پتانسیل‌یابی میزان کارستی شدن چشمه‌ها از منظر هیدروژئوشیمیایی در محدوده مطالعاتی هشتگرد

نوع مقاله : Research Paper

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد منابع آب، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران ایران

2 استادیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

3 دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

چکیده

ویژگی‌های ساختاری و لیتولوژیکی در محدوده مطالعاتی هشتگرد شرایط مناسبی را برای شکل‌گیری پدیده‌های کارستی در‌ منطقه فراهم آورده است. بالا بودن تقریبی سطح آب زیرزمینی در ناحیه، نشانه‌ای برای عدم گسترش کارست در عمق است. اشکال ژئومورفولوژی کارست هم‌چون غار، فروچاله و پونر مشاهده نمی‌شود. تنها پدیده‌های کارستی مشاهده شده در منطقه کارن‌ها، چشمه‌های کارستی و حفرات انحلالی می‌باشند. این تحقیق با هدف مطالعه هیدروژئوشیمیایی چشمه‌ها با تأکید بر جنس سازند انجام شد. بدین منظور، 5 نمونه‌ی آب از چشمه‌های دائمی منطقه در دوره کم‌آبی (مهر ماه 1397) جمع‌آوری و تجزیه شیمیایی شد. نتایج حاصل از هیدروژئوشیمی چشمه‌های کارستی و XRF موجود در منطقه نشان داد که آب‌های کارستی در یک سیستم شدیداً توسعه یافته جریان دارند. میانگین نسبت یون کلسیم به منیزیم چشمه‌های منتخب برابر29/2 می‌باشد. بنابراین، جنس سفره‌ی آب زیرزمینی در حوزه‌ی آبخیز چشمه‌های مورد مطالعه عمدتاً آهکی است. میزان شاخص اشباع دولومیت در چشمه‌های ولیان درویش چشمه ( 2)، ورده ( 4)، و یمانجلیق ( 5) منفی است که شرایط تحت اشباع را نشان می دهد و منعکس کنند ة تراکم بیشتر شکستگی سطحی و زیرسطحی و هم‌چنین نشان دهنده‌ی نوع جریان مجرایی - انتشاری در مسیر جریان آب این چشمه‌ها است. شیمی آب‌های زیرزمینی در سنگ‌های کربناته تابع انحلال کلسیت و دولومیت بود. بالاتربودن دمای آب در چشمه‌ی نمک آلان در قابلیت اشباع دولومیت در سازند دالان تأثیر گذاشته است . نتایج تحلیل عاملی نشان داد که مهم‌ترین عامل به انحلال کربنات و پس از آن به میزان منیزیم و هدایت الکتریکی بستگی دارد، که بیش‌ترین تأثیر را روی میزان انحلال گذاشته است. بنابراین، میزان انحلال به سرعت جریان و نوع جریان (آشفته و یا خطی)، که کنترل کننده ضخامت لایه مرزی است، وابسته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Potential of hydrogeochemical karstization of springs in Hashtgerd study area

نویسندگان [English]

  • Mahsa Jamdar 1
  • Mahdi Sarai Tabrizi 2
  • Hossein Yousefi 3
1 M.Sc. Student of Water Resources, Department of Water engineering and Sciences, SRBIAU, Tehran, Iran.
2 Department of Water Engineering and Sciences, SRBIAU, Tehran, Iran
3 University of Tehran
چکیده [English]

Structural and lithological features in the study area of Hashtgerd have provided suitable conditions for the formation of karst phenomena in the region. The high approximate groundwater level in the area is a sign that karst is not expanding in depth. The karst geomorphological forms are not as visible as the cave, the sinkhole, and the poner. The only karst phenomena observed in the Carnegie region are karst springs and dissolving cavities. The aim of this study was to study the hydrogeochemical study of springs with emphasis on the sex of the formation. For this purpose, 5 water samples from the permanent springs of the region were collected and chemically analyzed during the water shortage period (October 2016). The results of hydrogeochemistry of karstic springs and XRF in the region showed that karstic waters flow in a highly developed system. The average ratio of calcium ion to magnesium in selected springs is 2.29. Therefore, the material of the groundwater aquifer in the watershed of the studied springs is mainly calcareous. The degree of dolomite saturation index in the valleys of Vali Darvish Cheshmeh (2), Vardeh (4), and Yamanjliq (5) is negative, which shows and reflects the saturated conditions, and the higher density of surface and subsurface fractures, as well as the flow type - It is a source of water flow in these springs. Groundwater chemistry in carbonate rocks was a function of the dissolution of calcite and dolomite. The high water temperature in the Alan salt spring has affected the dolomite saturation capability in Dalan Formation. The results of factor analysis showed that the most important factor depends on the dissolution of carbonate and then on the amount of magnesium and electrical conductivity, which has the greatest effect on the rate of dissolution.

کلیدواژه‌ها [English]

  • karst springs
  • Formation
  • Water Quality
  • hydrogen geochemistry
  • Factor analysis
Abdollah Shamsi, Gholam Hossein Karami, Daniel Hunkeler & Azizollah Taheri,2019. Isotopic and hydrogeochemical evaluation of springs discharging from high-elevation karst aquifers in Lar National Park, northern Iran, Hydrogeology Journal volume 27: 655–667.
Barberá, J.A. & B. Andreo. 2012. Functioning of a karst aquifer from Spain under highly variable climate conditions, deduced from hydrochemical records. - Environ Earth Sci. 65: 2337−2349.
Guo, Y.; Qin, D.; Li, L.; Sun, J.; Li, F.; Huang, J. A. 2019. Identified by Karst Springs Using Water Level, Hydrogeochemical, and Isotopic Data in Jinan, China. Water. 11: 947-956.
Jalali, M. (2006). Chemical characteristics of groundwater in parts of mountainous region Alvand, Hamadan, Iran.Environ. Geol. 51: 433-446.
Kaiser, H.F. 1960. The application of electronic computers to factor analysis. Educational and Psychological.
Langmuir, D. 1997. Aqueous Environmental geochemistry, Prentice Hall, New Jersey.
Menda, A., astroga, A. and Neumann, D. 2007. Strategy for groundwater management indeveloping countries: A case study in northern Costa Rica. Journal of Hydrology. 334: 109-124.
Mohammadi-Behzad H, Cherchi GH, Kalantari N. 2014. Assessing the hydrogeological behavior of Sabz-Abad karstic spring, north of Khozestan province. Advanced applied geology journal. 15 (5): 10-19.
Olajire, A.A. and Imeokparia F.E. (2001). Water quality assessment of Osun river. Studies oninorganic nutrients. Environ Monitoring assess. 69: 17-28.
Sahebdel, M. 2009 . Hydro chemical study of the Karst spring of ShirinBahar, Ms Thesis,department of earth sciences Chamran University of Ahvaz. 8: 125-141.
Todd, D.K. 2005. Groundwater hydrology, 3rd New York: John Wiley and Sons.