카자흐스탄의 금광상 현황 : 발카하쉬 지역
류충렬1)*, 서정률1)
Status of Gold Deposits of Kazakhstan: Balkahash Area
Chung-Ryul Ryoo* and Jeong-Ryul Seo
Abstract : Kazakhstan is located in the central part of Eurasia and the southwestern part of the Paleozoic Altaid orogenic belt. This country is abundant in contains many large gold deposits formed by magmatic activity related to volcano-plutonism which was triggered by the subduction of oceanic plate along magmatic and islands arcs. We report the status of the gold deposits and their genesis of the Balkahash area of Kazakhstan, Central Asia where the major worldwide amount of gold deposits is distributed.
Key words : Central asia, Altaid orogenic belt, Magmatic arc-island arc, Kazakhstan, gold deposits
요 약 : 유라시아 대륙의 중앙에 위치하며, 고생대 알타이드 조산대의 서남단에 위치하는 카자흐스 탄은 고생대 동안 화성호와 호상열도에서 해양지판의 섭입과 관련된 화산-화성활동으로 발달한 대 규모의 금광상들이 분포하고 있다. 중앙아시아에 위치하는 자원부국이며, 세계 금광상 매장량의 주 요한 부분을 차지하는 카자흐스탄의 금광상에 대해 분포양상과 성인 등과 함께 주로 발카하쉬 지역 의 금광상의 발달 현황에 대해 논의한다.
주요어 : 중앙아시아, 알타이드 조산대, 화성호-호상열도, 카자흐스탄, 금광상
2007년 11월 5일 접수, 2007년 11월 21일 채택 1) 한국지질자원연구원 지질기반정보연구부
* Corresponding author(류충렬)
Fig. 1. Major orogenic collages of Asia (after Şengör and Natal’in, 1996).
서 론
유라시아 대륙의 중앙인 중앙아시아에 위치 하는 자원부국인 카자흐스탄은 지구조적으로 고생대 알타이드 조산대의 서남단에 위치하며 (Fig. 1), 고생대 동안 화성호와 호상열도(Fig.
2)에서 해양지판의 섭입과 관련된 화산-화성활 동으로 발달한 대규모의 금광상을 포함한 다양 한 광상들이 분포하고 있다(Şeng r et al., 1993; Bekhzanov, 1996; Bespayev et al., 1996, 1997; Şeng r and Natal’in, 1996;
Zhukov et al., 1998; Heinhorst et al., 2000; Kiselev, 2000; Daukeev et al., 2002;
Yakubchuk, 2004). 세계 금광상 매장량의 주 요한 부분을 차지하는 카자흐스탄 금광상의 분 포양상과 성인에 대해 소개한다. 이 동향자료의 주요 부분은 Bespayev et al.(1996)의 자료에 근거하고 있다.
중부 카자흐스탄의 금광상은 7개의 광상구가 확 인되고 있다. 이들 대부분은 금 생산이 확인되는 곳인 스테프니악(Stepniak)-베스튜베(Bestube)- 마이카인(Maikain) 지역에 위치하고 있을 뿐 만 아 니라, 칭기즈(Chingiz)-타르바가타이(Tarbagatai)- 북 발카하쉬 지역에서는 현재까지도 탐사작업 이 진행되고 있다. 반면, 나머지 금광상들은 추 가 탐사가 요구되는 곳인울리타우(Ulytau)-아 르가나틴스키( Arganati nsky) , 에레멘타우 (Erementau)-니야즈스키(Niyazsky),사리수 (Sarysu)-테니즈스키(Tenizsky) 등의 지역 내 에서 발견되고 있다(Bespayev et al., 1996).
대부분의 광상들은 칼레도니안(Caledonian) 습곡 구조 내에서 확인되고 있다. 이들 습곡들은 마이카 인스카야(Maikainskya), 에레멘타우(Erementau)- 니야즈스카야(Niyazskya), 베스튜베(Bestube) - 졸림베트(Zholymbet) 층군을 포함하고 있다.
