서 론

지각의 상부에서 발달하는 취성 변형에 의해 형성된 절리와 단층은 지하수 및 열수 유체의 주요 이동 통로로 기능하며, 이러한 단열면을 따라 다양한 2차 광물이 침전된다(Muchez et al., 1995; Bons et al., 2012). 단열의 관계와 단열충전 광물의 공생 순서(paragenesis)를 체계적으로 분석하면 서로 다른 시기에 작동한 유체 사건을 구분하고, 각 사건과 관련된 유체의 화학적 성격을 추론할 수 있다(Passchier and Trouw, 2005).

특히 고준위방사성폐기물 심층처분을 위한 천연방벽 평가의 관점에서, 결정질 암반에 발달한 단열계의 기하 그리고 단열충전 광물의 종류 및 생성환경을 파악하는 것은 처분부지의 처분심도를 선정하고 잠정적으로 지하수를 통해 유출될 수 있는 핵종의 지구화학적 거동을 예측하는 것에 있어서 매우 중요한 의사결정 정보이다(Kim et al., 2004; Lee et al., 2006; Ishibashi et al., 2016; Bossart et al., 2017; Yuguchi et al., 2019).

본 연구는 국립경국대학교 부지 내에서 시추된 코어시료에 대한 암석기재학적 연구를 수행하여, 코어시료에 발달한 단열충전 광물을 동정하고 이들의 공생 순서를 보고한다. 이를 통해 결정질 암반에 발달한 단열충전 광물의 형성과 진화에 대한 사례를 제공하고, 나아가 영남육괴의 열수 활동에 대한 새로운 정보를 제공하고자 한다.

지질학적 배경

한반도의 편마암질 암석은 원생대 낭림육괴, 경기육괴 그리고 영남육괴에 분포하며, 이들은 주로 호상 준편마암, 혼성암, 정편마암, 석영 장석 편마암 그리고 약간의 각섬암, 편암 그리고 규암으로 구성된다(Kim et al., 2014). 안동 지역은 영남육괴 북동부 내륙에 해당되며, 중평동 도폭(Kim et al., 1970)에 따르면, 이 지역의 화강암질 편마암 내부에는 시대미상의 결정질 석회암이 협재된다(Fig. 1).

Fig. 1.

Geological map of the study area (after Kim et al., 1970).

이들을 관입하고 있는 쥬라기 안동화강암은 모드 조성상 토날라이트-화강섬록암-화강암으로 분류되며(Hwang and Lee, 2002; Yoon et al., 2014), 지구화학적으로 화산호 화성활동의 특성을 보인다(Hwang et al., 2002). SHRIMP (Sensitive High Resolution Ion Micro Probe) U-Pb 저어콘 연대측정 결과, 안동화강암의 정치 시기는 ~177–172 Ma로 보고되어 있다(Yoon et al., 2014). 이후, 중생대 백악기 경상분지를 구성하는 퇴적암이 위의 암상들을 피복 내지 단층 경계로 접하면서, 연구지역 일대의 최상부 층서를 구성하고 있다(Fig. 1).

안동 지역에 분포하는 결정질 암반은 지질학적으로 오랜 시기에 걸쳐 여러 차례의 지각 변동을 겪었으며, 이로 인해 다양한 규모의 단층과 절리가 발달해 있다(Choi et al., 2002). 따라서 이 지역의 단열충전 광물을 연구함으로써 과거의 지질학적 사건과 유체-암석 상호작용의 특성을 추론할 수 있다.

연구방법

시료 채취 및 성형

국립경국대학교 부지 내 시추지점 지하 31.3–478.8 m 구간에 대해 총 10개의 시료를 채취하였다(Fig. 2). 시료는 특히 절리면이 발달한 부분을 중심으로 선별하였으며, 이는 절리면에 충전된 광물을 효과적으로 연구하기 위함이다. 단열면을 위주로 채취된 시료들은 잘 부스러지는 특성을 가지기 때문에(Fig. 2d and e), 코어시료를 암석칩으로 성형하기 전에 레진-경화제를 25:3의 무게비로 혼합한 에폭시에 몰딩하였다. 몰딩된 시료를 진공 데시케이터에 넣어 에폭시를 시료 내부로 침투시킨 후 상온에서 24시간 동안 경화시켰다.

