학술논문
온천수 내 리튬 분포
이용수 8
- 영문명
- Lithium Distribution in Thermal Groundwater: A Study on Li Geochemistry in South Korean Deep Groundwater Environment
- 발행기관
- 대한자원환경지질학회
- 저자명
- 서현수 이정환 박선주 오준섭 최재훈 이종태 윤성택
- 간행물 정보
- 『자원환경지질』56권 6호, 729~744쪽, 전체 16쪽
- 주제분류
- 자연과학 > 지질학
- 파일형태
- 발행일자
- 2023.12.31
4,720원
구매일시로부터 72시간 이내에 다운로드 가능합니다.
이 학술논문 정보는 (주)교보문고와 각 발행기관 사이에 저작물 이용 계약이 체결된 것으로, 교보문고를 통해 제공되고 있습니다.
국문 초록
전기 자동차 및 배터리에 대한 수요가 증가함에 따라 리튬의 가치가 크게 증가하였다. 리튬은 주로 페그마타이트, 열수변질을 받은 응회암질 퇴적 점토 및 대륙성 염수에서 발견된다. 전 세계적으로 지하수로 공급되는 염호와 유전 염수는 세계 리튬 생산량의 약 70%를 차지하는 대륙 염수의 주요 리튬 공급원으로 주목받고 있다. 최근에는 심부 지하수, 특히 지열수도 리튬의 잠재적 공급원으로 연구되고 있다. 심부 지하수의 리튬 농도는 상당한 물-암석 반응과 염수와의 혼합을 통해 증가할 수 있다. 심부 지하수 중의 리튬 탐사를 위해서는 그 기원과 거동을 이해하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 전국적인 규모에서 국내 온천지역 지열수의 수문지화학 특성과 진화에 관한 예비연구를 바탕으로, 심부 지하수 환경에서의 리튬의 분포를 평가하고 그 농도에 영향을 미치는 지구화학적 요인을 이해하고자 하였다. 총 555개의 온천 지하수 시료 자료는 수화학적 특성에 따라 뚜렷한 지화학 진화 특성을 갖는 5가지 유형으로 분류되었다. 또한, 리튬의 부화 기작을 평가하기 위해 리튬 농도가 90번째 백분위 수(0.94 mg/L)를 초과하는 시료(n = 56)에 대해 자세히 고찰하였다. 리튬의 농도는 수화학 유형에 따라 유의미한 차이를 보였는데, Na(Ca)-Cl유형, Ca(Na)-SO4유형, pH가 낮은 Ca(Na)-HCO3 유형 순이었다. Ca(Na)-Cl 유형에서 리튬 부화는 해수침투에 따른 역이온 교환으로 발생한다. 백악기 화산퇴적 분지에서 특징적으로 나타나는 Ca(Na)-SO4 유형 지하수에서 용존 리튬의 부화는 열수 변질 점토 광물의 산출 및 화산활동과 관련이 있는 반면, 낮은 pH의 Ca(Na)-HCO3 유형 지하수에서는 심부 CO2의 상승 혼입에 의한 기반암의 풍화 촉진으로 인해 리튬 부화가 일어난 것으로 해석된다. 본 광역 예비 지화학 연구 결과는 심부 지질환경에서의 수문지화학 진화에 대한 이해와 함께 향후 경제성 있는 리튬 탐사 지침과 관련하여 유용한 정보를 제공할 것이다.
영문 초록
The value of lithium has significantly increased due to the rising demand for electric cars and batteries. Lithium is primarily found in pegmatites, hydrothermally altered tuffaceous clays, and continental brines. Globally, groundwater-fed salt lakes and oil field brines are attracting attention as major sources of lithium in continental brines, accounting for about 70% of global lithium production. Recently, deep groundwater, especially geothermal water, is also studied for a potential source of lithium. Lithium concentrations in deep groundwater can increase through substantial water-rock reaction and mixing with brines. For the exploration of lithim in deep groundwater, it is important to understand its origin and behavior. Therefore, based on a nationwide preliminary study on the hydrogeochemical characteristics and evolution of thermal groundwater in South Korea, this study aims to investigate the distribution of lithium in the deep groundwater environment and understand the geochemical factors that affect its concentration. A total of 555 thermal groundwater samples were classified into five hydrochemical types showing distinct hydrogeochemical evolution. To investigate the enrichment mechanism, samples (n = 56) with lithium concentrations exceeding the 90th percentile (0.94 mg/L) were studied in detail. Lithium concentrations varied depending upon the type, with Na(Ca)-Cl type being the highest, followed by Ca(Na)-SO4 type and low-pH Ca(Na)-HCO3 type. In the Ca(Na)-Cl type, lithium enrichment is due to reverse cation exchange due to seawater intrusion. The enrichment of dissolved lithium in the Ca(Na)-SO4 type groundwater occurring in Cretaceous volcanic sedimentary basins is related to the occurrence of hydrothermally altered clay minerals and volcanic activities, while enriched lithium in the low-pH Ca(Na)-HCO3 type groundwater is due to enhanced weathering of basement rocks by ascending deep CO2. This reconnaissance geochemical study provides valuable insights into hydrogeochemical evolution and economic lithium exploration in deep geologic environments.
목차
1. 서론
2. 연구 방법
3. 결과 및 토의
4. 요약 및 결론
사사
References
키워드
해당간행물 수록 논문
- Alice Springs Orogeny (ASO) Footprints Tracing in Fresh Rocks in Arunta Region, Central Australia, Using Uranium/Lead (U-Pb) Geochronology
- 온천수 내 리튬 분포
- 천연기념물 진주 충무공동 익룡·새·공룡발자국 화석산지의 오염물 형성 메커니즘과 관리방안
- 열변질 이질암의 물리적 풍화작용과 손상메커니즘 해석
- 암석학적 연구를 통한 서울 광화문 월대 복원용 석재 제안
- 화석지 손상도 정밀진단 기반 보존관리체계 연구
- Banded Iron Formations in Congo: A Review
- 한국 심부 지하수 환경에서의 방사성 핵종(우라늄, 플루토늄, 팔라듐)의 지화학적 거동 모델링
- 옥천대 북서부 태백산지역 평창 일대의 클리페 모델 기반 구조기하 형태 해석 예비 연구
- 고준위방사성폐기물 심층처분시설 안전성평가 입력자료 관리를 위한 해외사례 분석
- 패각의 종류 및 소성 여부에 따른 호분안료의 특성 평가
- 조선 초기 조운선(마도4호선)에서 출수된 숫돌의 비파괴 재질 분석 연구
- 진주 정촌면 백악기 공룡·익룡발자국 화석산지의 재질특성 및 보존방안 연구
- 인도양 중앙해령 Daum 열수분출대의 광물·지구화학적 연구
- 첨단산업용 핵심광물(흑연, REE, Ni, Li, V)의 지질학적 부존특성 및 활용현황
- Mineralogy and Geochemistry of Shale Deposits in the Lower Anambra Basin, Nigeria: Implication for Provenance, Tectonic Setting and Depositional Environment
- 2022년 한국의 골재
참고문헌
교보eBook 첫 방문을 환영 합니다!
신규가입 혜택 지급이 완료 되었습니다.
바로 사용 가능한 교보e캐시 1,000원 (유효기간 7일)
지금 바로 교보eBook의 다양한 콘텐츠를 이용해 보세요!