Abstract

Twenty water samples (eleven groundwater and nine geothermal water samples) were collected to elucidate hydrogeochemical characteristics of the groundwater and geothermal water in the Dongrae hot-spring area and its vicinity. Major and minor elements were analyzed for ground and geothermal water samples. Physicochemical properties of the groundwater and the geothermal water were examined and chemical composition of the two waters were compared. Factor and correlation analyses were carried out to simplify the physicochemical data into grouping some factors and to find interaction between them. The groundwaters belong to $Ca-HCO_3$ type, while the geothermal waters belong to Na-Cl type. The Na and Cl concentrations in the Dongrae hot-spring area are higher than those of other granite areas in South Korea. The Na/Cl weight ratio ranges from 0.7 to 1.3 for the geothermal waters. On the phase stability diagram groundwaters fall effectively in the field of stability of kaolinite, while geothermal waters fall in the stability field of microcline or kolinite depending on the chemical composition system. Based on the Na-K, Na-K-Ca and Na-K-Ca-Mg geothermometers, the geothermal reservoir is estimated to have equilibrium temperature between 115 and $145^{\circ}C$.

동래온천지역 지열수 및 그 주변지역 지하수의 수리지구화학적 특성을 밝히기 위해서, 20개의 시료(11개 지하수 시료와 9개 온천수 시료)를 채수하여 화학성분을 분석하였다. 지하수와 온천수의 화학적 성질을 조사하고 이들의 화학 조성을 비교.분석하였다. 요인분석과 상관분석을 통하여 화학분석 자료를 몇 개의 요인으로 묶어서 요인들간의 상호연관성을 고찰하였다. 파이퍼 다이아그램에 도시한 결과, 지하수는 $Ca-HCO_3$형에 그리고 온천수는 Na-Cl 형에 속하는 것으로 나타났다. 동래온천수의 염소이온 함량은 우리나라의 다른 화강암지역의 온천수보다 높게 나타난다. 온천수의 Na/Cl 비는 0.7~l.3이다. 상평형도에 의하면, 지하수는 카오리나이트 안정 영역에 놓인다. 한편, 온천수는 미사장석이나 카오리나이트 안정영역에 놓인다. Na-K, Na-K-Ca 및 Na-K-Ca-Mg 지온계에 의하면, 지하 심부의 지열대수층의 온도는 $115~145^{\circ}C$로 추정된다.

Keywords

• Dongrae hot-spring;
• geothermal water;
• water-rock interaction;
• geothermometer;
• factor analysis

• 동래온천;
• 지열수;
• 물-암석 반응;
• 지온계;
• 요인분석;