박편 제작을 위한 암석칩은 절리면에 수직 방향으로 제작하였다(Fig. 2). 준비된 암석칩을 표준박편으로 제작한 후, 0.3 µm 알루미나 연마제를 사용해 표면을 고르게 연마하였다. 박편 및 후방산란전자(Back-Scattered Electron, BSE) 이미지 속 광물축약어는 Whitney and Evans (2010)가 제안한 바를 따라 표기하였다.

Fig. 2.

Representative core samples. The black dotted lines indicate sections used for making thin sections. The pencil for scale is 14.7 cm long.

편광현미경 및 FE-EMPA 분석

편광현미경을 사용해 시료의 전반적인 조직을 관찰하고, 1차 및 2차 광물의 광학적 특성을 파악하였다. 이후 BSE 이미지를 통해 미세조직을 관찰하고, 미립 광물을 식별하기 위해 전계방사형 전자탐침미세분석기(Field Emission-Electron Micro Probe Analyzer, FE-EMPA; JEOL JXA-8530F)를 사용하였다. 시료 표면은 백금(Pt)으로 코팅하였으며, 분석에 사용된 가속전압 및 전류는 각각 15 kV, 20 nA이다. 해당 기기에 부착된 에너지분산분광기(Energy Dispersive Spectrometry, EDS; OXFORD X-Max 50)를 사용한 점 및 선 분석을 통해 단열충전 광물의 조성적 특성을 파악하였다.

X-선 회절 분석

일부 구간의 시료들은 심하게 파쇄되어 EDS 분석치에서 상이 혼합된 양상으로 판단되었다. 따라서 176.3 m, 449.7 m, 466.7 m 구간 시료에 대해 X-선 회절분석(X-Ray Diffraction, XRD)을 수행하였다. 단층대 충전물을 핀셋을 사용해 분리하여 아게이트(agate) 막자와 사발로 공기 중에서 마쇄하였다. 분석에는 Philips X'Pert APD가 사용되었으며, 분석조건은 40 kV, 30 mA, CuKα, 5–70 2θ°, 0.02°/1.5 s이다. 이후 Profex 소프트웨어(Doebelin and Kleeberg, 2015)를 사용해 광물의 회절선을 동정하고, 내장된 결정정보(Crystal Information File)를 이용하여 리트벨트(Rietveld) 반정량 분석을 수행하였다.

연구결과

시료채취 심도가 깊어짐에 따라 암상과 단열충전 광물이 불연속적으로 변화하기 때문에 심도에 따라 시료를 기술하기보다는 암상 변화 및 단층대의 양상, 그리고 단열 충전 광물 및 단층 물질 순으로 서술하였다. 이때 맥과 세맥은 수직 두께에 따라 각각 0.2 mm보다 두껍고 얇은 것으로 정의하였다.

암상 변화 및 단층대의 양상

3개의 구간(94.0 m, 387.5 m, 478.8 m)을 제외하고, 나머지 구간의 암상은 암회색에서 담황색을 보이는 화강편마암이며, 변질의 정도가 강해짐에 따라 황갈색을 띤다(Fig. 2a and c). 이들은 주로 1 mm 내외의 크기를 가지는 석영, 알칼리장석, 사장석, 흑운모 그리고 각섬석으로 구성되며, 대부분 봉합(sutured) 조직을 보인다(Fig. 3a). 화강편마암 시료들은 유색광물의 함량에 따라 우흑부(melanocratic)와 우백부(leucocratic)로 구분되기도 한다(Fig. 3a).

Fig. 3.

