초록
여수 북동부 화산암지역에서 다중패커 시스템(Multi-packer system)을 이용하여 구간별로 시료 채취를 수행하고, 시추공 지하수에 대한 지화학 특성 연구를 수행하였다. MP system에 의해 구간별로 격리된 지하수의 pH(up to 9.6)는 기존 시료채취방법에 의해 측정된 pH(7.0~7.9)보다도 매우 높은 값을 보여준다. 시추공 지하수의 수리화학자료는 구간별로 특징적인 화학조성을 나타낸다. 이는 지하수의 지화학적 특성이 단열체계특성에 의해 지배를 받는 지하수 유동로를 따라 진행되는 물-암석 반응에 의해 진화되었음을 지시한다. 특징적으로 시추공 K1 하부구간(심도138~175m)의 지하수는 높은 Ca 함량(up to 160mg/L)과 Cl 함량(up to 293mg/L)을 보이는 Ca-Cl$_2$유형을 보여주며, Na 함량(up to 67mg/L) 과 SO$_4$함량(105mg/L) 역시 기타 구간에 비해 높은 값을 보여준다. 이러한 지하수의 지화학적 특성은 해수혼합, 양이온교환반응 및 황철석의 산화반응 등에 의해 진화된 것으로 해석할 수 있다.
The geochemical studies on groundwater in the borehole, which is straddled by multi-packer (MP) system, were carried out from a volcanic terrain in the Yeosu area. The pH of groundwater collected from selected sections in the MP-installed borehole is much higher (up to 9.6) than that of the borehole groundwater (7.0-7.9) collected using conventional pumping technique. Hydrochemistry shows that the groundwater has a typical chemical change with increasing sampling depth, suggesting that the groundwater is evolved through water-rock interaction along the fracture-controlled flow paths. The groundwater from the deeper part (138-175 m below the surface) in borehole KI is characterized by the Ca-C11 type with high Ca (up to 160 mg/L) and Cl (up to 293 mg/L) contents, probably reflecting seawater intrusion. The groundwater also has high sodium and sulfate contents compared to the waters from other boreholes. These observed groundwater chemistry is explained by the cation exchange, sulfide oxidation, and mixing process with seawater along the flow path.
