بررسی هیدروژئوشیمیایی چشمه ‏های کارستی اشترانکوه در ارتباط با سازندهای زمین‏ شناسی منطقه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری ژئومورفولوژی دانشگاه تهران

2 استاد گروه آبخیزداری دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

3 استاد دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

4 استادیار دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

چکیده

برای بررسی هیدروژئوشیمی منابع آب کارستی اشترانکوه از اطلاعات شیمی آب چشمه ‏ها، به عنوان مهم‌ترین تخلیه‌کننده اصلی منابع کارستی، نام برده شده است. این تحقیق با هدف مطالعۀ هیدروژئوشیمیایی چشمه ‏های کارستی و منشأ آن‌ها با تأکید بر جنس سازند انجام شد. بدین منظور، 5 نمونۀ آب از چشمه‏ های دائمی منطقه در دوره کم‌آبی جمع ‏آوری و تجزیه شیمیایی شد. به منظور بررسی دقیق هیدروژئوشیمیایی منطقه از نمودار پایپر و استیف استفاده شد. نمودار پایپر نشان داد که تیپ غالب آب‏های منطقه بی‏کربناته- کلسیت است. این آب‌ها دارای سختی موقتی‌اند و در نمودار استیف مشخص شد که آنیون غالب بی‏کربنات و کاتیون غالب کلسیم است. آب چشمة پنبه‏کار (1S) و دریاچة گهر (3S) نسبت به کانی کلسیت اشباع است و شاخص اشباع مثبت منعکس‌کننده جریان انتشاری است و جریان انتشاری نیز نشان‌دهنده عدم گسترش زیاد شکستگی در حوزه آبخیز چشمه ‏های مورد نظر است. میزان شاخص اشباع دولومیت در چشمه ‏های آب سفید (2) و تمدار بسو (4)، و مهر قلیون‏جا (5) منفی است که شرایط تحت اشباع را نشان می‏دهد و منعکس‌کننده تراکم بیشتر شکستگی سطحی و زیرسطحی و همچنین نشان ‏دهنده نوع جریان مجرایی- انتشاری در مسیر جریان آب این چشمه‏ هاست. نتایج حاصل از هیدروژئوشیمی چشمه‏ های کارستی و XRF موجود در منطقه نشان می‏دهد که پدیدة فوق اشباع در دورة کم‌آبی در سنگ‏ های کربناته مؤکداً تابع انحلال کلسیت و دولومیت است. بالاتربودن دمای آب در چشمۀ پنبه‏ کار در اشباعیت دولومیت در سازند دالان تأثیر گذاشته است. نتایج تحلیل عاملی نشان می‏دهد که مهم‌ترین عامل را می‏توان به انحلال کربنات و پس از آن به منیزیم و هدایت الکتریکی نسبت داد. آب این چشمه‏ ها در گروه آب‏های نسبتاً سخت و سخت قرار می‏گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of hydrogeochemical of Oshtroankooh Karst springs in association with geological formations of this region

نویسندگان [English]

  • Mehrnoush Ghadimi 1
  • Hasan Ahmadi 2
  • Ebrahim Moghimi 3
  • Mansour Jafarbeyglou 4
1 Ph.D. Candidate, Geomorphology, University of Tehran, Iran
2 Professor, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
3 Professor, Faculty of Physical Geography, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

To evaluate the hydrogeochemical characteristics of karst water resources of Oshtorankooh, chemistry details of springs has been considered as the most important evacuator of karst resources. This research has been performed to study hydrogeochemical nature of karst springs and their origin with an emphasis on the type of formation.  Accordingly, five samples of the water of permanent springs of this region in the water scarcity time period have been collected and analyzed. To precisely characterize the hydrochemistry of the region, Piper as well as Stiff graphs were employed. The former graph confirmed that the dominant type of the water the region is Calcite-Bi carbonate based. This water possesses a temporal hardness wherein according to the Stiff graph the dominant cautions and anions are bicarbonate and calcium, respectively. The water of the springsPanbekar S1 and Gahar lake S3 are saturated of calcite mineral, and the positive saturation index implies a diffusive flow. The respective flow reflects less development of fractures in the catchment of the springs. The saturation index of dolomite in the springs of Absefid S2, Tamdarbasoo S4 and Mehrghayoonja S5 is negative implying the saturation conditions and reflecting the higher density of surface and sub-surface fractures as well as the type of conduit-diffusion flow along the flow path of these springs. The results of hydrogeochemical analysis also XRF of Karst springs of the field demonstrated that super saturation phenomenon mainly occurs in water scarcity period. Moreover, the chemical nature of the underground waters present in the carbonated stones (rocks) is strongly dependent on the dissolution of calcite also dolomite. The higher water temperature of the Panbekar spring is affected by saturation index of dolomite in Dalan formation. The results of factor analysis also verified that the most important factor could be dissolution of carbonate then magnesium and electrical conductivity. The water of this spring is classified in the group of relatively hard and hard waters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • hydrogeochemical
  • Karst springs
  • formation
  • Oshtorankooh