Representative cross-polarized light (XPL) images of (a) granitic gneiss, (b) crystalline limestone, and (c) porphyritic granite from the drillcore.

94.0 m 구간에서는 회백색을 띠는 결정질 석회암이 관찰된다(Fig. 2b). 결정질 석회암은 1–2 mm 크기를 가지는 방해석 결정으로 구성되며, 모두 봉합조직을 가지며 파동소광한다(Fig. 3b). 방해석 결정의 경계 부근에는 스카른 작용과 관련된 단사휘석 미정이 결정화되어 있다(Fig. 3b). 387.5 m 및 478.8 m 구간에서는 미약한 엽리를 보이는 담홍색 반상화강암이 관찰된다(Fig. 2f). 이들은 1–2 mm 장경을 가지는 석영, 사장석, 알칼리장석으로 구성되며, 1 mm 내외의 각섬석과 단사휘석을 포함한다(Fig. 3c).

소규모 단층대는 176.3 m, 449.7 m, 466.7 m 구간의 화강편마암(Fig. 2c–e) 그리고 478.8 m의 반상화강암에서 관찰된다(Fig. 2f). 176.3 m 단층대는 25 cm에 걸쳐 시료 전반에 발달하며(Fig. 2c), 내부에는 수 mm 두께의 방해석 및 석영맥이 주입되어 있다(Fig. 4a). 이들 열수맥은 연변부에서 모암의 파쇄부와 혼합되어 있으며(Fig. 4a), 맥 중앙의 공극에는 알칼리장석 및 인회석이 침전되어 있다(Fig. 4b). 449.7 m 및 466.7 m 구간의 단층대는 심하게 파쇄되어 있다(Fig. 2d and e). 전자는 2차 침전물이 없이 모암의 파편들로 만 구성되는 반면, 후자는 다량의 적철석이 단층 파쇄물질과 혼합되어 있다(Fig. 4c). 478.8 m 구간의 단층대는 작은 규모의 각력대가 방해석 맥과 적철석 세맥에 의해 절단된 양상으로 나타나며(Figs. 2f and 4d), 이들의 교차부에서 약 1 cm 규모의 변질대가 관찰된다(Fig. 4d).

Fig. 4.

Small fault zones within (a) granitic gneiss at 176.3 m depth, (c) granitic gneiss at 466.7 m depth, and (d) porphyritic granite at 478.8 m depth. (b) Results of an EDS transect along the section indicated by the white line in (a). PPL: plane-polarized light.

단열 충전 광물 및 단층 물질

본 연구에서 채취된 코어시료의 불연속면을 충전하는 주요 광물은 방해석이며, 석영, 황철석, 적철석, 녹니석 그리고 녹염석이 국지적으로 포함되어 있다.

방해석은 449.7 m 및 466.7 m 구간을 제외한 모든 구간에서 맥 또는 세맥의 형태로 산출되며(Fig. 2), 내부에 모암으로부터 기원한 파편을 함유한다(Fig. 4a). 특히 176.3 m 구간의 방해석은 1.1 cm 두께로 가장 두껍게 관찰되며(Fig. 4a), Mg의 함량이 맥의 중앙부로 갈수록 증가하는 조성 누대를 보인다(Fig. 4b). Table 1은 각 심도 구간 시료에 대한 방해석의 EDS 조성을 보여준다. 94.0 m 구간의 결정질 석회암은 Mn, Fe, Mg를 포함하지 않는 순수한 방해석으로 구성된 반면, 나머지 구간의 시료들은 Mn (최대 1.53 wt.%), Fe (최대 2.40 wt.%) 그리고 Mg (최대 0.76 wt.%)를 미량 포함한다. 그러나 깊이 또는 산출양상(맥 vs. 세맥)에 따른 체계적인 조성변화 양상은 관찰되지 않았다.

