مقاله مسیر ژئوشیمیایی تکامل شورابه دریاچه اورمیه

word قابل ویرایش
10 صفحه
8700 تومان

مسیر ژئوشیمیایی تکامل شورابه دریاچه اورمیه
چکیده :
دریاچه ی اورمیه بزرگترین دریاچه ی فوق شور در جهان است آه در شمال غرب ایران ، سرزمین آذربایجان واقع شده است آه یک حوضه بسته درون قاره ای مستقل است آه وسعتی حدود ۶٠٠٠ آیلومتر مربع با متوسط عمق ۶ متر دارد. بررسی هیدروشیمی آب دریاچه اورمیه با استفاده از داده های مربوط به سال های ٢٠٠٧ تا ٢٠١٢ و نمونه برداری آب در دوره مورد مطالعه انجام شد. در طول ۶ سال ١٢٠ نمونه آب مورد آنالیز قرار گرفت . شورابه مسیر IIIB1b دیاگرام تکامل شورابه ارائه شده توسط & Eugster
١٩٧٨ ,Hardie را طی نموده است . در دیاگرام تکامل شورابه ذآر شده ملاحظه می گردد آه تیپ -Na Mg-Cl مربوط به دوره قبل از خشک شدن دریاچه اورمیه و تیپ Mg-Na-Cl مربوط به دوره خشک می باشد. به نظر میرسد این حالت نیز یک حالت گذرا باشد و این دریاچه در نهایت با تبخیر بیشتر، به سالینیتی بالاتر می رسد(اآنون شوری دریاچه بیش ۴٠٠ گرم در لیتر می باشد) و با ته نشست هالیت ، به تیپ Cl-Mg-SO۴ تکامل می یابد. لذا دیاگرام مذآور شامل اندآی تغییر می شود. تیپ فعلی شورابه در مسیر IIIb٢ دیاگرام تکامل شورابه است . با گذشت زمان اختلاف ترآیب شیمیایی دریاچه در شمال و جنوب بزرگراه شهید آلانتری بیشتر می شود.
آلید واژه ها:هیدروژئوشیمی ، تکامل شورابه ، دریاچه اورمیه ، ایران

مقدمه :
دریاچه اورمیه به عنوان بزرگترین و شورترین دریاچه دائمی ایران و یکی از بزرگترین دریاچه های فوق اشباع از نمک دنیا است که قابل مقایسه با دریاچه بزرگ نمک آمریکا است (محمدی و همکاران ،
١٣٨٩). دریاچه اورمیه بین مختصات جغرافیائی ۴۴ درجه و ١۴ دقیقه تا ۴٧ درجه و ۵٣ دقیقه طول شرقی و ٣۵ درجه و ۴٠ دقیقه تا ٣٨ درجه و ٣٠ دقیقه عرض شمالی واقع شده است . طول دریاچه بین ١٢٠ تا ١۵٠ آیلومتر و عرض آن بین ٢٠ تا ۵٠ آیلومتر و عمق آن بین ۶ تا ١۶ متغیر بوده و میانگین ژرفای آن ١٠ متر است (٢٠١٠ .Esmaeili Dahesh et al). این دریاچه در پست ترین فرونشست آذربایجان قرار دارد که اطراف آن را کوه های مرتفع با ارتفاع بیش از ٢٠٠٠ متر فرا گرفته است . فعالیت گسل تبریز در این منطقه سبب بالاآمدگی قطعه ی شمالی این گسل شده و قطعه ی فوق الذآر با ایجاد مانعی در مقابل جریان آب ، موجبات تشکیل دریاچه اورمیه را فراهم آورده است (پور آرمانی و صدیق ١٣٨٢). به لحاظ پیدایش ، دریاچٔە اورمیه جوان است و پس از دوره پلیوسن شکل یافته است . دریاچه اورمیه ، دریاچه ای با آب شیرین بوده که بتدریج شورتر شده تا به حد فوق اشباع از نمک رسیده است ( Kelts ١٩٨۶ ,and Shahrabi). آب دریاچه اورمیه با PH از ٧.٢ تا ٧.۶ در حالت زیر قلیایی است ترکیب شیمیایی شوراب دریاچه اورمیه از نوع سدیم -کلرید- سولفات است (درویشی خاتونی ، ١٣٩٠).
