بررسی خصوصیات هیدروژئوشیمیایی چشمه های تروارتن ساز منطقه ماکو و تعیین منشأ آب چشمه ها بر اساس ژئوشیمی و کانی شناسی رسوبات و نهشته های اطراف آنها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه عمران، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران

2 کارشناسی ارشد زمین شناسی، گروه زمین شناسی، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران

چکیده

     آب چشمه‎ها نماینگر مناسبی جهت ارزیابی تأثیر متقابل آب سنگ و تغییرات تراز آب در آبخوان‎های سازند سخت به­شمار می‎آیند. منطقه ماکو در شمال غرب ایران و در استان آذربایجان­غربی واقع شده است. تأمین بخشی از آب مورد­نیاز کشاورزی منطقه از طریق چشمه‎های تراورتن‎ساز و نقش این چشمه‎ها در فرآیند نهشت تراورتن و تأثیر ترکیب شیمیایی آبها بر روی تغییر رنگ تراورتن‎ها باعث شده که مطالعه خصوصیات هیدروژئوشیمیایی چشمه‎های منطقه مورد­مطالعه حائز اهمیت باشد. لذا بر این اساس در این پژوهش، به ارزیابی خصوصیات هیدروژئوشیمیایی، تغییرات ترکیب شیمیایی و منشأ آب چشمه‎ها از طریق نمونه­برداری از آب، رسوبات ته­نشستی و  واحدهای سنگی اطراف چشمه‎ها که رخنمون داشتند، پرداخته شد. نتایج حاصل از تفسیر نمودارهای هیدروژئوشیمیایی، نسبت­های یونی و شاخص اشباعیت نسبت به کانی‎ها نشان داد که سنگ مخزن آبخوان آهک ناخالص بوده و آب چشمه‎ها نسبت به کانی‎های کربناته اشباع تا فوق­اشباع و نسبت به کانی‎های سولفاته تحت­اشباع و تیپ آنها Ca-HCO3 می­باشد. بالا بودن فشار دی­اکسید­کربن و خروج آن از ترکیب آب چشمه‎ها باعث شده که چشمه‎های آهک­ساز منطقه، توانایی نهشته­گذاری بالایی داشته و باعث شکل‎گیری تروارتن‎های تیپ شکاف پشته با ارتفاع و گسترش نسبتاً زیاد شوند. نتایج حاصل از بررسی ژئوشیمیایی عناصر موجود در ترکیب رسوبات اطراف چشمه‎ها نشان می­دهد که همبستگی بینCaO با Al2O3، SiO2، TiO2, Fe2O3 منفی، CaO با Ba, Sr مثبت و SiO2 با Fe2O3 و Al2O3 ارتباط مستقیم بوده لذا بر این اساس چشمه‎ها از نوع ترموژنیک با منشأ سیالات گرمابی می­باشند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of hydrogeochemical properties of spring water associated with travertines in Maku Area and determination of the source of water springs based on geochemistry and mineralogy of sediments and their surrounding deposits

نویسندگان [English]

  • Nosrat Aghazadeh 1
  • Yaser Golestan 2
1 Assistant professor, Department of Civil Engineering, Urmia Branch, Islamic Azad University, Urmia, Iran
2 M.Sc. in Geology, Department of Geology, Urmia Branch, Islamic Azad University, Urmia, Iran
چکیده [English]

In the aquifers of hard rock, spring water is a good indicator for evaluating the interaction of rock water and water level changes. Maku area is located in West Azarbaijan province in northwestern Iran. Supplying part of the water needed for agriculture in the region through travertine-maker springs, the role of these springs in the travertine deposition process and the effect of the chemical composition of the waters on the travertine discoloration has made the study of hydrogeochemical properties of springs in the study area important. Thus, in this research, the assessment of hydrogeochemical characteristics, chemical composition and the water origin of springs were evaluated by water sampling, sediment deposits and rock units around the springs. The results of hydrogeochemical diagrams, ionic ratios and saturation index showed that the reservoir of the aquifer is impure limestone and the water of springs is saturated to supersaturated with respect to carbonate minerals and undersaturated for sulfate minerals and chemical type mainly is Ca- HCO3. The high pressure of carbon dioxide and its removal from the water composition of the springs has caused the limestone springs of the region to have a high deposition ability and formation of Fissure-ridge and vein-type travertine with relatively high height and expansion. The results of geochemical analysis of the elements in the composition of sediments around the springs show that the correlation between CaO and Al2O3, SiO2, TiO2, Fe2O3 is negative, also the correlation between CaO and Ba and Sr is positive and also the correlation between SiO2 and Fe2O3 and Al2O3, is positive, therefore, the water source of the spring can be considered mostly thermogenic.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geochemistry
  • Hydrogeochemical
  • Maku
  • Spring
  • Travertine

