• 제목/요약/키워드: Geological Environmental Zones

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단층대에서의 열-수리적 거동 모델링 (Thermo-hydraulic Modeling in Fault Zones)

  • 이영민;김종찬;구민호;김영석
    • 자원환경지질
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    • 제42권6호
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    • pp.609-618
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    • 2009
  • 지층 내에 발달한 고투수성 단층은 유체, 에너지, 그리고 용질이 이동하는데 있어서 중요한 역할을 하는 지질구조이다. 따라서 고투수성 단층 주변부에서는 지열수(혹은 온천), 지열 이상대, 그리고 금속 광상 등이 형성될 가능성이 크다. 단층의 구조에 따른 지하수 유동과 이에 따른 지층 내의 열적 상태를 확인하기 위해서 단층 구조가 다른 세 가지의 경우에 대해서 이차원 열-수리적 거동 모델링을 수행하였다. 모델링 결과로부터 세 가지 모든 단층 구조의 경우에서 단층의 투수율이 커지면 단층대에서의 지하수 용출 온도가 초기 온도 보다 높아지는 경향을 확인 할 수 있다. Peclet number 와 단층대에서의 용출온도의 상관관계 분석으로부터 상관계수($R^2$)가 0.98로 상당히 높은 것을 확인하였다. Peclet number가 1이상 일 때 단층대에서는 약 $32^{\circ}C$ 이상의 온도가 용출되며 이러한 경우에 단층대에서의 열흐름은 매질을 통한 전도 보다는 지하수에 의한 대류의 영향이 큰 것으로 판단된다.

Application of the tri-axial drill-bit VSP method to drilling for geological survey in civil engineering

  • Soma Nobukazu;Utagawa Manabu;Seto Masahiro;Asanuma Hiroshi
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제7권1호
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    • pp.70-79
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    • 2004
  • We have examined the applicability of the triaxial drill-bit VSP method (TAD-VSP) to the geological survey of possible sites for a high-level radioactive waste disposal repository. The seismic energy generated by a drill bit is measured by a downhole multi-component detector, and the resulting signals are processed to image the geological structure deep underground. In order to apply the TAD-VSP method to civil-engineering-scale drilling, we have developed a small but highly sensitive and precise three-component downhole seismic measurement system, and recorded drill-bit signals at a granite quarry. We have successfully imaged discontinuities in the granite, possibly related to fractures, as highly reflective zones. The discontinuities imaged by the TAD-VSP method correlate well with the results of other borehole observations. In conclusion, the TAD-VSP method is usable in geological investigations for civil engineering because the equipment is compact and it is simple to acquire the drill-bit signal.

Effect of water distribution on shear strength of compacted loess

  • Kang-ze, Yuan;Wan-kui, Ni;Xiang-fei, Lu;Hai-man, Wang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제31권5호
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    • pp.519-527
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    • 2022
  • Shear failure in soil is the primary cause of most geotechnical structure failures or instability. Soil water content is a significant factor affecting soil shear strength. In this study, the shear strength of samples with different water contents was tested. The shear strength, cohesion, and internal friction angle decreased with increasing water content. Based on the variation of cohesion and internal friction angle, the water content zone was divided into a high-water content zone and low-water content zone with a threshold water content of 15.05%. Cohesion and internal friction angle have a good linear relationship with water content in both zones. Environmental Scanning Electron Microscopy (ESEM) test presented that the aggregates size of the compacted loess gradually increases with increasing water content. Meanwhile, the clay in the compacted loess forms a matric that envelops around the surface of the aggregates and fills the inter-aggregates pores. A quantitative analysis of bound water and free water under different water contents using a nuclear magnetic resonance (NMR) test was carried out. The threshold water content between bound water and free water was slightly below the plastic limit, which is consistent with the results of shear strength parameters. Combined with the T2 distributions obtained by NMR, one can define a T2 relaxation time of 1.58 ms as the boundary point for bound water distribution without free water. Finally, the effects of bound water and free water on shear strength parameters were analyzed using linear regression analysis.

사면 및 터널에서의 암반 파쇄대 보강을 위한 개량형 록볼트 개발 (Development of Improved Rock Bolt for Reinforcement of Fracture Zone in Slope and Tunnel)

  • 김수로;김종태;박성철;김태혁;권현호;정교철
    • 지질공학
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    • 제20권1호
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    • pp.101-109
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    • 2010
  • 대규모 도로사면의 경우 대부분 소단 형식의 계단식 절개사면인 경우가 많다. 특히 단층파쇄대와 동반된 절개사면은 안정성 확보를 위해 특별한 보강공법이 요구된다. 이러한 특이 사면에서의 경우는 지질적 특성 때문에 기존 사면 보강공법으로는 어려운 경우가 많다. 특히 파쇄대 발달 구간에서는 굴착과 발파로 인해 암반 내 블록의 움직임 및 불연속면의 간극이 확대되어 사면의 안전율이 크게 낮아진다. 이로 인해 파쇄대의 지질적 특성에 따른 효율적인 보강대책공법 개발이 필요하나 현재까지의 지보재로는 그 적용성에 한계가 있다. 따라서 사면 및 터널 내 특이 파쇄대 구간의 효율적인 안정성 확보를 위해 특화된 록볼트 공법 개발이 필요하다. 본 연구에서는 이를 위해 최근 특이 암반파쇄대 구간에서 전면 마찰형으로 사용되는 스웰렉스 볼트 공법의 지보효과를 증대시키는 새로운 개량형 록볼트를 개발하는데 목적을 두고 있다.

시추공 합성탄성파 기록을 통한 지하 불연속 경계면의 파악 (Identification of Subsurface Discontinuities via Analyses of Borehole Synthetic Seismograms)

  • 김지수;이재영;서용석;주현태
    • 지질공학
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    • 제23권4호
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    • pp.457-465
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    • 2013
  • 지반 조사를 위해 흔히 수집하는 지표탐사 자료, 시추조사 자료, 지질공학 자료들을 서로 상관시켜 불연속 경계면 및 암반 파쇄대등의 분포를 파악하였다. 전기비저항 입체도와 공내 영상촬영을 통해 개략적인 지질 연약대의 주향 방향을 분석하고, 시추공 사이 탄성파 토모그래피 속도와 로즈 다이어그램을 통해 지층 및 암반 파쇄대의 공간적인 분포대를 파악하였다. 암반의 동적 물성을 파악하기 위해 S-PS 검층과 ${\gamma}-{\gamma}$ 검층으로 동적 탄성계수를 계산하여 푸아송 비 및 P파 속도와의 상관관계를 알아보았다. 지층의 불연속 경계면은 타격수 N값, 개별적인 밀도나 속도 정보를 이용하여 결정하는 것 보다 물리검층에서 수집한 속도와 밀도로부터 계산한 음향 임피던스의 대비, 즉 반사계수 자료와 시각적으로 잘 상관되었다. 암반에 발달한 주요 파쇄대 구간은 그 상부 경계면이 반사계수와 최적 리커 요소파의 곱말기로 계산된 합성탄성파 트레이스에서 극성이 음인 높은 진폭과 잘 상관되었다. 합성탄성파 기록으로 해석된 주된 파쇄대는 실제로 시추 코어 자료에서 관찰된 코어손실 구간 및 공내 영상촬영 자료에서 평가된 낮은 암질 구간과 잘 부합되었다.

동성광산(東星鑛山)의 지질(地質)과 광상(鑛床), 시추결과(試錐結果)를 중심(中心)하여 (On the Geology, Ore Deposit and Drilling Summary of Dongsung Copper Mine)

  • 김정택
    • 자원환경지질
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    • 제5권3호
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    • pp.133-144
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    • 1972
  • The mine of our present concern is situated at Shim-ri, Gusan-myon, Changwon-gun, Kyongsang-namdo, with lattitude $128^{\circ}35^{\prime}{\sim}36^{\prime}N$ and longitude $35^{\circ}03^{\prime}{\sim}04^{\prime}E$. This mine has not been noticed until the intermittent geological survey for the ore deposits were initiated from September, 1967 till 1970. The main mineralized zones, No.1 and No.2 zones, were studied by the diamond drilling of 9 holes down to the total depth of 1,140m, and found to have ore reserves of Cu 1.99% ore, estimated to reach around $358,000{\frac{M}{T}}$ (proved $117,000{\frac{M}{T}}$, indicated $241,000{\frac{M}{T}}$), which triggered the new exploitation of this mine. Geological composition of the district near the mine is mainly from the andesite belonging to the Silla Series of Kyongsang System and the distribution is broadly spread. Ore deposits are the hydrothermal one, filling the shear zone formed alongside the andesite main joint. There are two stripes of copper bearing mineralized zone which are about 40~70 meters apart and parallel to each other, in addition to which two others are expected. The strike of the main mineralized zone lies at $N15^{\circ}{\sim}20^{\circ}W$, the dip at $60^{\circ}{\sim}70^{\circ}NE$. The principal components of the ore mineral are chalcopyrite, bornite and as secondary, cuprite, tenorite, azurite and malachite. Pyrite, magnetite, specular hematite, very little of galena, sphalerite, quartz, epidote, zoisite, chlorite and calcite are found as gangue mineral. Confirmed by the drilling, the main mineralized zone, No.1 zone, has the length of 320m, average width of 1.62m, Ag 26g/t, Cu 1.84% and the average width of the ore zone except the narrow barren andesite horse interposed in the mineralized zone is 1.32m with Ag 32g/t and Cu 2.26%. The mineralized zone No.2 is 340m long, 1.00m wide with Ag 30g/t and Cu 2.15%. Neglecting the barren andesite horse the width is 0.73m with Ag 42g/t and Cu 2.94%.

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Lithological and Structural Lineament Mapping from Landsat 8 OLI Images in Ras Kammouna Arid Area (Eastern Anti-Atlas, Morocco)

  • Es-Sabbar, Brahim;Essalhi, Mourad;Essalhi, Abdelhafid;Mhamdi, Hicham Si
    • 자원환경지질
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    • 제53권4호
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    • pp.425-440
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    • 2020
  • The study area is located in the southern part of the M'aider Paleozoic basin in the Moroccan Eastern Anti-Atlas. It is an arid region, characterized by minimal vegetation cover, which can provide an ideal environment to apply remote sensing. In this study, remote sensing and field investigations were integrated for lithological and structural lineaments mapping. The Landsat 8 OLI data were processed in order to understand the role of lithology and geological structures in the distribution of mineral deposits in the study area. To achieve this purpose, the Color Composite (CC), the Principal Component Analysis (PCA) and Band Rationing transformation (BR) tests were performed. The results of remote sensing techniques coupled with field investigations have shown that the zones of high lineaments densities are highly correlated with the occurrences of barite mineralization. These findings depict a spatial relationship between structural lineaments and the mineralization distribution zones. Therefore, the barite and Iron oxides mineralization veins, which occur mainly in the Ras Kammouna district, seem to have a structural control. The methodological approach used in this study examining lithological mapping and lineament extractions can be used to explore mineral deposits in arid regions to a high degree of efficiency.

지질(地質)이 경북(慶北) 산림황폐(山林荒廢)에 미친 영향(影響) (The Effects of Geological Features on Forest Devastation in Kyungpook Province Area)

  • 손두식;이헌호;박상준;조재규
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • Forest devastation in Korea was caused by several factors such as internal factors from geological features and external factors from artificial forest damages including fuel wood collection from forests, forest fires, shifting cultivations and so on. According to the reports of 1935, lots of forest devastation in Kyungpook province area occurred around the main and branch stream of Nakdong river. Main factors of occurring forest devastation in 1935 were investigated by the methods of forest devastation rate and the population density at the basin of Nakdong river. But based on our study, forest devastation mainly occurred in rock zones of granite and granite gneiss, next to Nakdong formation but scarcely occurred in Hayang formation. Clay of the weathered soils of granite and granite gneiss was lost by rainfall, but remaining coarse-sandy soils(or grits) have poored conditions in vegetation's growth, which are due to high level of water permeability, lack of water-holding capacity and dried conditions. Generally, pine forests are mainly growing up in these regions. It is supposed that forest devastation was accelerated due to long periods of natural regeneration and no ability of natural regeneration by sprout after frequent collections of fuel wood and cuttings from pine forest on those grit areas. These results indicated that the high rate of forest devastation occurred around the basin with the high resident population density, which was partly due to forest damages by fuel collection. Moreover, both geological features and number of residents had much influence on forest devastation. Forest devastation was positively correlated with those variables(r=+0.73).