석영은 176.3 m 시료에서 1 mm 내외의 두께를 보이는 맥으로 관찰된다(Fig. 4a). 나머지 구간에서는 방해석 맥 또는 단층물질 내부에 포함된 모암의 파편으로 존재한다(Figs. 4c and 5). 황철석은 31.3 m, 449.7 m 그리고 466.7 m 구간에서 0.2 mm 이하의 크기를 가지는 미립의 결정으로 관찰된다(Fig. 5c). 적철석은 466.7 m 그리고 478.8 m 시료에서 관찰되는데(Fig. 4c and d), 특히 466.7 m의 경우에는 적철석 내부에 모암에서 기원한 파편이 다량 포함되어 있다. 녹니석은 466.7 m 구간의 시료에서 소량 관찰된다.

Fig. 5.

(a) PPL, (b) XPL and (c) BSE images of a small fault zone in granitic gneiss at 449.7 m depth in the drillcore. Note that the areas in (a) indicated by yellow and red rectangles are enlarged in (b) and (c), respectively. See Figure 4 for a comparison of different fault zones in the core samples.

단층대 시료들(176.3 m, 449.7 m, 466.7 m 구간)에 대해 XRD 분석을 수행하였고(Fig. 6), 각 시료에 대한 리트벨트 분석 R-factor는 11.85, 10.19, 13.66이며, goodness-of-fit 값은 1.31, 1.61, 1.15이다.

Fig. 6.

X-ray diffraction patterns obtained for small fault zones in the drillcore samples. The R-factors of the samples from epths of 176.3, 449.7, and 466.7 m are 11.85, 10.19 and 13.66, respectively. The corresponding goodness of fit values are 1.31, 1.61, and 1.15, respectively.

176.3 m 시료에서 탄산염광물(방해석 + 능철석, 81%), 석영(13%) 그리고 인회석(6%)의 회절선이 관찰되며(Fig. 6), 이러한 리트벨트 분석 결과는 이 구간 단층대의 암석기재학적 관찰 결과에 상응한다(cf. Fig. 4a and b). 449.7 m 시료는 주로 석영(49%), 알칼리장석(30%) 그리고 사장석(21%) 회절선을 보이며, 이는 화강편마암의 조암광물 구성비에 상응한다(Fig. 5). 한편, BSE 이미지에서 관찰되는 미량의 황철석이 X-선 회절패턴에서는 나타나지 않는데, 이는 황철석의 함량이 시료의 균질화 과정에서 희석되었거나 결정도가 낮기 때문으로 판단된다. 466.7 m 시료에서는 적철석(58%), 석영(15%), 사장석(10%), 스멕타이트(10%) 그리고 녹니석(7%)의 회절선이 관찰된다(Fig. 6). 적철석 회절선이 넓은 반폭을 보이는 것은 이 구간 철산화물의 결정도가 낮음을 시사한다.

토 의

단열충전 광물의 공생 순서(Paragenesis)

안동 코어시료에서 관찰된 단열충전 광물의 절단 관계와 조직적 특징을 종합하면, 이들은 크게 세 단계에 걸쳐 순차적으로 형성된 것으로 해석된다: 방해석의 광역적 침전, 석영의 국지적 침전 그리고 황철석-적철석의 침전단계이다. 이러한 세 단계의 구분은 두 가지 직접적인 절단 관계에 의해 뒷받침된다. 첫 번째는 176.3 m에서 방해석맥을 절단하는 석영맥(Fig. 4a), 그리고 두 번째는 478.8 m에서 방해석 맥을 절단하는 적철석 세맥(Fig. 4d)이다. 이것으로부터 유추할 수 있는 공생 순서는 방해석(초기) → 석영(중기, 국지적) → 황철석(후기, 환원성) → 적철석(최후기, 산화성) 순이다.

