The role of geophysics in understanding salinisation in Southwestern Queensland

호주 Queensland 남서부 지역의 염분작용 조사

This study, combining geophysical and environmental approaches, was undertaken to investigate the causes of secondary salinity in the Goondoola basin, in southwestern Queensland. Airborne radiometric, electromagnetic and ground electromagnetic datasets were acquired, along with data on soils and subsurface materials and groundwater. Relationships established between radiometric, elevation data, and measured material properties allowed us to generate predictive maps of surface materials and recharge potential. Greatest recharge to the groundwater is predicted to occur on the weathered bedrock rises surrounding the basin. Electromagnetic data (airborne, ground, and downhote), used in conjunction with soil and drillhole measurements, were used to quantify regolith salt store and to define the subsurface architecture. Conductivity measurements reflect soil salt distribution. However, deeper in the regolith, where the salt content is relatively constant, the AEM signal is influenced by changes in porosity or material type. This allowed the lateral distribution of bedrock weathering zones to be mapped. Salinisation in this area occurs because of local-andintermediate-scale processes, controlled strongly by regolith architecture. The present surface outbreak is the result of evaporative concentration above shallow saline groundwater, discharging at break of slope. The integration of surficial and subsurface datasets allowed the identification of similar landscape settings that are most at risk of developing salinity with groundwater rise. This information is now being used by local land managers to refine management choices that prevent excess recharge and further salt mobilisation.

이 연구에서는 지구물리 및 환경공학적 방법을 동원하여 호주 Queensland 남서부 Goondoola Basin 에서의 2차 염분작용의 원인을 조사하였다. 지표 및 지하 물질과 지하수에 대한 정보와 함께 항공 방사능 및 전자탐사 그리고 지표 전자탐사 자료가 얻어졌다. 방사능과 고도자료 및 측정된 물성간에 얻어진 상관관계로부터 지표 물질 및 지하수 유입 포텐샬의 예측도를 만들 수 있었는데, 가장 큰 지하수 유입은 분지를 둘러싼 풍화 기반암에서 일어나는 것으로 예측되었다. 전자탐사자료(항공, 지표 및 시추공)는 토양 및 시추자료와 함께 천부 소금층의 크기와 지하 구조를 규명하는데 사용되었다. 전기전도도 측정자료는 토양 염분의 분포를 반영하고 있다. 그러나 표토 깊은 곳에서는 염분함량이 상대적으로 일정하여, 항공전자탐사 신호는 공극률 또는 물성의 변화에 따라 영향을 받았으며, 이러한 결과로부터 기반암 풍화대의 수평적인 분포를 탐지할 수 있었다. 이 지역의 염분 작용은 표층 구조에 의해 강하게 좌우되는 국부적 및 중간 크기 과정의 결과로 발생하며, 현재의 지표 현상은 사면의 균열에서 유출되는 천부 염분 지하수 상부에서의 증발 농축의 결과이다. 표층과 지하 자료의 종합으로부터 지하수위 상승에 따른 염분도 증가로 야기되는 유사한 산사태 구조의 규명이 가능하였다. 이 정보는 현재 지방 토지 관리자가 과도한 지하수 유입과 더 이상의 염분 이동을 막는 관리방법의 개선에 이용되고 있다.