در این تحقیق سعی شده است مسیر ژئوشیمیایی و تکامل شورابه دریاچه اورمیه مورد مطالعه قرار گیرد. تاریخچه تحقیقات در زمینه مطالعه و بررسی دریاچه های شور و پلایا نه تنها در ایران بلکه درسایر نقاط جهان سابقه چندانی ندارد. با این حال تاآنون مطالعات زیادی بر روی این مناطق در دنیا انجام شده است . از آن جمله می توان به پاره ای مطالعات اساسی آه آمک زیادی به شناخت این محیط ها نموده است ، اشاره آرد. از مطالعاتی آه در رابطه با تکامل شورابه ها صورت گرفته است ، می توان به آارهای افرادی چون گارلس و مکنزی و اویگستر، اویگستر، اویگستر و جان ، اسمیت و درور، درور، هرزج و لیونز، مور، فیاضیو وارن اشاره آرد. اما در این میان شاید بتوان گفت آه بهترین آار انجام شده در تفسیر روند تکامل شورابه ها مربوط به آارهای هاردی و اویگستر ١٩٧٨ می باشد.

بحث :
روش مطالعه و مراحل انجام کار
جمع آوری اطلاعات موجود از قبیل نقشه های توپوگرافی ، زمین شناسی ، اطلاعات آب های سطحی و زیرزمینی ، هواشناسی ، رسوب شناسی و ژئوفیزیک ، داده های آبهای سطحی و زیر زمینی مربوط به سال های قبل از مرآز تحقیقات منابع آب وزارت نیرو انجام و همگی آنها برای پردازش های بعدی به یک بانک داده تبدیل شد. جهت بررسی هیدروشیمی دریاچه اورمیه و تعیین نوع شورابه در دریاچه اقدام به نمونه برداری از شد، تا ارتباط آنها با شورابه دریاچه روشن گردد. سپس نتایج حاصله مقایسه وتعبیر و تفسیر گردید. با استفاده از یک دستگاه قایق موتوردار و در برخی موارد قایق جیمینی (شکل ١)، در یک شبکه نامنظم در شمال و جنوب دریاچه ، حدود ١٢٠ نمونه آب در طول ۶ سال دوره مطالعاتی برداشت شد(شکل ١). در سال های ٢٠١١ و ٢٠١٢ در سمت شرق دریاچه اآثر رودخانه ها خشک بود آه نمونه برداری ها بیشتر به رودخانه های غرب دریاچه محدود گردید.
از دیدگاه ، بدلیل عدم وجود سنسور استاندارد برای اندازه گیری PH در آب های بسیار شور، بایستی از روش های غیر استاندارد استفاده نمود. برای رفع این مشکل اقدام به رقیق سازی آب با ظرف استاندارد و دقیق آزمایشگاهی نموده و گاه رقیق سازی تا سه برابر انجام گرفت ، نمونه های آب پس از عبور از کاغذ صافی و حذف فاز جامد آن ، در دو بطری به حجم ٣٠٠ میلی لیتر قرار گرفت ، در دمای صفر تا ۴ درجه سانتیگراد نگهداری و همزمان به دو آزمایشگاه ارسال شد. در زمان برداشت نمونه آب ، عمق نمونه برداری و پارامترهای فیزیک و شیمیائی آب از قبیل ، رسانایی الکتریکی (EC) ، آل جامد محلول (TDS)،PH و شوری با استفاده از دستگاه مولتی پارامتر (١۵۶ Hach SensIons) اندازه گیری شده است . در آزمایشگاه جهت تعیین درصد کاتیون ها و آنیون های اصلی با دستگاه Automated Knauer Ion chromatograph با ستون Hamilton x١٠٠ برای آنالیز آنیون ها و ستون Hamilton x٢٠٠ برای آنالیز آاتیون ها، انجام گردید در مواردی آه غلظت املاح بالا بود و امکان تجزیه آب دریاچه بدلیل درصد بسیار بالای آلرید سدیم ، با IC ممکن نبود در نتیجه از روش تیتراسیون استفاده شد، در ادامه جهت تعیین درصد عناصر اصلی و فرعی با استفاده از دستگاه ICP موجود در سازمان زمین شناسی به مشخصات Plus ٧٠ JY استفاده گردید.
