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태백산 광화대는 캠브로-오르도비스기의 풍촌 또는 대기 석회암층과 묘봉층이 넓게 분포하고 있어 석탄과 비금속광물을 비롯하여 금속광물이 배태되는 대규모의 교대광상 또는 스카른 광상이 발달할 수 있는 최적지로 알려져 있다. 원동광산 일대의 지질은 석탄기 트라이아스기 층군과 스카른형 다중금속광상의 모암이 되는 캠브로 오르도비스기의 조선계 대석회암누층군 석회칠암이 넓게 분포하며, 이를 관입하는 유문암/석영반암이 발달하고 있다. 연구지역에서 관찰되는 주요 단층은 $N40^{\circ}$~$50^{\circ}E$ 주향의 원동충상단층으로 $20^{\circ}$NW의 경사를 이루면서 발달하고 있고, 이를 NS계 단층들이 절단하고 있어 지질 구조적으로 심부에 스카른형 다중금속 광화작용이 기대되는 지역이다. 2010년도에는 LOTEM 및 CSAMT 물리탐사 결과로부터 추출된 이상대를 대상으로 수행된 장공 시추탐사에서 착맥된 광체의 품위는 다음과 같다; (1) 연-아연광석 한계품위 3%; 평균중률품위 5.50% (2.7 m), (2) 동광석 한계품위 0.1%; 평균중률품위 0.91% (14.65 m), (3) 철광석 한계품위 30%; 평균중률품위 38.18% (3.3 m), (4) $WO_3$ 한계품위별 (0.01%, 0.05%, 0.1%); 평균중률품위 0.29 wt. % (8.8 m), 1.15 wt. % (2.1 m), 1.97 wt. % (1.2 m), (5) $MoS_2$ 한계품위별 (0.01%, 0.1%); 평균중률품위 0.15 wt. % (6.35 m), 0.28 wt. % (3.15 m), (6) $Ta_2O_5$ 한계품위별 (0.01%, 0.1%); 평균중률품위 0.l3% (19.5 m), 1.11% (1.8 m), (7) $Nb_2O_5$ 한계품위별 (0.01%, 0.1%); 평균중률품위 0.06% (11.5 m), 0.15% (3.0 m).
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