Frture mapping and deep-seated ground water exploration in the crystalline rocks by integrated geophysical techniques

종합적 물리탐사에 의한 파쇄대 및 심부 지하수 탐사

Groundwater in crystalline basement is controlled primarily by tectonic fractures. It is evident that the delineation of the heavily faulted area and/or fractures deeply developped should be considerable value in deep-seated low enthalphy geothermal water. Electrical and electromagnetic methods have effectively been employed to map hydraulic faults and shear zones for groundwater exploration. In this study VLi; dipoledipole resistivity, controlled source audio~frequency magneto-telluric(CSAMT) and magnetic methods were applied in the Bomun resort area, adjacent to Kyongju city, southeastern part of Korea. The integrated geophysical tools employed in this experiment can be manifested themselves as: 1. Magnetic high for granite intrusions which is more favorable for geothermal gradient increase in depth. 2. VLF cross-over trends for mapping linear shallow conductive fractures and shear zones. 3. Dipole-dipole resistivity distributions for the deep-seated(less than 500m in depth) fractures and shear zones. The dipole-dipole resistivity field data were inverted to the true resistivity distribution with two-dimensional automatic inversion program based on the finite-difference method. 4. CSAMT provides an efficient way of delineating fractures and fault zones if the depth is greater than about 500m.

지하 심부에 발달된 파쇄대 및 단층등은 지하수의 유통통로가 되어 심부 지하수 개발과 직접적인 관련이 있다. 그러므로 지표에서 지하 파쇄대 및 단층을 탐지함은 심부 지하수 개발 대책 수립에 대단히 중요하다. 본 연구에서는 이와 같은 문제에 대한 물리탐사법의 확립을 위해 경주 보문 관관단지내에서 다수의 물리탐사법을 동원하여 종합적인 탐사를 실시 그 자료를 해석하였다. 경주지역은 자력탐사, VLF 전자탐사, 쌍극자 배열 전기탐사, CSAMT 탐사등이 실시되었다. 자려탐사의 목적은 관입암으로 추정되는 화성암의 분포상황의 파악에 VLF 전자탐사는 지표천부의 파쇄대의 탐지에 있다. 쌍극자 배열 전기탐사는 비교적 천부으 비저항 분포 및 단층 파쇄대의 탐지에 CSAMT 탐사는 비교적 심부까지의 비저항 분포 및 단층 파쇄층 탐지에 있다. 경주지역 탐사자료의 종합적인 해석 결과 자력탐사에 의해 퇴적암 하부에 발달하는 화강암의 분포상황을 파악할 수 있었으며, VLF 탐사로써 지표천부의 다수의 파쇄대를 확인하였다. 자력탐사와 전기탐사 그리고 전기탐사의 종합적인 해석에 의해 거의 남북 방향으로 달리는 구조선 및 비저항 분포 상태를 파악할 수 있었으며 이에 의하여 시추가 추천되었다.