자원환경지질 (Economic and Environmental Geology)

  • 제34권2호
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  • Pages.227-241
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  • 2001
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  • 1225-7281(pISSN)
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  • 2288-7962(eISSN)
대한자원환경지질학회 (The Korean Society of Economic and Environmental Geology)
권호 표지

충청지역 탄산수의 산출양상, 지화학적 특성 및 생성기원

Occurrence, Geochemistry and Origin of $Co_2$-rich Water from the Chungcheong Area, Korea

  • 정찬호 (대전대학교 지구시스템공학과) ;
  • 김종근 (대구산업정보대학 환경관리과) ;
  • 이재영 (경북대학교 지질학과)
  • 발행 : 2001.04.01
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초록

앙성지역, 초정리지역, 명암지역, 부강지역 그리고 대평리지역 등 충청지역 몇 곳에서 탄산수가 산출된다. 이들 탄산수는 독특한 수질화학적 특성 때문에 오래 전부터 알려져 왔다. 탄산수의 산출은 중생대 화강암과 편마암의 지질경계부, 단층대, 화강암내 암맥군과 같은 지질구조와 밀접하게 관련된다. 충청지역 탄산수의 수질화학적 특성은 높은 $Co_2$의 함량 ($P_{co2}$/=0.25~0.99 atm), 약산성의 pH, 101~2,950 $\mu$S/cm 범위의 전기전도도, Ca-HCO$_{3}$형 내지 Ca(Na)-$HCO_3$형의 화학조성으로 요약된다. 탄산수에 대한 $^2H$/$^1H$, $^{18}O$/$^{16}O$ 동위원소 조성비를 분석한 결과 모두가 순환수 기원임을 지시한다. 그리고 탄산수의 탄산염 침전물에 대한 탄소동위원소 분석결과 $\delta$$^{13}C$ 값이 -3.1~-6.8$\textperthousand$ PDB 범위를 보여 탄산수내 $Co_2$는 심부기원임을 지시하며, 탄산수내 높은 중탄산이온의 일부는 탄산염암의 영향을 받았음을 지시한다. 탄산수의 화학성분을 결정한 주요 근원광물은 화강암과 편마암내 사장석과 암맥이나 이차광물로 산출되는 탄산염광물로 해석된다.

Several $Co_2$-rich springs in the Chungcheong area, Le., the Angsung spring, the Chojung spring, the Myungam spring, the Bukang spring and the Daepyung spring have been long known for their particular water chemistry. The occurrences of these springs are closely related to the geologic structure of Mesozoic granite such as dyke swarms, fault zones and the geologic boundary between granite and its adjacent gneiss. The $Co_2$-rich water samples show a high $Co_2$ concentration ($P_{CO2}$ 0.25 atm to 0.99 atm), weak acidic pHs and the electrical conductivity ranging from 101 to 2,950 ${\mu}$S/cm. The $Co_2$-rich water samples are classified into the Ca-$HC0_3$ type and the Ca(Na)-$HCO_3$) type in chemical composition. Environmental isotopic data $^{2}H/^{1}H, ^{18}O/^{16}O$) indicated that $Co_2$-rich water was meteoric origin. The ${\delta}^{13}C$ values of $Co_2$-rich water range from -3.1$\textperthousand$ to -6.8$\textperthousand$ PDB. The values indicate that $H_2CO_3^0$ and $HC0_3^-$ of the water samples are mainly originated from a deep-seated source and partly contributed from carbonatc minerals. The major minerals determining the chemistry of $Co_2$-rich watcr arc probably the carbonate minerals which are present as veins and secondary minerals, and the plagiocalse in granite and gneiss.

키워드

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