강원도 지역 탄산용출수에 대한 심부온도 및 심부환경의 추정

Estimation of reservoir temperatures and subsurface environments for $CO_2-rich$ springs in Kangwon Province

강원도 지역의 대표적인 탄산용출수에 대한 수리지구화학적 연구를 통하여 심부 지열 저장지의 온도와 심부환경을 추정하였다. 탄산용출수는 공통적으로 약산성의 pH와 높은 이온함량으로 특징되지만, 화학적으로는 Na-HCO$_3$형, Ca-Na-HCO$_3$형, 그리고 Ca-HCO$_3$형으로 뚜렷이 구분된다. 심부에서 생성된 탄산용출수가 지표로 상승하는 도중에 수반된 지표수 혼합차이로 인해 이런 화학조성의 차이가 유발된 것으로 판단된다. Na-HCO$_3$형 탄산수는 화학 조성상 ‘mature water’의 특징을 보여주는 반면, 다른 두 유형의 탄산수들은 ‘immature water’에 해당하였다. Na-HCO$_3$ 형 탄산수에 대하여 실리카, Na-K 및 Na-K-Ca 지온계를 적용한 결과, 약 l15-157도의 심부저장지 온도가 산출되었으며, 이 결과는 다성분 평형계를 이용한 추정 온도 (약 140-160도)와도 잘 일치하였다. 반면, Ca-HCO$_3$ 형 탄산수들은 지표수와의 혼합 때문에 상대적으로 낮고 넓은 범위의 추정 온도 (약 60-130도)를 나타내었다. 따라서 연구지역 내 탄산용출수의 심부저장지 온도는 Na-HCO$_3$형에 대해서만 타당하게 적용될 수 있으며, 약 140-160도일 것으로 추정된다.