Fig. 2. Tectonic map of the Altaids (after Şengör and Natal'in, 1996).
광상들은 주로 석영맥형, 망상형, 그리고 스 카른형으로 구분된다. 금 생산의 대부분은 60 년 이상 두 지역인 스테프니악(Stepniak)-베스 튜베(Bestube) 지역과 마이카인(Maikain) 지 역에서 산출되었다. 1930년대 “Kazzoloto" 회 사에서 Stalinsky (Aksuisky)와 Maikain 프렌 트의 일부분으로서 설립되었으며, 최초의 공정은 10개의 광산(Uzunchim, Bestube, Zholymbet, Akbeit, Karaul-Tube, Tau-Kin, Burli, Chuvak, Korzhuni, 그리고 Azhe)들을 포함시킨다. 1932 년에 러시아 연방 전체의 금생산량의 7.2%를 점유하였다. 1940년대부터 대부분의 생산은 악수 (Aksu), 베스튜베(Bestube), 졸림베트(Zholymbet), 크바르치토비예 고르키(Kvartsitovye Gorki), 아크베이트(Akbeit), 다닐로프스키(Danilovsky) 광산들로부터 산출되었고 생산량 뿐 만 아니라 매장량도 점진적으로 증가하였다. 예를 들면, 베스투베(Bestube), 졸림베트(Zholymbet) 광산 은 현재 금 생산의 대부분이 심도 600~700m 에서 산출되고 있음에도 불구하고 각각 890m, 1,010m에 달하는 두개의 수갱을 개설하였다.
1991년도 공화국의 금 생산의 절반 이상, 혹은 51%가 중부 카자흐스탄에서 산출되었다(44.5%는 Kazzoloto, 7.6%는 Maikainzoloto). Kazzoloto 광산은 석영맥을 대상으로, 반면에 마이카인 (Maikain) 광산은 복합 금광석(Maikainskye, Torkudukskye)으로부터 생산되고 있다. 기타 의 다른 지질학적-광상학적 유형의 광산들에서는 점진적인 금 생산이 이루어지고 있다. 전통적인 북부(Stepniak-Bestube) 및 북동부(Maikain) 지역의 금을 함유하는 지역 이외에 중부 카자 흐스탄은 칭기즈(Chingiz)의 서부 외곽부를 따 라서 연장이 수백 km에 달하는 수베니르 ( S u v e n i r ) - 아 비 즈 ( A b y z ) - 악 바 스 타 우 (Akbastau) 지역내에 황철석 유형의 경제성 있는 금 농집체가 발견되어 잠재력 역시 대단 하다. 가장 흥미로운 것은 카자흐스탄의 가장 북부지역이지만, 페름기-삼첩기의 프리발카하 쉬-일리(Pribalkhash-lli) 금-은 화산성기원의 벨트(belt)들이다. 울리타우(Ulytau)에 있는 고 기층들에는 많은 양의 금을 함유하는 규암층들 이 발견되었다.
Fig. 3. Distribution map of gold deposits around Balkahash area, Kazakhstan (after Bespayev et al., 1996).
마지막으로 소위 흑색세일 연합체로 불리는 유형은 지표흔적이 없는 결과로 간과하여 왔다.
부수적인 작업으로 유기탄산염 성분들내에 침 전된 암석들에서 금성분이 검출되기도 하나 부 정적이다. 아직까지 연구되지 않은 것으로 1~2% CO2를 함유하는 암석들과 대규모 경제 성 있는 층들에 대한 금의 농집에 대한 지화학 적 연구가 수행되었다. 일반적으로 중부 카자흐 스탄은 금의 유용 농집대에 대한 탐사 가능성 이 가장 큰 지역이다.