방해석은 449.7 m 및 466.7 m를 제외한 모든 심도 구간에서 공통적으로 관찰되며, 이들의 조성은 심도 및 산출 형태에 무관하게 Ca 우세의 균질한 화학 조성을 보인다(Table 1). 이러한 균질성은 광물들을 침전시킨 유체가 깊이에 무관하게 Ca으로 포화된 광역적 유체 시스템에서 기원하였음을 의미한다. 이와 같은 광역적 균질 Ca 유체의 산출은 탄산염 광물로 충전된 취성 단열이 반복적으로 개방-봉합되는 과정과 일치하며(Ramsay, 1980; Bons et al., 2012), 열수 유체 순환의 광범위한 지속성을 지시한다.

석영맥이 176.3 m 구간에만 국지적으로 발달하는 점은, 이 위치에서 유체 조성이 Ca-rich 상태에서 Si-rich 상태로 국지적으로 전환되었음을 의미한다. 이러한 전환은 유체의 온도 하강, pH 변화, 또는 독립적인 유체 공급원과의 혼합에 의해 발생하였을 가능성이 있다(Rusk et al., 2008). 황철석의 형성은 S²⁻가 존재하는 환원성 유체 조건을 지시하며, 적철석 세맥이 방해석 맥을 절단하는 사실은 산화성 유체가 가장 마지막으로 이 단열계를 통과하였음을 명확히 보여준다.

176.3 m 시료의 의미: 다성분 열수 시스템

176.3 m 단층대의 방해석맥은 두께 1.1 cm로 연구 시료 중 가장 두껍게 발달하며, EDS 선분석(Fig. 4b)에서 맥 중앙부로 갈수록 Mg 함량이 점진적으로 증가하는 조성 누대를 보인다. Ramsay (1980)가 제안한 단열-봉합 모델에 따르면, 단열은 단계적으로 개방-봉합을 반복하며 성장하고, 각 단계의 유체 조성이 순차적으로 기록된다. 이 모델에 근거하면, 맥의 가장자리에 이른 시기에 침전된 방해석은 상대적으로 Mg 함량이 낮고, 단열이 최종적으로 폐쇄되는 중앙부에는 점차 Mg가 풍부한 유체로부터 능철석 계열의 탄산염이 침전된 것으로 해석된다.

이 해석은 리트벨트 반정량 분석 결과와 일치한다. 176.3 m 시료에서는 방해석과 능철석(ankerite; Ca(Fe,Mg)(CO₃)₂)이 공존하는 탄산염 광물 조합이 전체의 81%를 차지하며(Fig. 6), R-factor 11.85 및 goodness-of-fit 1.31로 신뢰도 높은 분석 결과를 보여준다. 능철석의 존재는 유체 내 Mg 성분의 공급이 시간에 따라 증가하였음을 의미하며, 이는 열수 유체와 화강편마암 내 흑운모 및 각섬석 등 Mg-Fe 함유 광물 사이의 수-암 반응(fluid-rock interaction)이 지속적으로 진행된 결과로 해석할 수 있다(Muchez et al., 1995).

맥 중앙부의 공극에서 알칼리장석과 인회석이 추가로 침전되어 있으며(Fig. 4b), XRD 분석에서도 인회석(6%)이 검출되었다(Fig. 6). 인회석 침전은 유체 내 P 성분이 충분히 공급되었음을 시사하며, 이는 심부의 인회석 함유 암석 또는 마그마 기원 유체와의 연관성을 제기한다. 또한 알칼리장석의 침전은 K⁺가 풍부한 후기 유체의 관여를 지시하며, 이 구간 단층대가 화학적으로 진화하는 다성분 열수 시스템의 중심적인 통로로 기능하였음을 보여준다.

단층대 유형 구분과 유체 특성 변화

본 연구에서 보고한 4개의 단층대는 2차 충전물의 유무와 광물 조합에서 뚜렷한 차이를 보이며, 이들은 다시 세 가지 유형으로 구분될 수 있다.

