성된다. 금번 탐사는 잔적형 의 사금광상을 대상으로 시굴정 탐사에 의해 실시되었으 며 , 조사결과 함금토양의 폭은 0.2-2.4 m이며 사금립의 함량은 0.27-6.67 g/m

(평균 2.25 g/m

, 금순도 52.0-54.9%) 를 보이는 바 품위는 비교적 양호한 편이며, 금의 순도는 일반적인 사광상과 비교해 다소 떨어지는 양상을 보여준 다. 현장에서 채취한 사금립을 경하에서 관찰한 결과 금 립내 석영 및 이산화망간의 공존, 수지상, 침상 또는 불 규칙상의 금립, 불량한 원마도 등의 증거로 비추어 볼 때 원암으로부터의 이동거리가 비교적 짧을 것으로 판단되는 바 , 추후 이의 기원이 되는 열수기원의 함금석영맥의 탐사 에 중점을 두어야 할 것이다. 조사지역의 광화작용과 관련 된 광화유체의 온도, 압력조건을 파악하기 위한 유체포유 물 연구가 이루어졌으며, 금번 실험에 의한 H

O-NaCl 유 체의 P-T-X자료를 근거로 할 때 유체의 비등은 온도 260℃, 염농도 6.0 wt.%의 조건하에서 일어났다고 가정 할 수 있으며 초기 유체의 포획과정시의 압력조건은 약 50 bar정도였을 것으로 추정한다. 사금립의 화학조성을 이용한 금광상 분류를 목적으로 전자현미분석이 이루어 졌다. 금번 조사시 입수한 사금립에 대한 전자현미분석 결과 432～610의 값을 보여 Fisher(1945)가 제시한 기준 에 따르면 1차광상이 천열수 환경에서 생성되었음을 추 정할 수 있다. 이러한 결과는 유체포유물 실험결과와 일 치하여, 조사구역에서의 1차광상은 천열수성 맥상광상 이 될 수 있음을 추정가능하나 현단계에서는 석영맥에 대한 연장 추적 및 트렌치등의 탐사가 실시된 후, 그 상 관성을 검토하는 것이 필요하다.

사 사

본 연구는 한국지질자원연구원이 수행하고 있는 지식 경제부 출연사업인 “해외광물자원 협력 및 기술 정보 구 축(09-1121)” 과제에서 지원되었다.

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허 철 호

현재 한국지질자원연구원 광물자원연구본부 해외광물자원연구 실 선임연구원

(本 學會誌 第44券 第5号 參照)

심 권 용

1990년 2월 고려대학교 지질학과 이학사 1995년 2월 고려대학교 대학원 지질학과

이학석사

1997년 8월 고려대학교 대학원 지구환경 과학과 박사수료

현재 한국광물공사 자원개발본부 투자개발실 투자운영팀 (E-mail; [email protected])

김 남 원

1983년 2월 고려대학교 지질학과 이학사

현재 한국광물공사 자원개발본부 투자사업실 비금속팀 (E-mail; [email protected])