발카하쉬 지역의 금광상
석영맥형 광상에는 박타이(Baktai) 광상, 비뤀 (Biruk) 광상, 돌리노에(Dolinoe) 광상, 미스토베 (Mystobe) 광상, 나우라즈바이(Naurazbai) 광 상, 숄키질(Sholkyzy) 광상 등이 있다. 망상형 으로는 푸스틴노에(Pustynnoe) 광상이, 스카른 형 광상으로는 사약(Sayak) 광산이 있다(Fig. 3).
스카른형 금광은 매우 적지만 금이나 금과 관련된 금속들의 중요한 원천이 되고 있다. 카 자흐스탄에서는 제즈카즈간(Zhezkazgan) 지방 의 동쪽의 사약(Sayak) 광화대에서 전형적인 스카른형 광상이 발달하고 있다. 그리고 이들 각각의 광산에 대해 살펴보면 다음과 같다.
박타이(Baktai)
발카하쉬 시 북동쪽 100km 지점의 Zhezkazgan province의 Tasyraunsky district에 위치하며 (Fig. 3), 1957년도에 광상이 발견되었다. 모암 은 상부 실루리아기의 탄산염-천해성 퇴적암들 이다. 광상은 인접하는 파쇄대의 교차점에 위치 하고, 북서 주향에 북동 방향으로 경사하는 단 층에 의해 규제를 받으며, 이들 단층은 노출되 지 않은 남-북 방향(submeridional)의 단층에 의해 규제를 받는다.
광화작용은 소량의 황화물 광화작용을 보이는 석영맥 유형이다. 황화광물(황철석, 유비철석, 황동석, 방연석, 섬아연석, 비사면동석)의 품위 는 1~2%, 금은 10~17g/t을 보여준다. 석영맥 광화작용의 범위는 10km2이며 광화작용 자체 에는 대규모로 농집된 금의 이상대를 수반한다.
광상은 향후 정밀탐사가 요구되고 있다.
비뤀(Biruk)
비뤀 광상은 발카하쉬 시의 북서 110km에 위 치하며, 제즈카즈간 지방(Zhezkazgan province) 의 타키라우스키 지역(Takyrausky district)에 위치한다(Fig. 3). 선택적인 채광이 1950년대에 금광 탐사가들에 의해 수행되어 왔다. 이 광상 은 남-북 방향(submeridional)의 단층과 함께 북서-남동 방향과 북동-남서 방향을 보이는 광 역단층들의 교차점에 있는 사르요바(Saryoba) 화산 칼데라 내에 위치하고 있다. 칼데라는 페 름기의 산성 화산활동에 의해 생성되었고, 삼첩 기의 쉐쉔카린스키(Sheshenkarinsky) 화강암 체의 관입에 의한 중앙부의 관입이 있었다. 2 차적인 규암들 역시 광범위하게 분포하고, 이들 규암들은 규화작용과 금-황화광물-석영 광화작 용을 수반하는 파쇄대 인접부에서 발견되고 있 다. 다양한 금의 산출이 칼데라 내부에서 묘사 되고 있으며, 이들 중 가장 중요한 것은 비뤀 (Biruk) 석영맥 광상과 규화대이다. 광체내의 광화작용은 미량의 황화광물들을 함유하고 있 고, 광석은 황철석, 황동석, 사면동석, 금, 은, 텔레늄 화합물(tellurides), 자연금과 은, 그리 고 일렉트럼(electrum)을 함유하고 있다. 황화 광물은 2-3%를 보여주고 석영은 90% 이상을 차지하고 있다. 금의 분포는 극히 불량하며 품 위는 0.8~2g/t을 보여주며 종종 15g/t을 보여 주는 것도 있다. 폭 약 2m를 보여주는 석영맥 중의 하나는 연장이 800m까지 확인되고 있다.
부광대에서의 금의 품위는 14g/t에 달한다. 금 -다중금속 광화작용을 보여주는 다양한 금의
산출은 칼데라 주변에서 발견되었다. 광상형성 에 관련된 지질학적 특성은 원생대 기반암내의 페름기-삼첩기 화산 지구조이며, 화산칼데라 구조를 보이는 지역을 대상으로 대규모, 지표 천처의 전형적인 금광화작용을 탐사할 때 하나 의 모델이 되고 있다. 광상은 소규모로 평가되 었으며, 심부에 부존하는 부분에 대해서는 향후 추가적인 탐사가 요구되고 있다.
