Mapping of Underground Geological Boundaries overlain by Conductive Overburden: Application of TEM Soundings

Transient/time-domain electromagnetic (TEM) soundings were carried out on reclaimed land, since the TEM sounding has good resolution of a conductive and thin overburden. The reclamation material is marine clay dredged from the seafloor, which is currently undergoing consolidation in the upper part of the dredged layer. The conductivity of the marine-origin clay is generally more than 0.3 S/m. The aim of the TEM sounding was to determine the depths of weathered and soft rocks overlain by thick and conductive overburden. The TEM responses were measured at delay times of 0.050-20.575 ms with a $30{\times}30$ m coincident loop array. Data from the TEM inversion and core logging indicate that the resistivities of the conductive overburden are less than 2 ${\Omega}$-m, while those of the weathered and soft rocks are 10-20 and 70 ${\Omega}$-m, respectively. The depth to weathered rock is 26-58 m and the depth to soft rock is 46-75 m.

TEM 탐사에 의한 간척지내 전도성 표층 하부 지질 구성 파악

간척지를 대상으로 시간영역 전자 탐사를 수행하였다. 간척에 사용한 준설 토양은 인접 바다에서 채취한 해양 퇴적물 점토로서, 현재 준설층은 상부의 일부분만 고결된 상태이고, 그 하부는 점토와 해수가 혼재된 미고결 상태이다. 해양기원 퇴적 점토는 일반적으로 0.3 S/m 이상의 매우 높은 전기전도도를 갖는다. 연구지역은 암반 상부에 전도성 표토층이 두껍게 존재하는 환경으로서, TEM 탐사를 실시하여 전도성 표토층 하부에 존재하는 기반암의 공간적 분포를 파악하였다. TEM 탐사에서 사용된 송수신 배열은 $30m{\times}30$ m 동위치 송수신 배열이고, SIROTEM MK3의 이른 지연 시간대(0.050~20.575 ms)에서 TEM 반응을 측정하였다. TEM 자료에 대한 역산 결과를 시추 자료와 비교한 결과, 해성 점토로 구성된 준설층과 원지반 퇴적층의 전기비저항 값은 약 2 ${\Omega}$-m 이하로 해석된다. 퇴적층 하부에 존재하는 풍화암은 약 $10{\sim}20\;{\Omega}-m$ 범위의 전기비저항 값을 보이며, 연암은 약 70 ${\Omega}$-m 이상의 값을 갖는다. 지표로부터 풍화암까지의 심도는 26~58 m 범위이며, 풍화암의 하부에 분포한 연암의 심도는 지표로부터 46~75 m 범위를 보였다.