پس از اخذ نتایج حاصل از آزمایشات مختلف ، با استفاده از نرم افزار Rock work گزینه هیدروژئوشیمی ، نمودارهای پایپر برای سال های مختلف رسم شدبه همین طریق تیپ آب های ورودی دریاچه نیز مشخص شد. با استفاده از همین نرم افزار و گزینه Stiff، نمودار های استیف ترسیم شد. استیف دیاگرام شورابه به خوبی نشان دهنده مقدار بالای یون های آلر و سدیم در شورابه می باشد. برای تعیین تیپ شورابه ، ابتدا مقادیر آاتیون ها و آنیونها بر حسب درصد مولی محاسبه شد. یون هایی آه آمتر از ۵ درصد از آل مقادیر بودند، در نام گذاری لحاظ نگردید. یون های بین ۵ درصد تا ٢۵ درصد در داخل پرانتز نوشته شده و مقادیر بالای ٢۵ درصد منظور شد. ابتدا آاتیون های غالب و سپس آنیون های غالب به ترتیب نوشته شده (١٩٧٠ Eugster &Hardie ) و در ادامه تفسیر و نتیجه گیری انجام گرفت . همچنین پارامترهای آماری ، ضرایب همبستگی بین آنیون و آاتیون های مختلف با استفاده از نرمافزار SPSS تعیین گردید.

شکل ١)- A: نقاط نمونه برداری آب در سال ٢٠١١ و ٢٠١٢ B,C : نحوه برداشت نمونه آب از دریاچه
مسیر ژئوشیمیایی تکامل شورابه
فرآیندهایی آه در یک حوضه بسته باعث تکامل آب های ورودی به شورابه های تغلیظ یافته می شوند شامل : تداوم تبخیر، گردش مجدد همزمان با رسوبگذاری آانی های از قبل ایجاد شده ، واآنش های دیاژنتیک ، تبادل با سیالات حفره ای ، احیای سولفات و تبادل یونی می باشد. رسوبات شیمیایی عمده ترین رسوبات دریاچه های فوق اشباع از نمک می باشند. به طور آلی با افزایش درجه شوری به ترتیب آربنات ها، سولفات ها (ژیپس و انیدریت ) و کلرورها (هالیت ) تشکیل می گردند(٢٠٠۶ Warren).
آراگونیت نوع متداول آربنات آلسیم اولیه و درون حوضه ای است آه از شورابه هایی با مقدار منیزیم پایین و دمای بالاتر از ٣٠ درجه سانتیگراد، رسوب می کند. فراوانی رسوبات کربناته با افزایش شوری محیط کاهش و رسوبات تبخیری افزایش می یابد. مهم ترین کانی های تبخیری موجود در رسوبات دریاچه ، هالیت ، ژیپس و انیدریت و به مقدار کمتری کانی های تبخیری دیگر مانند پلی هالیت ، گزاهیدرات ، کیزریت ، کارنالیت و بیشوفیت است آه این آانی ها در زمان افزایش شوری در اثر خشکسالی ها ایجاد می گردد. در بین آانی های تبخیری ، ژیپس و هالیت از اهمیت بیشتری برخوردار است . با افزایش عمق نمونه ها کاهش نسبی در مقدار تبخیری ها مشاهده می گردد. این حالت نشان دهنده افزایش شوری آب دریاچه با گذشت زمان است (١٩٨۶ Shahrabi &Kelts ). رسوب گذاری اولیه آانی های نسبتا نامحلول از قبیل آربنات های قلیایی خاآی (آلسیت آم منیزیم ، آلسیت پرمنیزیم و آراگونیت ) و ژیپس یک مرحله اساسی است آه تکامل شورابه را آنترل می آند(١٩٧٠ ,Hardie and Eugster).
