• The Journal of Engineering Geology
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.103-115
• /
• 2008

The purposes of this study are to understand characteristic water-rock interaction mechanisms of groundwater in the granite area of Geochang and Hapcheon areas, Gyeongnam-do and to clarify the origin of fluoride. The possible water-rock interaction process and the source of fluorine were studied using water chemistry, rock chemistry, mineralogy by XRD, and microtexture analysis by backscattered electron image of the electron microprobe. No clear relationships between F and hardness was found. But the fluorine content increases to some extent with pH and well depth. Preferential alteration due to water-rock interaction took place along edges or cleavage, or margins of biotite. Because biotite is highly subject to alteration in granite aquifer, fluorine in groundwater is originated from the leaching of biotite.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.43 no.3
• /
• pp.211-222
• /
• 2010

A batch experiment was carried out to investigate a variation of Sr concentration and $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio in the solution by water-rock interaction. The experiments were conducted at room temperature using two kinds of granites (biotite granite and garnet-bearing granite), de-ionized water. surface water. Water/rock ratio was 1:1. For comparison, we also performed another experiment under water/rock condition of 10:1. Then, the concentration of the cations and anions in the solutions showed severe variation during water/rock interaction. However, after sometime, the $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio of the solution moved to the $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio of the rocks and showed relatively constant value. This suggests that the $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio between water and rock becomes to be stable faster than the elemental equilibration of the element in the solution, and is not affected by interaction condition. Therefore, $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio of the groundwater may be useful in calculating the mixing ratio between different aquifer.

• Korean Journal of Environment and Ecology
• /
• v.15 no.2
• /
• pp.139-152
• /
• 2001

충남 서부 활석광산 주변의 수계에 대한 원소 함량특성에 대해 알아보고자 대흥 및 광천광산에 대해 수질 및 하상 퇴적물 시료와 함께 광산 주변 토양 및 모암 시료를 채취, 비교하였다. 대흥지역 퇴적물은 대부분 원소에서 SP가 GN에 비해 높았는데 이는 퇴적물 내 유색 및 무색광물 함량 차이로 판단된다. 절대 함량 비교에서 광물 결정구조 내 쉽게 Mg와 치환하는 원소는 낮은비율을, Fe와 치환하는 원소는 높은 비율을 보였는데 이는 퇴적물 내 주 구성광물내 원소 치환특성을 반영하기 때문으로 판단된다. 절대 함량의 감소 순서와 타원소들과 높은 상관관계(>0.85)의 빈도를 보이는 원소들 사이의 차이는 퇴적물 화학조성에 이차광물과 비정질 광물등의 조성도 반영되었음을 암시한다. 대흥지역 지표수는 대부분 원소에서 MSP가 SP와 GN의 중간값을, MSG는 LGN과 MSP의 중간값을 조여 수계의 혼합특성을반영하는 것으로 판단된다. 절대 함량관계에서는 SP는 GW1과 유사했고, GN은 LGN과 유사했으며, 절대함량은(Mg, Fe), (As, Sc), (Mo, V, Se) 순서로 낮아졌다. 광천지역은 갱내수가 천부 지하수에 비해 대부분 원소에서 높은 함량을 보였는데, 이는 갱내수가 더욱더 많은 물-암석반응을 거친 때문으로 판단된다. 절대 함량은 Mg, Br, Fe, (Sc, Cr), (An, Ni, V)순서로 감소하였다. 갱냉수의 지역간 원소 함량 차이는 사문암화가 우세한 광천지역과 활석화가 우세한 대흥지역 모암들 사이의물-암석 상화반응의 차이를 보여주는 것으로 판단된다 두 지역의 상부 토양 및 모암 조성에서 SP가 GN에 비해 높은 Mg 비, Ni, Cr, Co 등 함량을 보였는데, 이는 사문암 지역 내 Mg, Ni, Cr 등이 풍부한 광물들 탓으로 판단된다. 퇴적물과 수질 사이에서는 함량 경향을 뚜렷하지 않았고 원소에 따라 서로 다른 힘량 차이를 보였는데, 이는 퇴적물 원소 함량이 수계 조성을 반영하는 것이 아님을 나타낸다. 상부-토양-암석-수계의 조성관계에서 대흥지역 지표수 중 SP 조성이, 광천지역은 갱냉수가 지하수의 조성에 가까웠다.

• The Journal of Engineering Geology
• /
• v.17 no.3
• /
• pp.445-453
• /
• 2007

The purposes of this study lie on understanding characteristic water-rock interaction mechanisms of groundwater in the Geochang, Hapcheon, and Changryeong areas and establishing correlation between geological factors and groundwater chemistry by statistical tools. Based on the statistical results from the relationship between rock types and groundwater chemistry, fluorine is correlated with Fe and Al in the diorite area, whereas it is correlated with Cl and $NO_3-N$ in the andesite area. Hardness, total solids, and $SO_4$ show that they are closely related to each other in all rock types, especially with highest relationship in sedimentary rocks. Although it is generally acknowledged that TDS increases with depths of aquifer due to the long term water-rock interaction, no remarkable relationship between well depth and water chemistry is found in this study. It appears that hydrogeological system in the study area may be complex or the path of water-rock interaction is inconsistent with well depth.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
• /
• v.7 no.1
• /
• pp.40-48
• /
• 1994