돌리노에(Dolinnoe)
돌리노에 광상은 지질조사를 수행하던 1970년 대에 발견되었다. 광상은 발카하쉬(Balkhash)시 120km 북동쪽의 발카하쉬 호수 북쪽 35km 지점 에 있는 제즈카즈간 지방(Zhezkazgan province) 의 토키라우스티 지역(Tokyrausky district)에 위치한다(Fig. 3). 광화대는 오르도비스기-실루 리아기, 중부-상부 석탄기(Tastykudukskaya unit), 그리고 상부 석탄기-하부 페름기의 육원 성-화산성 암석과 육원성-석회질 암석을 후기 관입한 사약 복합체(Sayak complex)의 화강암 질암류, 그리고 하부 페름기의 조면암질 현무암 과 여러 암맥으로 구성된다.
광상은 남-북 방향 및 북동-남서 방향으로 경사하는 광역 심처 단층의 교차점에 위치하고 있다. 모암은 사약 복합체의 화강암류(반려암- 섬록암-화강섬록암)들로 구성된다.
광체는 베레사이트(beresites, 석영과 종종 황철석을 함유하는 영운암과 유사한 물질이 교 대된 aplitic hypabyssal rock) 가운데 줄모양 의 석영의 맥과 누대분포로서 산출한다. 10개 의 광화대는 연장이 200~800m에 달하고, 폭 은 1~2m이며 최대 7m에 달하는 것으로 알려 지고 있다. 6x1km2 면적 내에 남-북 방향 내 지 북서-남동 방향으로 경사하고 있다. 광체는 심도 250~300m에 달하고 황철석, 테트라디마 이트(tetradymite), 함 비스무스 광물, 금, 황 동석, 함 안티모니 광물, 적철석, 석영, 견운모 그리고 녹니석으로 구성되어 있다. 황화광물은
5~10% 산출된다. 이 광상은 중간 규모의 광상 으로 최근에 생산된 광석 품위는 금 12g/t을 보여준다.
미스토베(Mystobe)
미스토베 광산은 발카하쉬 시 서쪽 120km, 알 마티(자동차 도로 경유) 북서쪽 약 530km 지점에 있는 알마티-카라간다(Almaty-Karaganda) 철도 에 인접해 있는 제즈카즈간 지방(Zhezkazgan province)에 위치하고 있다(Fig. 3). 광산은 키 질레스핀스키(Kyzylespinsky) 향사대와 서 발 카하쉬(West Balkhash) 배사대의 교차점에 놓 여져 있다. 광상의 지질은 하부 석탄기의 산성 화산암류와 중부 석탄기의 화강암질암류로 구 성되어 있다.
광화대 전체를 볼 때 남-북 방향과 북동쪽으 로 경사하는 광체는 공간적으로 연관되어 있는 동-서 방향의 단층과 평행하게 달리고 있다.
암석들은 단층대 부근에서는 강력한 변질이 진 행되고 있고 규화작용, 녹니석화작용, 견운모화 작용, 그리고 탄산염화작용의 이상대를 수반한 다. 광체는 석영-견운모 교대작용을 보여준다.
10개 이상의 광체들은 대부분 전기석-황철석- 석영으로 구성되며, 그리고 황화물-석영맥들이 이 광상에서 발달하고 있다.
첫 번째 유형(전기석-황철석-석영)은 일반적 으로 저품위의 금을 함유하고 북동 또는 북서 방향, 남-북 방향, 동-서 방향의 단열대의 한 체계로서 발견되고 있다.
두 번째 유형(황화물-석영맥)은 복잡한 양상 을 보이며 남-북 방향으로 경사하는 광석을 함 유하는 지역에 따라 좌우되어 형성된다.
최대 폭을 보여주는 맥들 중의 일부분은 소 멸되어 교대되어 줄모양의 규화대로 교대된다.
이들의 연장은 100m정도로 측정되고 있다. 급 경사를 보이는 맥들은 종종 심부로 갈수록 평 평해진다. 광맥들은 황철석, 황동석, 휘수연석, 방연석, 섬아연석, 함 비스무스 광물, 그리고
테트라디마이트(tetradymite)를 함유하고 있다.
주요 비금속광물들로는 석영, 탄산염 광물, 전 기석들이다. 금은 주로 황철석과 연관이 있으며 소량의 2차 석영과도 연관이 있다. 광석광물은 1~3% 정도이며, 금의 품위는 950~1000 메시 정도에서 32.3g/t을 보여준다. 10~20m 두께를 보이는 심성광체대(hypergene zone)에서는 광 상이 잘 발달하고 있으며 갈철석, 침철석, 공작 석, 남동석, 크리소콜라(chrysocolla), 코벨라이트 (covellite), 휘동석, 포창연석 등을 함유하고 있다. 광상은 소규모이며 금광 탐사에 의해 작 업이 이루어졌다. 이 광상의 잠재력에 대해서는 아직까지 정확하지 않다.
나우라즈바이(Naurazbai)
광상은 지질학자 V. G. Burov에 의해 1955 년에 발견되었으며 발카하쉬 시 북쪽 70km에 있는 제즈카즈간 지방(Zhezkazgan province) 에 위치하고 있다(Fig. 3). 구조적으로 광산은 발카하쉬-일리(Balkhash-Ili) 화산대의 토크라 우스키(Tokrausky) 암편들이 모암을 이루고 있다. 광화대 주변은 석탄기-페름기 시기의 아르 카르린스카야(Arkharlinskaya),케레게타스카야 (Keregetasskaya), 카르카라린스카야(Karkaralinskaya) suits의 중성 내지 산성 성분을 가지는 화산기 원의 암층들로 구성되어 있다. 또한 광화대를 가로지르는 횡단면들은 단일 규암 광화작용을 함유하는 2차 규암층들의 단면들로 구성되어 있다. 광상의 양 지역(서부 및 동부) 내에 있는 단일 규암들은 등립질이며 소립을 보이는 렌즈 상 광체로 구성된다. 광체들의 연장은 주향 방 향을 따라서 약 10여m 연장되고 폭은 수m 내 외이며 심도는 약 50~100m에 달한다.
광석은 높은 안티모니 성분을 가지는 금-은 들이다. 금과 은의 비율은 1/20이다. 광석들은 황철석(5~10%), 안티모니(5~40% 정도), 콜로 라도이트(coloradoite), 자연금과 텔루륨, 농홍 은석, 계관석, 방연석, 황동석, 비사면동석, 사
면동석, 불랑제라이트(boulangerite), 실바나이 트(sylvanite), 유비철석, 섬아연석, 그리고 진 사를 함유하고 있다.
비금속광물들은 석영, 열수운모, 납석, 그리고 금홍석들이다. 광석광물들은 규암 내에 맥상체와 광염상으로 산출된다. 고품위 금은 대부분 석영 내에서 발견되지만, 종종 황화물이나 tellurides 와 연정을 형성하기도 한다. 금 품위 변화는 0.1g/t에서 100g/t을 보여주지만 종종 초과하 기도 한다. 평균품위는 15g/t이다. 안티모니(1%
이상), 비소(10% 이상), 텔루륨(1% 이상), 수은 (0.4% 이상), 비스무스, 동, 연, 아연, 그리고 휘수연(흔적 정도) 등이 출현한다.
광화작용의 수직분대가 이 광상에서 발간된 바 있다. 상부 수평층에서는 금이 풍부하고 반 면에 하부층에서는 안티모니가 침전되어 있다.
광상은 휴광 중이다.
숄키질(Sholkyzyl)
숄키질 광상은 사약(Sayak) 금-동 광상구 남 쪽 20km 지점의 제즈카즈간 지방(Zhezkazgan province)의 토키라우스키 지역(Tokyraunsky district)에 위치하고 있다(Fig. 3). 광산은 심 부단층인 마이카인(Maikain) 단층과 툴쿠란-칼 마감벨스키(Tulkulan-Kalmagambelsky) 단층 에 의해 북부와 남부지역으로 나누어지는 동- 서 방향의 구조 블록에 한정되어 있다. 광화대 의 경계는 블록내부로 연장되는 방향을 보이는 북서-남동 및 북동-남서로 구분된다.
광상은 실루리아기의 육원성 퇴적암들 사이 에 놓여있는 중부와 상부 석탄기의 암주상의 숄키질(Sholkyzyl) 섬록암-화강암 암체 내에 위치하고 있다. 광화작용은 연장 400~600m, 폭 0.4~0.8m를 보이는 5개의 석영맥들로 구성 된다. 이들 맥들 가운데 북부, 중부, 남부, 그리 고 베지미아나야(Bezimianaya) 등 4조는 북서 -남동 방향을 보이며, 남서쪽으로 급경사를 이 룬다. 타스키질(Taskyzyl) 맥만이 북동-남서
주향을 가지며, 같은 이름의 협곡 사광상을 수 반하고 있다.
광석들은 석영-금-황화물로 구성되어 있으 며, 광석광물은 황철석, 황동석, 방연석, 회중 석, 그리고 휘수연석으로 구성되고, 이들은 5%
내외의 함유량을 보인다. 석영, 장석, 탄산염외 의 비금속광물로는 전기석이 산출한다. 광화작 용은 2차례에 걸쳐 일어났으며, 휘수연-회중석 -석영의 광화작용과 금-방연석-황동석-석영의 광화작용이다. 광석들은 금, 은, 연, 동, 아연, 휘수연, 중석, 비스무스, 코발트, 주석 그리고 크롬을 함유하고 있다.
전체 석영맥들 중 4개조 맥들의 상부 층준에 서 작업한 금의 평균품위는 각각 5g/t, 9g/t, 6g/t, 그리고 33g/t을 보여준다. 금은 매장량에 대한 전망은 소규모 이다. 채광은 중단되었으 며, 광산자체에 대한 향후 탐사가 요망되고 있 다. 금을 산출하는 석영맥들의 대부분은 중부 카자흐스탄의 아크몰라(Akmola) 지역 내에 대 부분 부존되어 있다. 이들 지역 내의 아래에 열 거한 광상들은 이미 평가가 완료되었다(괄호안 은 금의 품위).
Asha(21g/t), Aschily(2~5g/t), Aulskoe(14g/t 이상), Berdzhanaula(3-6-15g/t), Burnoe(9.5g/t), Gustye Borki(10.5g/t), Dekabraskaya(20g/t), Dzhuman(2-7-40g/t), Eruslanovka(4g/t), Zhetpik (2.5g/t), Ir-Gaska(13g/t), Lesnoe(27.6g/t), Martovskoe(8.7g/t), Mashnovka(3g/t), Saryoba (8.3g/t), Seletinskoe(16-25g/t), Sulu-Tumar (14g/t), Tasty-Kol(8.6g/t), Uzun-Chilik(20g/t), Chernaya Pika(6.6g/t), Uzhny(7g/t). 카라간 다 지역에서 산출되는 광산들은 Dusty(7g/t), Kainar-Bulak(80.3g/t), Keneli(4g/t), Mai-Ozek (4.3g/t)이다.
푸스틴노에(Pustynnoe)
푸스틴노에 광산은 지질탐사를 수행하던 중 인 1960년대에 발견되었으며, 제즈카즈간 지방
(Zhezkazgan province)의 타쿠르둑스키 지역 (Takurduksky district)에 위치한다(Fig. 3).
광화대는 화산성기원 및 육원성인 암석들과 초 염기성암과 석탄기의 화강암질암류들로 소규모 로 구성되어 있다.
광상은 구조적으로 인접한 단층들의 북서-남 동 및 남-북 방향의 계와 더불어 교차하는 지 점들에 있는 북동부 광역 심부단층에 이르는 내부에 위치하고 있다. Famenian 암석들이 모 암으로 출현한다. 광화작용은 망상형을 보이며 저품위 황화물 광화작용을 보이는 규화작용의 선상의 남-북 방향의 대에 의해 묘사된다. 광 석들은 황철석, 황동석, 방연석, 섬아연석, 유비 철석, 금, 석영, 견운모, 녹니석, 그리고 모암의 잔류물질들로 구성된다. 금의 품위는 0.8~6g/t 을 보이며 황화광물은 1~2%를 보여준다. 광상 은 평균품위 3.4g/t을 보이는 소규모이다. 광상 은 현재 작업 중이다.
사약(Sayak) IV
이 광산은 1969-1979년도에 발견 및 탐사가 되었다. 이 광산은 발카하쉬 시, 도의 중심부, 제즈카즈간(Zhezkazgan)과 연결이 되어있고, 철도로 각각 970km, 220km 떨어져 있다. 광 산은 발카하쉬 호수 북부 35km 지점에 위치하 고 있다(Fig. 3). 사약(Sayak) IV 광산은 코발 트와 붕소가 높은 성분을 보이는 1차 금광상이 다. 광산은 북서-남동 및 동-서 방향의 단층 교차점에 있는 사약 곡분-지향사(Sayak graben- syncline)의 국지적으로 굽어지는 지점에 놓여 있다.
광화대는 사약 복합체(Sayak complex)의 화 강암질 관입, 섬록암질 반암류의 화산암질 암체 들에 의한 관입을 받고 있는 중부 석탄기 Tastykudukskaya suite의 탄산질-육원성 암 석들로 구성되어 있다. 광상의 외성접촉부의 이 상대는 boron-silicate (danburite, aksinite, datolite를 함유) 석류석 스카른을 나타내는 두
개의 잠두광체가 형성되어 있으며 폭은 15m에 서 50m에 달한다. 이들이 주요 광화작용을 보 여준다. 광상에서 확인되는 8개의 광체 중 6개 가 경제성이 있는 금광상들이다. 광체는 동-서 방향의 회전을 보여주며 렌즈상이며, 연장은 200~800m, 폭은 1~32m(평균 폭은 제 1광체 의 4.1m에서 제4광체 11.5m의 변화를 보인 다). 일반적으로 최고 부화대는 향사습곡과 북 동-남서 및 북서-남동 단층의 절리 부근에 농 집된다.
사약(Sayak) 그룹의 광상들에서 스카른 범위 는 4개의 교대광석대가 가장 중요하다. 이들은 금-게르스도르파이트(gersdorffite)-유비철석- 코발트의 광물연합을 보이는 사약(Sayak) IV 광상의 모암내에 형성된 내부 석영-방해석-녹 니석대로 기재되고 있다.
광석들은 금을 함유하는 유비철석, 글라우코 도예(glaucodoye), 다나이트(danaite), 게르스 도르파이트(gersdorffite), 황철석, 자류철석, 그리고 자연금을 함유하고 있다. 희유금속광물 로는 스말틴(smaltine), 리네이트(linneite), 사 플로라이트(safflorite), 코발타이트(cobaltite), 지게나이트(zigenite), 폴리디마이트(polydimite), 니켈린(nickeline), 울마나이트(ulmanite), 러 링가이트(lellingite), 코발타이트-게르스도파이 트(cobaltite-gersdoffite) 계열의 유질동상 광 물들, 장석, 석영, 방해석들이다. 황화광물은 10~20%를 보이며 종종 그 이상일 때도 있다.
주요 광석 모암광물들로는 금-코발트를 함유하 는 유비철석과 글라우코도트(glaucodote)이다.