첫째, 176.3 m 단층대는 방해석-석영-인회석을 수반하는 열수 관련 단층대의 전형적인 특성을 보인다. 단층대 연변부에서 모암 파편과 방해석이 혼합된 조직(Fig. 4a)은 단층 활동으로 형성된 파쇄 공간을 열수 유체가 즉각적으로 충전하는 과정을 지시하며, 이는 지진성 파열과 유체 이동이 동시에 일어나는 지진 밸브 모델(Sibson, 1992)과 일치한다.

둘째, 449.7 m 단층대는 2차 광물을 전혀 수반되지 않으며 모암 파편으로만 구성된다. XRD 결과에서도 석영(49%), 알칼리장석(30%), 사장석(21%)의 모암 조성 광물만 검출된다. 이는 단층 활동 당시 유체의 공급이 없거나 극히 제한적이었음을 시사하며, 투수성이 낮은 폐쇄 환경에서 단기간의 급격한 취성 파쇄가 일어난 것으로 해석된다. 이와 같은 순수 파쇄대의 특성은 176.3 m 열수 단층대와 근본적으로 다른 지구조 환경 또는 서로 다른 시기의 사건을 반영한다.

셋째, 466.7 m 단층대는 적철석(58%), 스멕타이트(10%), 녹니석(7%)이 우세한 광물 조합을 보이며(Fig. 6), 이는 저온 산화성 열수 유체에 의한 광범위한 변질을 지시한다. 스멕타이트와 녹니석은 장석류의 열수 변질 산물로서 일반적으로 200°C 이하의 저온 조건에서 생성된다(Inoue, 1995; Yuguchi et al., 2019). Fig. 6에서 보여지는 적철석의 회절선은 철 산화물이 준정질 상태임을 지시하며, 황철석의 부분적 산화에 의해 2차 적철석이 생성되는 과정이 진행 중이었을 가능성을 시사한다. 478.8 m 단층대는 방해석 맥과 적철석 세맥이 순차적으로 교차하는 복합형 특성을 보이며, 이 구간이 서로 다른 성격의 열수 유체를 최소 두 차례 이상 통과시켰음을 보여준다.

결정질 석회암의 스카른 조직과 안동화강암 관입의 열적 영향

94.0 m 구간에서 산출되는 결정질 석회암은 방해석 결정 경계부에 단사휘석 미정이 결정화되어 있는 특징을 보인다(Fig. 3b). 방해석과 단사휘석의 공생은 고온의 규장질 관입암체로부터 공급된 Si, Al 등의 성분이 탄산염암과 반응하여 형성되는 칼슘-규산염 스카른 광물 조합에 해당한다(Meinert et al., 2005). 이 지역에 분포하는 쥐라기 안동화강암이 선캄브리아기 화강편마암을 관입한 사실을 고려하면(Hwang and Lee, 2002; Yoon et al., 2014), 94.0 m 구간의 결정질 석회암은 관입 당시 고온의 마그마와 접촉하여 변성된 탄산염 암층으로 해석하는 것이 합리적이다.

특히 결정질 석회암의 방해석이 Mn, Fe, Mg를 전혀 포함하지 않는 순수 Ca 성분임은(Table 1) 주목할 만하다. 스카른 반응 과정에서 방해석 내의 Mg, Fe 성분이 단사휘석과 같은 고철질 규산염 광물 형성에 소비되어 잔존 방해석이 더욱 순수한 Ca 조성을 갖게 된 것으로 해석된다. 이 결과는 안동 지역의 선캄브리아기 변성암 내에 탄산염 암층이 협재된다는 지질도 상의 기재(Kim et al., 1970)와 일치하며, 쥐라기 안동화강암 관입이 최소 94 m 보다 깊은 심도에 분포하는 모든 탄산염 암층에 열적-조성적 영향을 끼쳤음을 시사한다.

안동 지역 열수 유체 활동의 지질학적 의의

본 연구에서 확립된 공생 순서와 각 단층대의 광물학적 특성을 종합하면 안동 지역 화강편마암의 단열 충전은 적어도 세 가지 서로 다른 지구조-유체 환경에서 발생한 복합 과정의 산물이다.

