تعیین منشأ سولفات در چشمه های کارستی با استفاده از ایزوتوپ سولفور، جنوب غرب ایران
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری هیدروژئولوژی، گروه زمینشناسی معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
2 استادیار گروه زمینشناسی معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.
3 استاد گروه زمینشناسی معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.
doi
10.22034/iwrr.2024.427890.2727چکیده
آبخوانهای کارستی که یکی از منابع اصلی تأمین آب شرب خوزستان هستند، بسیار آسیبپذیر هستند و هیدروژئوشیمی این آبها تحت تأثیر عوامل طبیعی و آنتروپوژنیک قرار دارد. هدف از این تحقیق بررسی هیدروژئوشیمی یونهای اصلی و تعیین منشأ سولفات در چشمههای گوگردی، چشمههای غیرگوگردی (چشمههای آلودهشده با نفت) و شورابههای نفتی در جنوب غرب ایران با استفاده از ایزوتوپ پایدار سولفور میباشد. بدین منظور پس از بررسی و مطالعات صحرایی شش نمونه آب زیرزمینی گوگردی، هفت نمونه آب زیرزمینی غیرگوگردی و شش نمونه شورابه نفتی جمعآوری و مورد سنجش یونهای اصلی و ایزوتوپهای پایدار δ34SSO4 و δ18OSO4 قرار گرفت. نمودارهای ترکیبی هیدروشیمی به منظور استنباط برهمکنش سنگ/ آب و شناسایی فرآیندهای هیدروژئوشیمی استفاده شد. نمودارهای ایزوتوپی δ34SSO4و δ18OSO4 و نمودارهای ترکیبی سولفات و یونهای اصلی به منظور شناسایی منشأ سولفات مورد استفاده قرار گرفتند. نمونههای آب زیرزمینی سه رخساره آنیونی خاص سولفاته - کلسیک از انحلال گچ، بی کربناته- کلسیک از انحلال کلسیت و کلروره - سدیک از آلودگی شورابههای نفتی را نشان میدهند. با توجه به نمودارهای ترکیبی هیدروژئوشیمیایی و ایزوتوپی سه فرآیند برهمکنش آب و سنگ (انحلال ژیپس، انحلال کربنات و انحلال هالیت) در آبخوانهای کارستی مورد مطالعه مشخص شد که در میان این سه فرآیند، به نظر میرسد انحلال ژیپس در درجه اول مسئول ترکیب املاح آبخوانهای کارستی باشد. مقادیر ایزوتوپی δ34SSO4 آبهای زیرزمینی بین 18/06 تا 33/06 و مقادیر ایزوتوپی δ18OSO4 بین 11/07 تا 16/07 تغییر میکند. نتایج نشان داد که سولفات حاصل برهمکنش آب و سنگهای تبخیری (انحلال گچ در سازند گچساران و یا گچ موجود در مخزن کربناته) است. با توجه به مقادیر ایزوتوپی δ18OSO4 و δ34SSO4 سولفات، مشخص شد که سولفات آب نمونههای S2 و S6 (چشمه گوگردی گرو و چشمه قیری دهلران) و شورابه نفتی چاه W1 متأثر از تجزیه مواد نفتی موجود بوده است. مجموعه دادههای ژئوشیمیایی حاصل از این مطالعه، همراه با دادههای منتشر شده قبلی، درک جامعی از منشأ سولفات آب زیرزمینی در این منطقه به دست داده است.