동래온천수의 14C 연대의 지구과학적 의의

Geochemical Significance of 14C Age from the Dongrae Hot Spring Water

한반도 남동부에 위치한 동래온천은 우리나라의 대표적인 고온성 온천중의 하나이다. 동래온천수의 수질형태는 Na-Cl형이고, 상부의 일반 천부지하수는Ca(-Na)-HCO3 형으로서 서로 간에 연결성이 매우 미약하다. 이 논문에서는 동래 온천수의 87Sr/86Sr비와 AMS를 이용하여 측정한 14C 동위원소 년대를 토대로 동래온천수의 나이 즉 온천수-지하수-지표수-천수간의 순환속도를 토의하고자 한다. 연구결과, 2008년도의 2차례에 걸쳐 채취된 동래온천수의 87Sr/86Sr비는 0.705663-0.705688로 매우 안정된 값을 갖고 있으며, 이는 천부지하수, 지표수, 해수 및 천수보다 낮은 값이다. 14C 동위원소 연대에 의하면, 온천수는 1271년에서 2467년 비보정연대(BP)를 보여주고, 지표수는 −495년으로 나타났 다. 이는 동래온천수의 순환속도가 적어도 2500년 이상임을 지시해준다. 이와 같은 순환연대는 현재 사용되고 있는 동래온천수는 과거에 가열된 고온의 물과 현재의 천부지하수와의 혼합수임을 지시해주는 것이다.

The Dongrae thermal water area located at the southeastern marginal part of the Korean Peninsula is one of the oldest hot springs in Korea. The Dongrae thermal water shows Na-Cl type of water chemistry, whereas the shallow cold groundwater is Ca(-Na)-HCO3 type. In this paper, we discuss the age of the Dongrae hot spring, i.e. groundwater cycle among meteoric water-surface water-shallow groundwater-hot spring water. The 87Sr/86Sr ratios of the thermal water in Dongrae area range from 0.705663 to 0.705688 and are lower than those of groundwater, surface water and rain water as well as aquifer bearing granite. These Sr isotopic signatures in the Dongrae thermal water indicate that the circulation rate between thermal water and current meteoric water including groundwater, surface water and rain water in the Dongrae area should be very slow. The 14C age of the Dongrae hot spring water range from 1,271±36 BP(before present) to 2,467±36 BP whereas that of the shallow groundwater is −495±33 BP. This suggests that the period of groundwater cycle among meteoric water, surface water, shallow groundwater and hot spring should be more than 1,270 years. Then, it also indicates that the present Dongrae hot spring may be a mixed water between the old thermal water heated for at least 1,270 years and the present shallow cold groundwater.