مراجع

آقازاده، ن.، اصغری مقدم، ا.، 1387. ارزیابی هیدروژئوشیمیایی آبهای زیرزمینی منطقه سلماس و تعیین کیفیت آنها برای مصارف مختلف. مجله علوم پایه دانشگاه اصفهان، جلد 34، شماره 5، 98-79.
امینی آذر، ر. و عباسی، س.، 1382. نقشه مقیاس 100000/1 زمین شناسی ماکو.  سازمان زمین شناسی کشور.
باباخانی، ع. و امینی، م.، 1370. چشمه های تراورتن ساز تکاب. مجله علوم زمین، دوره 1، شماره 2، 50-59.
بیرالوند،م.، محجل،  م.، قاسمی، م.، 1398. نقش زمین­ساخت و ماگماتیسم در تکامل تراورتن­های تخت سلیمان، شمال باختر ایران. فصلنامه علوم زمین، سازمان زمین­شناسی کشور، دوره 28، شماره 112، 80-71.
پور قاضی، ج.، گنجعلی، س.، موذن، م.، ستوهیان، ف.، 1393. بررسی توانمندی­های محیطی شهرستان آذرشهر به­عنوان دومین ژئوپارک ایران، فصلنامه انسان و محیط­زیست، دوره 12، شماره 4(پیاپی 31)، 1-11.
تقی­پور، ک.، خطیب، م.م.، هیهات، م.ر.، ئاعظی هیر، ع.، شبانیان، ا.، 1398. نقش کنترل کننده­های ساختاری در هیدروژئوشیمی چشمه­های تراورتن­ساز منطقه آذرشهر، شمال­غرب ایران. فصلنامه زمین­شناسی ایران، شماره 52، 105-121.
جمعدار, م.، سرائی تبریزی، م.، یوسفی، ح.، 1399. پتانسیل‌یابی میزان کارستی شدن چشمه‌ها از منظر هیدروژئوشیمیایی در محدوده مطالعاتی هشتگرد. هیدروژئولوژی، دوره 5، شماره 2، 113-126.
علیمرادی، ص.، ناصری، ح.، علیجانی،  ف.، کریمی، ح .، 1399.  تعیین منشأ و سازوکارهای تشکیل چشمه‌های گوگردی و آبگرم تاقدیس سیاهکوه، جنوب غرب ایران، با استفاده از خصوصیات هیدروژئوشیمی و ایزوتوپ. هیدروژئولوژی، دوره 5، شماره 2، 16-31.
موثق، ل.، زرینی، غ.، قیامی راد، م.، 1397. بررسی کیفیت فیزیکی، شیمیایی و میکروبی حوضچه­های شنای چشمه­های آبگرم مشکین شهر. هیدروژئولوژی، دوره 3، شماره 1، 60-68.
نصر اصفهانی، ع. و رئیسی، م.، 1387. پترولوژی تراورتن­های جنوب میلاجرد شمال­غرب اصفهان. مجله علوم پایه دانشگاه اصفهان، جلد 34، شماره 5، 161-176.
 Algarraa, A.M., Martın, M., Andreoc, B., Julia, R., Gomezb, C., 2003. Sedimentary patterns in perched spring travertines near Granada (Spain) as indicators of the paleohydrological and paleoclimatological evolution of a karst massif. Sedimentary Geology, 161, 217–228.
Asta, M.P., Auque, L.F., Sanz, F.J., Gimeno, M.J., Acero, P., Blasco, M., Alix, A.G., Gomez, J., Huertas, A.D., Mandado, J., 2017. Travertines associated with the Alhama-Jaraba thermal waters (NE, Spain): Genesis and geochemistry. Sedimentary Geology, 347, 100- 116.
Capezzuoli, E., Gandin, A., Pedley, M., 2014. Decoding tufa and travertine (fresh water carbonates) in the sedimentary record: The state of the art. Sedimentology, 61, 1–21.
Claes, H., Soete, J., Van Noten, K., El Desouky, H., Marques Erthal, M., Vanhaecke, F., Özkul, M., Swennen, R., 2015. Sedimentology, three‐dimensional geobody reconstruction and carbon dioxide origin of Pleistocene travertine deposits in the Ballık area (south‐west Turkey). Sedimentology, 62, 1408-1445.