첫째, 방해석의 광역적 침전과 스카른 조직의 존재는 쥐라기 안동화강암 관입(약 177–172 Ma; Yoon et al., 2014)과 시간적으로 연관될 가능성이 있으며, 관입에 수반된 마그마 기원 열수 또는 관입 후 냉각 과정에서의 열기성 유체 순환이 Ca 포화 유체의 광역적 공급원으로 작용하였을 것으로 추정된다(Yoshida et al., 2013). 둘째, 176.3 m 구간에서 관찰되는 방해석 세맥의 Mg-Fe 조성 누대 및 방해석-석영-인회석의 공생은 방해석 침전 이후, 보다 진화된 열수 유체의 국지적 활동을 반영한다. 셋째, 적철석-스멕타이트-녹니석의 공생(466.7 m)은 공생 순서 중 가장 후기에 발생한 저온 산화성 변질 사건을 지시하며, 지각 상부에서의 천수 기원 유체의 관여 가능성을 제기한다(Ishibashi et al., 2016).

결 론

본 연구는 안동 지역에서 채취된 결정질 암반 시추시료(심도 31.3–478.8 m)에 발달한 단열충전 광물에 대한 암석기재학적 연구를 수행해 다음과 같은 결론을 도출하였다.

(1) 주요 단열 충전 광물은 방해석이며, 석영, 황철석, 적철석, 녹니석, 녹염석이 국지적으로 수반된다. 이들의 절단 관계를 바탕으로 방해석(초기) → 석영(중기, 국지적) → 황철석(후기, 환원성) → 적철석(최후기, 산화성)의 공생 순서가 확인되었으며, 이는 Ca-rich 열수 유체에서 출발하여 시간에 따라 Si-rich, 환원성, 그리고 최종적으로 산화성 유체 조건으로 전이하는 다단계 열수의 화학적 진화를 반영한다.

(2) 176.3 m 구간에서 관찰되는 소규모 단층대의 방해석 맥의 측방 조성변화 양상 및 광물조합은 단열-봉합 과정에서 열수-모암 반응에 의해 유체 내 Mg 함량이 점진적으로 증가하였음을 반영하는 한편, 동일 시료 내 알칼리장석 및 인회석의 존재는 이들을 침전시킨 열수가 단일 기원이 아님을 시사한다.

(3) 449.7 m 구간의 단층대 시료는 2차 광물을 수반하지 않는 순수 취성 파쇄 산물이며, 적철석(58%), 스멕타이트(10%), 녹니석(7%)으로 구성된 저온 산화성 열수 변질의 결과이다. 이 두 단층대는 176.3 m의 열수 관련 단층대와 뚜렷이 구별되는 서로 다른 지구조-유체 환경에서 형성된 것으로 해석된다.

(4) 94.0 m 구간의 결정질 석회암에서 관찰되는 단사휘석 미정과 순수 Ca 조성의 방해석은 쥬라기 안동화강암 관입에 의한 스카른 작용의 산물로 해석되며, 관입체의 열적 영향이 광역적 범위에 걸쳐 접촉 변성 작용을 일으켰음을 보여준다.

(5) 방해석의 화학적 조성은 심도 및 산출형태에 무관하게 Ca이 우세하며, 이는 넓은 범위의 심도에 걸쳐 Ca이 풍부한 유체가 연구지역 일대에 공급되었음을 시사한다.

(6) 이번 연구의 결과는 결정질 암반 내에 고준위방사성폐기물 심층처분시설 설계 및 운영에 있어서 다양한 온도 및 조성 조건의 지하수와 2차 단열충전 광물(방해석, 석영, 황철석, 적철석, 녹염석, 층상규산염광물군)의 반응 실험을 통한 광물의 안정성 및 핵종 흡/탈착 실험이 필요함을 시사한다.