The weathering of the Namsan granite was studied in terms of sorption process. The Namsan granite consists mainly of quartz, alkali feldspar, plagioclase (${Ab_{85}An_{15}}-Ab_{100}$ and biotite with small amounts of sericite, magnetite and ilmenite. The kinetic factors for altering the granite body are the proton and hydroxyl ions derived from the reaction of water and mineral. There are two different types of pH variation curves for rocks of different mineral assemblages. when powdered granite was dispersed in distilled water under ambient condition. The sorption-process proceeds by three steps for fresh granite; (1) the initial rapid pH-rise to 10 by the uptake of proton by negatively charged mineral surfaces, (2) the gradual pH-down, and (3) the stable pH tail between 7.1-7.5. For somewhat weathered granites, the sorption proceeds; (1) the initial rapid pH-down to 4.8, (2) the slight pH-rise and slow ph-down, and (3) the stable pH tail between 5.0-5.3. The reaction rate is controlled by the density of adsorbable sites, the solubility of the mineral, pH of the system and formation of amorphous gel and gibbsite. Amorphous gel floates on the surface of the solution while stirring the powdered granite and then is transformed into gibbsite in an hour or so. The pH saturation values for -325 mesh fresh granite from 5 m depth is about pH 10 when rock/water ratio is over 10g/200 ml.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
• /
• 2002.05b
• /
• pp.275-276
• /
• 2002

CaO는 물과 반응하여 발열반응을 일으켜서 CaO에 코팅된 계면활성제를 용해시키며 그리고 규산소다에 흡착된 중금속과 유기물을 고정화 시키는 역할을 담당한다. 그리고 규산소다는 물과 가수분해하여 다공성이 되면서 중금속과 유기물 등을 흡착시키는 역할을 담당한다. 또 CaO에 코팅된 계면화성제는 기름과 반응성이 우수하므로 $80^{\circ}C$～$90^{\circ}C$에서 용해하여 기름과 반응하는 특성을 갖고 있다. 미분 슬래그는 보간 중에 암석화되는 과정을 도와 주므로 시간이 경과하면 pH가 점점 중성으로 변화하는 현상을 보여 주었다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.18-33
• /
• 1990

각종 콘크리트 구조물의 기초공사에서 생기는 문제점 외에 시멘트와 골재자체의 반응, 즉 알카리-골재반응에 의한 물리, 화학적인 변화가 구조물에 피해를 주는 일차적인 요인으로 작용된 사례가 최근 10년간 외국에서는 잇달아 보고 되고 있다. 국내산 콘크리트 구조물에 대한 본 연구에 의하면 변성작용을 받은 이축성 석영, 자아석류가 시멘트로부터 공급된 알카리용매에 쉽게 반응, 붕괴되며 조립질보다 세립질 골재에 더 큰 영향이 나타난다. 골재와 시멘트 사이의 반응에 의하여 K, Na, Ca 및 Si 성분이 함량이 높은 부분으로부터 낮은 곳으로 상호 치환 이동되는데 그 과정에서 smectite와 illite같은 점토광물이 반응생성물로 정출된다. 이러한 광물은 구조물 내에서 수분의 흡수와 방출에 의하여 부피의 팽축이 거듭됨으로써 콘크리트 구조물에 심각한 손상을 야기시킨다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
• /
• 2002.04a
• /
• pp.225-228
• /
• 2002

서울 지하철 A설계구간에서의 전체 21개 지하수 시료에 대하여 수질분석을 실시하였다. 배경수질은 주로 Ca-HCO$_3$ type으로 전 지역에서의 물-암석 반응 자체는 큰 차이가 없음을 보인다. 본 조사에서 실시한 분석요소 중, 먹는 물 기준치를 초과하지 않은 시료는 3개이며, 나머지 18개 시료는 중금속과 불소, 황산염 등에 의해 이미 오염되어 있는 것으로 나타났다. 지하수 오염도는 BH-l~5 지역에서 보이는 카드뮴에 의한 오염현상과 BH-6~23 지역에서 보이는 다른 중금속 이온들에 의한 오염으로 뚜렷한 지역적인 차이가 보이는데, 이는 자연적인 지하매질과 지하수의 물-암석 반응에 의한 것이기보다는, 이들 지역에 매립된 인위적인 오염물질의 차이에 의해 결정되는 것으로 추정된다.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.52-64
• /
• 1997

Pelitic rocks of southwestern Nova Scotia have been affected by widespread contact metamorphism due to the intrusion of the Shellburne Pluton, with aureole up to 15 km wide. Well-preserved pseudomorphic textures indicate that common staurolite and andalusite metacrysts formed at the expense only of plagioclase, muscovite and biotite. Excess components (K, Na and Ca) from such replacement reactions imply extensive metasomatism throughout the contact aureole. Modal analysis of a typical andalusite-bearing rock indicates a one-to-one volume ratio of product to reactant. However the products of the replacement reactions contain approximately three times more aluminum than the reactants, indicating that the regional metasomatism also involved aluminum.

• Proceedings of the KSEEG Conference
• /
• 2000.04a
• /
• pp.63-65
• /
• 2000