Claes H., Marques Erthal M., Soete J., Özkul M., Swennen R., 2017. Shrub and pore type classification: Petrography of travertine shrubs from the Ballık-Belevi area (Denizli, SW Turkey). Quat Int, 437, 147-163.
Dilsiz, C., Marques, J.M., Carreira, P.M., 2004. The impact of hydrological changes on travertine deposits related to thermal springs in the Pamukkale area (SW Turkey). Environmental Geology, 45, 808–817.
Hem, J.D., 1970. Study and interpretation of the chemical characteristics of natural water. US Geo. Survey, Water-Supply, 1473, 363p.
Kanellopoulos, Ch., Lamprinou, V., Mitropoulos, P., Voudouris, P., 2016. Thermogenic travertine deposits in thermopylae hot springs (Greece) in association with cyanobacteria microflora. Carbonates and Evaporates, 31(3), 239-248.
Langmuir, D., 1997. Aqueous environmental geochemistry. Prentice Hall, Inc., 601 p.
Lebatard A.E, Alçiçek M.C, Rochette P., et al. 2014. Dating the Homo erectus bearing travertine from Kocabaş (Denizli, Turkey) at least 1.1 Ma. Earth Planet Sci Lett, 390, 8-18.
Li X., Huang X., Liao X., Zhang Y., 2020. Hydrogeochemical characteristics and conceptual model of the geothermal waters in the xianshuihe fault zone, Southwestern China. Int J Environ Res Public Health, 17(2), 500-5014.
Liu, H. Zhou, X., Zhang, Y., Wang, M., Tan, M., Hai, K., Yu, M., Huo, D., 2020. Hydrochemical characteristics of travertine-depositing hot springs in western of Yunnan, China.Quaternary International, 547, 63-74.
Mansouri Daneshvar, M.R., Pourali, M., 2015.  Hydrogeochemical and geomorphological investigation of travertine deposition in the Garab Spring region, NE Iran. Sustain. Water Resource Management. 1, 253–262.
Parkhurst, D.L., Appelo, C.A.J., 1999. User’s guide to PHREEQC (ver.2)-A computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations. US Geol. Surv. Water-Resources Investigation Report 99-4259, Washinton DC.
Piper, A.M., 1944. A graphic procedure in the geochemical interpretation of water-analyses. Trans., Am. Geophysic.Union, 25, 914-923.
Roshanak, R., Moore, F., Zarasvandi, A., Keshavarzi, B., & Gratzer, R., 2018. Stable isotope geochemistry and petrography of the Qorveh–Takab travertines in northwest Iran, Austrian Journal of Earth Sciences, 111(1): 64-78.
Sharifi R., Moore F., Mohammadi Z., Keshavarzi B., 2016. Estimation of deepwater temperature and hydrogeochemistry of springs in the Takab geothermal field, West Azerbaijan, Iran. Environ Monit Assess, 188(1): 1-20.
Vylita, T., Zak, K., 2008. Travertine deposits of the Karlovy Vary thermal water system. Environ Geol., 58(8): 1639-1644.
هیدروژئولوژی
دوره 6، شماره 1
ناشر
شهریور 1400
صفحه 54-67

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار