Structural controls on the Gasado epithermal Au-Ag deposits in the southwestern part of Korea

Abstract

한국의 서남부에 위치하고 있는 가사도는 백악기 화성활동에 수반된 유문암과 응회암질 및 안산암질의 암석으로 구성되어 있다. 암석들은 열수변질 작용을 받았으며, 다수의 점토광상과 함금 석영맥이 분포하고 있다. 가사도 남부지역에 주로 분포하는 금·은 광상은 품위가 0.9-2.3g/t Au, 109.9-196.1g/t Ag 로 보고되었다 (이인우 외, 2000). 가사광상의 변질대는 고점토대, 점토대, 필릭대 및 프로필리틱대로 구분되었으며 (김창성 외, 2002). 규화작용을 받은 지역들 또한 발달되어 있다. 등대맥, 등대동맥, 스톡맥, 주맥, 스파드맥과 비치 1,2,3호맥 등의 함금 석영맥이 가사도의 남부지역에 주로 분포하고 있으며, 이 석영맥들은 주로 판상 혹은 망상의 형태를 나타내고 있다. 맥의 폭은 수십 cm에서 수 m까지 다양하며, 황철석, 섬아연석, 황철석 등이 산점상으로 산출되는 특징을 보인다. 또한 가사도 지역에 발달된 석영맥의 경우 특징적인 구조제어의 특징을 보여주고 있다. 등대맥, 등대동맥 및 주맥의 경우 그 방향성이 북동방향을 나타내고 있으며, 급경사를 가진다. 반면에 가사도의 서쪽에 위치하고 있는 스파드맥, 비치 1,2,3호 맥의 경우 망상의 형태를 나타내고 있어 특정한 방향성을 가지고 있지 않다. 연구지역은 취성전단변형의 특징을 잘 나타내고 있으며, N10~30°E 방향의 Main shear fracture와 이에 수반된 다양한 방향성의 단열들이 발달하고 있다. 일반적으로 천열수 광상에서는 석영맥의 형성이 일차적인 구조 보다는 상대적으로 2차 혹은 3차의 지질구조에 잘 발달하는 것으로 보고되었다 (Simmons et al., 2005). 가사도의 천열수 광상에서 나타나는 수 m 두께의 석영맥은 그 방향성이 N50~70°E로 나타났다. 이는 N10~30°E방향의 Main shear fracture에 수반된 Tension fracture로의 열수유입으로 형성된 것으로 판단된다. 또한 다양한 방향성을 나타내고 있는 석영세맥들의 경우 그 방향성과 운동감각을 통해 Main shear fracture에 수반된 R-shear fracture, R'-shear fracture 및 P-shear fracture에 의한 것으로 판단된다. 가사도 천열수 광상에서 수 m두께로 발달하고 있는 석영맥의 형성은 NE-SW방향의 최대주응력에 의한 Tension fracture에 배태된 것으로 판단된다.

Gasado island (Gasado); located in the southwestern part of the Korean peninsula; consists of rhyolites, and tufaceous and andesitic rocks associated with Cretaceous volcanic activity. Andthese rocks are hydrothermally altered and many clay mines and gold-bearing quartz veins aredeveloped in this island. The reported grades of gold and silver are 0.9-2.3g/t and 109.9-196.1g/t, respectively. Alteration zones in the Gasado mines are classified into four zones; advanced argillic, argillic, phyllic and prophylitic zones. Silicified zones are also developed in this area. Gold-bearing quartz veins, including the Lighthouse, Lighthouse East, Stock, Main, Spad and Beach No. 1, 2 and 3 veins, are located in the southern part of Gasado. These veins are sheet-s or stockwork-s type, and are characterized by chalcedonic, comb and feathery textures. Their widths vary from a few centimeters to a few meters. These veins are composed of quartz, adularia, carbonate, and minor pyrite, chalcopyrite and electrum. The Gasado epithermal gold-silver deposit developed in the southern part of Gasado is structural controlled. The attitude of the Main, Stork, Lighthouse, and Lighthouse East veins in the eastern part of Gasado is approximately NE-striking and subvertically dipping. Whereas the Spad, Beach No.1, 2 and 3 veins located in the western parts of Gasado have diverse orientations and they are characterized by small-scale quartz veins and stockworks veins. Study area shows the characteristic of brittle shear deformation zone. N10~30°E striking Main shear fractures make up the secondary structures. Generally, in epithermal deposits, quartz veins are mainly developed in secondary- or third-structures. In Gasado epithermal Au-Ag deposits, main thick quartz veins are mainly developed along tension-fracture which shows the N50~70°E striking. And other fine quartz veins are occurred along Main-shear fracture, R’-shear fracture. From this study of quartz veins that are formed in Lighthouse, Lighthouse East, Stork, and Main Vein area, great principal stress of NE-SW trend is interpreted. Fluid inclusion and isotope studies indicate that the dominant ore fluid was sourced fromgroundwater that mixed with magmatic water. These data indicates that the ore fluid ascending along faults were focused in fissure and breccia zones, where these ore fluids mixed with circulating ground water, resulting in gold precipitation. Therefore, the investigation of unknown area from results of this study is useful in exploration of additional Au-Ag bearing quartz veins in Gasado.