تغلیظ تبخیری و ته نشست آانی ها سبب تفکیک املاح و تفریق ژئوشیمیایی عناصر موجود در شورابه و تکامل آن می گردد. یکی از فرایندهای دیگر، سیکل های خشک و تر به عبارت دیگر ته نشست و انحلال پوسته های شوره زده می باشد این پوسته ها حاوی آربنات های آلکالن ، ژیپس و آانی های قابل حلی از قبیل آلریدهای سدیم ، سولفات ها و آربنات ها می باشند. این پوسته های سطحی ممکن است توسط بارش های بعدی دوباره حل و به شورابه اضافه شوند، اما این انحلال انتخابی است و آانی هایی آه آمتر قابل حل هستند از قبیل ژیپس و آربنات ها به صورت خرد شده و شکسته در ابعاد پبل ، گرانول ، ماسه و رس در داخل دریاچه باقی می مانند و آلریدها حل می شوند. پوسته های شوره زده ، گاه در اثر حرآت یک جبهه از شورابه از زیر سطح ، در زون وادوز در اثر پدیده پمپ تبخیر و خشک شدگی آامل آن ایجاد می شود مقایسه نتایج آنالیزهای شیمیایی شورابه ها با آب های ورودی ، مبین افزایش میزان غلظت آنیون ها و آاتیون ها به سمت مرآزحوضه می باشد. ترآیب شیمیایی آب های حوضه آبریز و درنتیجه آب های وارده به پلایا، مختلف و از انواع آربناته ، سولفاته و آلروره (بیشترسولفاته ) است (نمودار ١). درحالی آه ترآیب شیمیایی شورابه موجود در دریاچه ، آلروره و سولفاته (بیشتر آلروره ) می باشد. تکامل ژئوشیمیایی دریاچه های شور، با ترکیب شیمیایی آب های وارده ، جدایش انتخابی املاح و تغلیظ در اثر تبخیر صورت می گیرد.
بر اساس جدول و شکل ، تیپ شورابه دریاچه درشرایط آنونی (٢٠١٢) Mg, Na, Cl می باشد آه تا سال ٢٠١٠ قابل مقایسه با داده های گزارش شده از دریای بزرگ نمک در آمریکا است ولی از سال ٢٠١٠ به بعد مسیر متفاوتی را طی می آند. مسیرتکاملی شورابه دریاچه اورمیه ، مسیر III در دیاگرام تکامل شورابه (١٩٧٨ ,Eugster and Hardie) می باشد (شکل ٢)، در نتیجه ترآیب شیمیایی آب های غالب وارده به حوضه ، بایستی دارای باشد. درحالی آه در شرایط آنونی آب های وارده به دریاچه علیرغم آنکه دارای درصد یون های متفاوت می باشند ، همگی دارای ترآیب شیمیایی هستند(جدول ١).
علت اختلاف بین ترآیب آب های ورودی به دریاچه با تیپ شورابه دریاچه ، رشد و توسعه شهری ، آشاورزی و صنعتی و طرح های توسعه و انسان ساز و استفاده از آب رودخانه ها می باشد. برای مثال رودخانه آجی چای آه از شمال شرق وارد دریاچه می شود در سال های اخیر آاملا خشک شده و میزان سدیم آلرید بالایی آه این رودخانه به دریاچه حمل می آرد آاهش یافته لذا تغییراتی از این قبیل می توان در تناقض ترآیب شیمیایی بین رودخانه ها و شورابه دریاچه نقش داشته باشد، در دیاگرام تکامل شورابه (١٩٧٨ ,Eugster and Hardie)، فرایند І حاکی از لزوم آب های ورودی با میزان پایین یون کلسیم و منیزیم برای شوراب آلکالن قلیایی می باشد و در حوضه های تبخیری که نسبت R.S بیش از ٨٣ باشد، ترکیب آب های ورودی به حوضه ها به صورت ٢+Mg+ ٢+Ca<<HCO٣ که به طور عمده آب های رقیق متئوریکی را شامل می شوند(لک ، ١٣٨۶).

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 10 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد