청송 달기탄산약수의 수리지화학과 탄산 및 영족기체 기원 (Hydrogeochemistry and Origin of CO2 and Noble Gases in the Dalki Carbonate Waters of the Chungsong Area)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질공학회
· 수록지 정보 : 지질공학 / 22권 / 1호 / 123 ~ 134페이지
· 저자명 : 정찬호, 김규한, Keisuke Nagao

초록

본 연구에서는 경북 청송지역 달기탄산약수를 대상으로 수리화학적 특성을 밝히고, δ13CDIC 분석과 영족기체 동위원소(3He/4He, 20Ne/22Ne)의 존재비를 분석하여 영족기체와 연계한 탄산가스의 기원을 밝히고자 하였다. 달기 탄산약수의 수리화학적 특성은 pH 5.93~6.33 범위로 약산성의 특성을 보이고, 전기전도도 값은 1,950~3,030 μS/cm 범위로 높은 값을보인다. 탄산약수의 수리화학적 유형은 Ca(Mg)-HCO3 형에 속하며, Na의 함량도 매우 높은 값을 보인다. 모든 약수는Fe, Mn의 함량이 음용수 수질기준치를 초과하고, 일부에서는 As의 함량이 높은 값을 보인다. 탄산약수의 주요 이온성분함량은 1999년에 보고된 함량보다 전반적으로 약간 높은 값을 보인다. 달기 탄산약수의 δ13CDIC값은 −6.70~−4.47‰의 범위를 보여 CO2의 기원은 맨틀과 마그마와 같은 지하 심부기원임을 지시한다. 달기탄산약수는 3He/4He비가 7.67×10−6~8.38×10−6범위로 높은 값을 보이고, 4He/20Ne비는 21.32~725.7 범위를 보여, 대기-맨틀-지각 기원의 3성분계상에서 헬륨가스의 기원이 맨틀과 같은 심부기원(혹은 화산성기원)의 영역에 도시된다. 이와 같은 연구결과는 과거 달기약수내 CO2가 무기기원이라는 해석과는 달리 보다 분명한 심부기원의 CO2공급원을 제시하는데 의미가 있다.

영어초록

Hydrochemical analyses, carbon isotopic (δ13CDIC) analyses, and noble gas isotopic (3He/4He and 4He/20Ne) analyses of the Dalki carbonate waters in the Chungsong area were carried out to elucidate their hydrochemical composition and to determine the source of CO2 gas and noble gases. The carbonate waters have a pH of between 5.93and 6.33, and an electrical conductivity 1950 to 3030 μS/cm. The chemical composition of all carbonate waters was Ca(Mg)-HCO3, with a high Na content. The contents of Fe, Mn, and As in some carbonate waters exceed the limit stipulated for drinking water. The concentrations of major ions are slightly higher than those reported previously.
The δ13CDIC values range from -6.70‰ to -4.47‰, indicating that the carbon originated from a deep-seated source.
The 3He/4He and 4He/20Ne ratios vary from 7.67×10-6 to 8.38×10-6 and from 21.32 to 725.7, respectively. On the 3He/4He versus 4He/20Ne diagram, the noble gas isotope ratios plot in the field of a deep-seated source, such as mantle or magma. We therefore conclude that CO2 gas and noble gas in the Dalki carbonate waters originated from a deep-seated source, rather than an inorganic CO2 origin as suggested in a previous study.

참고자료

· 없음