울릉도 산출 암석의 열물성 자료를 이용한 울릉도 지열 성인에 대한 열전도 수치모델링 연구
Numerical Heat-conduction Modeling to Understand the Genesis of the Observed Geothermal Gradient in Ulleung Island using Experimentally Determined Thermal Properties of the Rocks
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초록
본 연구는 울릉도 화산체 하부에 있는 마그마 방이 냉각될 때 주변에 발생하는 열전달을 컴퓨터 수치모델링을 이용하여 계산하였다. 마그마 방은 울릉도 화산체 중앙의 정상부에서 2.9 km 깊이에 위치하며, 지름 10 km, 두께 300 m 혹은 600 m의 디스크 형태로 가정되었다. 본 연구의 수치모델링을 이용하여 계산된 화산체의지온증가율은 시추공 검층으로 관찰된 지온증가율인 95℃/km와 유사하다. 본 연구에서 사용된 수치모델링에는많은 가정이 적용되었기 때문에 연구 결과를 울릉도의 지열 해석에 직접 적용하는 데에는 한계가 있다. 그러나, 시추공에서 관찰된 높은 지온증가율은 화산체 하부에 용융 또는 고체 상태로 존재하는 뜨거운 마그마 방에서의열전달에 의한 것으로 판단된다.
Abstract
We have numerically modeled thermal evolution of Ulleung Island after an emplacement of magma chamber. The disk-shape magma chamber is assumed to locate at 2.9 km beneath the island and has a diameter and a thickness of 10 km and 300 (or 600) m, respectively. The geothermal gradients evaluated from the numerical modeling coincide well with the range of the geotherms (~95℃/km) observed from the well logging. Although there are limitations in the application of the numerical results directly to the interpretation of the observed geotherms, we believe that an existence of a hot magma chamber in molten or in solidified state is the most plausible explanation for the observed geotherms.
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