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편마암-물 반응계에서 지하수의 지화학적 진화 및 이차광물 생성에 관한 반응경로 모델링
Reaction Path Modelling on Geochemical Evolution of Groundwater and Formation of Secondary Minerals in Water-Gneiss Reaction System

정찬호    (한국원자력연구소 후행핵연료주기연구그룹   ); 김천수    (한국원자력연구소 후행핵연료주기연구그룹   ); 김통권    (한국자원연구소 환경지질부   ); 김수진    (서울대학교 지질과학과  );
  • 초록

    The reaction path of water-gneiss in 200m borehole at the Soorichi site of Yugu Myeon, Chungnam was simulated by the EQ3NR/EQ6 program. Mineral composition of borehole core and fracture-filling minerals, and chemical composition of groundwater was published by authors. In this study, chemical evolution of groundwater and formation of secondary minerals in water-gneiss system was modelled on the basis of published results. The surface water was used as a starting solution for reaction. Input parameters for modelling such as mineral assemblage and their volume percent, chemical composition of mineral phases, water/rock ratio reactive surface area, dissolution rates of mineral phases were determined by experimental measurement and model fit. EQ6 modelling of the reaction path in water-gneiss system has been carried out by a flow-centered flow through open system which can be considered as a suitable option for fracture flow of groundwater. The modelling results show that reaction time of 133 years is required to reach equilibrium state in water-gneiss system, and evolution of present groundwater will continue to pH 9.45 and higher na ion concentration. The secondary minerals formed from equeous phase are kaolinite, smectite, saponite, muscovite, mesolite, celadonite, microcline and calcite with uincreasing time. Modeling results are comparatively well fitted to pH and chemical composition of borehole groudwater, secondary minerals identified and tritium age of groundwater. The EQ6 modelling results are dependent on reliability of input parameters: water-rock ratio, effective reaction surface area and dissolution rates of mineral phases, which are difficult parameters to be measured.


  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. 2002. "Estimation of Geochemical Evolution Path of Groundwaters from Crystalline Rock by Reaction Path Modeling" 자원환경지질 = Economic and environmental geology, 35(1): 13~23     
    2. Jeong, Chan-Ho ; Kim, Dong-Wook ; Kim, Moon-Su ; Lee, Young-Joon ; Kim, Tae-Seung ; Han, Jin-Seok ; Jo, Byung-Uk 2012. "Occurrence of Natural Radioactive Materials in Borehole Groundwater and Rock Core in the Icheon Area" 지질공학 = The journal of engineering geology, 22(1): 95~111     

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    1. 1991 "결정질암반에서의 지하수유동 연구경향" 지질공학 = The journal of engineering geology 1 (1): 137~145    
    2. 1995 "트리튬을 이용한 지하수 연대측정 수학모델 개발 및 삼광광산 주변 지하수 유동시간 분석" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 2 (2): 72~77    
    3. 1996 "분리단열망개념의 지하수유동해석을 위한 단열투수량계수의 정량화 연구" 지질공학 = The journal of engineering geology 6 (1): 1~13    
    4. 1997 "지하유류비축시설 수리안정성 평가방안" 지질공학 = The journal of engineering geology 7 (3): 229~245    
    5. 1997 "임해지역 주변에서의 해수침투특성" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 4 (2): 61~72    
    6. 1998 "순산 모델링 기법을 이용한 단열크기 추정방법 고찰" 지질공학 = The journal of engineering geology 8 (1): 1~12    
    7. 1998 "일라이트, 할로이사이트에 대한 중금속 원소의 흡착특성" 韓國鑛物學會誌 = Journal of the mineralogical society of Korea 11 (1): 20~31    
    8. 1998 "3차원 단열망모델링을 위한 단열수리인자 도출" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 5 (2): 80~87    
    9. 1998 "영천 화강암지역 지하수의 지화학적 모델링" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 5 (4): 192~202    
    10. 1998 "한반도 지열수의 지화학적 연구: 환경동위원소 및 수문화학적 특성 I. 부곡 지역" 자원환경지질 = Economic and environmental geology 31 (3): 185~199    
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