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ASTER 영상자료를 활용한 몽골 오보르항가이(Övörkhangai) 일대 암상 빛 변질 정보추출의 활용가능성 평가 (Assessment of Rocks and Alteration Information Extraction using ASTER data for Övörkhangaii Province, Mongolia)

  • 정용식;유재형;고상모;허철호
    • 자원환경지질
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    • 제48권4호
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    • pp.325-335
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    • 2015
  • 본 연구는 몽골 오보르항가이(${\ddot{O}}v{\ddot{o}}rkhangai$) 지역에 발달한 광화대 일대를 대상으로, ASTER 밴드를 이용한 비연산 모델을 활용하여 잠재적 변질대 및 광역적 암상정보추출의 가능성에 대한 잠재성 평가를 실시하고, 원격탐사의 활용 가능성을 검토하였다. ABRLO, PBRLO, PrBRLO 비연산 모델을 적용한 결과, 니질 변질대를 이루는 주광물인 점토광물은 열수변질 이외의 작용에 의한 산물로써도 산출이 가능하므로, 현장 샘플을 통한 검증이 필요할 것으로 사료되며, 필릭-프로피리틱 변질대의 경우, 분포양상이 변성퇴적암류-관입체 관계, 구조 및 광화대 위치에 관련된 정보가 상당한 연관성을 보이며, 이는 초기 자원탐사 시 필릭-프로피리틱 변질대와 관련된 지역의 잠재성을 평가하는데 유용할 것으로 판단된다. QI와 MI 비연산 모델을 적용한 결과, 규암화된 변성퇴적암에서보다 상대적으로 변성을 받지 않은 역암, 사암질의 퇴적층을 대상으로 QI가 더 효과적일 것으로 생각되며, MI의 경우 연구지역 내에서 규장질 혹은 고철질의 규산염 암석의 확인에 대한 신뢰도는 상대적으로 미약한 것으로 판단된다. 따라서 QI과 MI 비연산 모델이 신뢰도 높은 암상정보추출에 있어 어려움이 동반될 것으로 사료되나, 현장샘플 및 지표지질조사자료 등이 보충된다면, 기초지질 사전탐사로써 암상정보의 단서를 얻는데 상당한 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

변형 쌍극자배열법을 적용한 울릉도 나리 칼데라 주변 조면안산암 지역의 비저항분포 특성 분석 (Distribution of Resistivity Zones Near Nari Caldera, Ulleung-do, Korea, Inferred from Modified Dipole Arrays)

  • 김기범;김만일
    • 지질공학
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    • 제29권3호
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    • pp.223-236
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    • 2019
  • 전기비저항탐사는 지질 분포나 단층 파쇄대의 유무 등의 지질 구조, 지층의 풍화 및 변질 정도, 지하수 등을 파악하기 위하여 광범위하게 활용되는 탐사기법이다. 본 연구에서는 지하 전기비저항의 분포특성을 분석하기 위하여 총 6개 측선을 중심으로 울릉도 나리분지와 알봉분지 주변 지하 칼데라 퇴적층과 지질 구조를 파악하기 위하여 기존의 쌍극자배열법(A 방법과 C 방법)의 탐사결과와 함께 변형된 쌍극자배열법(D 방법)을 적용하여 연구를 수행하였다. 본 연구결과, 변형된 쌍극자배열법을 적용하여 최적의 지하 비저항 분포단면 분석을 통해 퇴적층과 연약대가 분포하는 구간인 500 ohm-m 이하의 저비저항대와 화산암체인 조면안산암질 암류가 분포하는 5,000 ohm-m 이상의 고비저항대의 경계를 명확하게 파악할 수 있었다. 알봉분지의 퇴적층은 평균 50~100m 내외, 나리분지의 퇴적층은 평균 약 100~200m 내외의 두께로 분포하는 것으로 추정되며, 칼데라 단층으로 추정되는 이상대는 지표부근에서 탐사심도 하부까지 500 ohm-m 이하의 저비저항대가 수직으로 연장성을 가지면서 암반 내 연약대와 구분되는 것으로 분석되었다.