금광화작용은 종종 국부적으로 상업성에 영향 을 받는 코발트, 비소, 반동석 광화작용을 수반 하고 있다. 코발트의 품위변화는 흔적에서 1.2%
(평균품위 0.12~0.2%)를 보인다. 불순물들로서 는 은, 비스무스, 텔루륨과 셀레늄을 함유한다.
가장 유해한 불순물로는 비소이며 비소는 소량 으로 산출된다. 광석은 유해한 불순물의 높은 함량과 황화광석 내 광염된 세립의 금 입자들 로 인해 선광하기가 아주 어렵다.
생태학적으로 순수한 비중-부유선광법이 개 발되었으며, 이 선광법은 붕소 농집체와 선택적 인 황화광물 회수에 일조를 할 것이다. 비소황 화광물 농집체에 대한 2가지 선광법이 입증되 었다. 이들은 97.9% 금을 회수할 수 있는 py- rometallurgical oxidizing fusion 법과 비독 성 상태의 비소로 재이동하여 생산하는 84.6%
의 회수율을 보이는 two-stage roasting 법이다.
광체는 심부에 존재하고 광화작용은 지표하 부 200~400m까지 연장되어 있다. 금의 매장 량과 연관하면 이 광상은 중규모이며, 평균 7.3g/t의 금을 함유하고 있다. 반면에 코발트와 연계하면 평균품위 0.13g/t의 소규모로 평가된 다. 광석 내 붕소의 평균품위는 2.19%이다. 연 간 생산량은 광석기준 165,000톤이며 매장량은 광산이 향후 15년간 작업할 충분한 양이다. 이 들 지역의 예상 매장량은 광상의 확정 매장량 보다 약 3배 이상일 것이다.
결 론
유라시아 대륙의 중앙인 중앙아시아에 위치 하는 자원부국인 카자흐스탄은 지구조적으로 고생대 알타이드 조산대의 서남단에 위치하며, 고생대 동안 화성호와 호상열도에서 해양지판 의 섭입과 관련된 화산-화성활동으로 발달한 대규모의 금광상들이 분포하고 있다. 중부 카자 흐스탄의 금광상은 7개의 광상구가 확인되고 있다. 이들 대부분은 금 생산이 확인되는 곳인 스테프니악(Stepniak)-베스튜베(Bestube)-마 이카인(Maikain) 지역에 위치하고 있을 뿐 만 아 니라, 칭기즈(Chingiz)-타르바가타이(Tarbagatai)- 북 발카하쉬 지역에서는 현재까지도 탐사작업 이 진행되고 있다.
카자흐스탄 남동부의 발카하쉬 지역 일대 역 시 주로 고생대의 화성호-호상열도와 관련된 화산-화성활동으로 생성된 금광상들이 집중적 으로 발달하고 있다. 이들 대부분의 광상들은
되고 있으며, 광상들을 주로 석영맥형, 망상형, 그리고 스카른형 등으로 구분된다. 석영맥형 광 상에는 박타이 광상, 비뤀 광상, 돌리노에 광 상, 미스토베 광상, 나우라즈바이 광상, 숄키지 광상 등이 있다. 망상형으로는 푸스틴노에 광상 이, 스카른형 광상으로는 사약 광산이 있다. 스 카른형 광상은 매우 적지만 금이나 금과 관련 된 금속들의 중요한 원천이 되고 있다. 카자흐 스탄에서는 제즈카즈간(Zhezkazgan) 지방의 동 쪽의 사약(Sayak) 광화대에서 전형적인 스카른 형 광상이 발달하고 있다.
사 사
이 논문의 심사과정에서 유익한 지적과 제언 을 해주신 한국지질자원연구원의 이재호 박사 와 허철호 박사께 감사드린다. 이 논문의 연구 결과는 2005년도 산업자원부 출연사업인 중 앙·서아시아 지질자원사업 과 관련되어 있음을 밝힌다.
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