• Water Geochemistry and Mineralogical Characterization of precipitate in the Munkyeong Bicarbonate Hot Spring
  • 문경 탄산온천수의 지화학적 특성 및 침전물에 대한 광물학적 연구
  • 김정진;김윤영;
  • 서울대학교 지구환경과학부;중앙대학교 산업경영연구소;
Abstract
Water chemistry in the Munkyeong hot-spring expresses high values of EC(1,857 $mutextrm{s}$/cm), $HCO_3$(1,250 mg/l), $SO_4$(147.60 mg/l), Mg(43.05 mg/l), and Ca(279.43 mg/l). The precipitates of small quantity is formed in lower temperature, but much of in case apply heat by boiler. Although mineral that is settled from original ground water is most calcite, aragonite and calcite at the same time crystallized in boiler. The $CO_3$ is present predominantly as $HCO_3^{-}$ and $H_2$$CO_3$, $SO_4$, Mg and Ca are present as free ion. Ca is saturated with respect to carbonate such as aragonite and calcite but slightly undersaturated with respect to anhydrite and gypsum Al is saturated with diaspore and gibbsite. The precitptates are composed of carbonate such as calcite and aragonite and amorphous Fe-hydroxide.

문경지역 온천은 칼슘-중탄산 온천으로 원수의 온도는 약 $28.5^{\circ}C$이다 원수는 EC(1,857 $\mu\textrm{s}$/cm), $HCO_3$ (1,250 mg/l), $SO_4$(147.60 mg/l), Mg(43.05 mg/l) . 그리고 Ca(279.43 mg/l)로 상당히 높은 값을 나타낸다. 원수에는 소량의 침전물이 형성되지만 보일러로 가열할 경우 많은 양의 침전물이 형성된다. 원수에서 침전되는 광물은 대부분 방해석이지만 보일러실에는 아라고나이트와 방해석이 동시에 정출된다. 온천수 내의 화학종은 $CO_3$는 대부분 $HCO_3^{-}$ 이지만 상당 부분이 $H_2$$CO_3$로, $SO_4$$SO_4^{2-}$ , Mg는 $Mg^{2+}$ Ca는$ Ca^{2+}$ 로 존재한다. 전체적으로 볼 때 대부분의 성분에서 $CO_3$를 포함한 화학종이 존재하는 것을 볼 수 있다. 포화지수를 근거로 침전 가능한 광물은 다이아스포어, 보에마이트, 깁사이트, 아라고나이트, 방해석, 능철석 등이지만 X-선회절 분석결과 침전물은 아라고나이트, 방해석, 철수산화물로 구성되어 있다.

Keywords: Hot spring;Precipitates;Calcite;Aragonite;Fe-hydroxide;

Keywords: 온천;침전물;방해석;아라고나이트;철수산화물;

References
  • 1. Caboi, R., Cidu, R., Franfani, L. and Zuddas, P. 'Geochemistry of the high PCO2 waters in Longudro, Sardina, Italy' ,Appl Geochem., 8, p. 153-160 (1993)
  •  
  • 2. Duchi, V., Campana, M.E., Mmissale, A., Thompson, M. 'Geochemistry of thermal fluids on the volcanic Isle of Pantelleria, southem Italy' Appl. Geochem., 9, p. 147-160 (1994)
  •  
  • 3. Dunchi, V., Minissale, A.A., Ordno, S. and Roman, L. 'Geothermal prospecting by geochemical methods on natural gas and water discharge in the Vulsini Mts volcanic district, Central Italy', Geothermics, 16, p. 147-157 (1987)
  •  
  • 4. Mayo, A.l. and Muller A.B. 'Law temperature diagenetic-metamorphic and magmadc contnbudons of extemal $CO_2$ gas to a shallow groundwater system', J. Hydrol, 197, p. 286-304 (1997)
  •  
  • 5. Pauwels, H., Fouillac, C. and Fouillac, A.M. 'Chemistru and isotopes of deep geothermal saline fluids in the Upper Rhine Graben : Origin of compounds and water-rock interactions', Geochim. Cosmochim. Acta, 57, p. 2737-2749 (1993)
  •  
  • 6. Pauwels, H., Fouillac, C., Goff, F. and Vuataz, F.D. 'The isotopic and chemical composition of $CO_2$-rich thermal waters in the Mont-Dore region (Massif- Central, France)', Appl. Geochem., 12, p. 417-427 (1997)
  •  
  • 7. Stober, I. and Bucher, K. 'Deep groundwater in the crystalline basement of the Black Forest Region', Appl.Geochem., 14, p. 237-254 (1999)
  •  
  • 8. 고용권, 김천수, 배대석, 김건영 , 정형재 '중원지역 탄산수의 지구화학적 진화', 자원환경지질, 32, p.969-483 (1999)
  •  
  • 9. 최현수, 고용권, 김천수, 배대석, 윤성택 '강원도 지역 탄산수의 환경동위원소적 특성'. 자원환경지질, v. , p. 491-504
  •  
  • 10. 고용권, 김천수, 배대석, 이동익 '문경지역 심부지하수의 수리화학 및 환경동위원소 연구' 자원환경지질, 33, pp469-489 (2000)
  •  
  • 11. Yun, S.T., Koh, Y.K., Choi, H.S., Youm, S.J. and So,C.S. 'Geochemistry of geothermal waters in Korea : Environmental isotope and hydrochemical characteristics II. Joungwon and Munkyeong areas' , Econ. Envon. Geol., 31, p. 201-213
  •  
  • 12. Choi, H.S. 'Hydrogeochemical and Environmental Isotopic Studies of the Carbonate-typy Groundwaters in the Jungwon and Munkyeong areas', Ms. Thesis, Korea Univ., (1998)
  •  
  • 13. 고용권, 김천수, 배대석, 김건영, 정형재 '초정지역 탄산수의 지구화학적 연구 I. 수리화학' ,지하수환경 , 6, p. 159-170 (1999)
  •  
  • 14. 김건영, 고용권, 최현수, 김천수, 배대석 '중원지역 탄산온천수의 탄산염 침전물에 관한 광물학적 및 지 구화학적 연구' , 한국광물학회지, 13, p. 23-36 (2000)
  •  
  • 15. Usdowski, E., Hoefs, J. and Menschel, G. 'Relationship between 13C and 180 fracdonadon and changes in major element composition in a recent calcite-deposition spring-A model of chemical vahations with inorganic $CaCO_3$, Precipitation. Earth Planet. Sci. Let., 42, p. 267-276 (1979)
  •  
  • 16. Fouke, B.W, Farmer, J.D, Des Marais, D.J, Pratt, L, Sturchio, N.C, Burns, P.C. and Discipulo, M.K. 'Depositional facies and aqueous-solid geochemistry of travertine-depositing hot springs (Angel Terrace, Mammoth Hot Springs, Yellowstone National Park, U.S.A.)', Jour. Sedimentary Research, 70, p. 565-585 (2000)
  •  
  • 17. Allison, J. D., Brown, D. S.and Novo-Gradac, K. J. MINTEQA2/ PR0DEFA2, A geochemical assessment model for environmental systems : Version 3.0 User's Manual, USEPA Report No. EPA/600/3-91/021 : Athens. Georgia (1991)
  •  

This Article

  • 2002; 7(2): 45-52

    Published on Jun 1, 2002