مطالعه هیدروشیمی و ارتباط هیدروژئولوژیکی آبخوانهای کارستی و بازالتی دشت های بازرگان و پلدشت

مقدمه :

علیرغم اینکه سازندهای سخت بخش کمی از منابع آب زیرزمینی را به خود اختصاص می دهند ولی به خاطر مواجهه جهانی با کمبود منابع آبی اخیراً مطالعات فراوانی بر روی این منابع انجام شده که نشان دهنده اهمیت این آبخوانها است. مطالعات انجام شده توانایی سازندهای سخت از جمله سازندهای بازالتی و آهکی را برای تشکیل آبخوانهای با ارزشی نشان می دهند(Peterson, ۱۹۹۳; Hunt et al., ۱۹۸۸; Federico et al., ۲۰۰۲). آبخوانهای موجود در سازند سخت عموماً به خاطر وجود جریانات کانالی، مستعد آلودگی با آلاینده های مختلف محیطی هستند (اصغری مقدم و همکاران، ۱۳۸۵). به علت خصوصیات ذاتی سازندهای سخت، در مناطقی که توانایی ایجاد آبخوان را پیدا کنند تا حدودی هیدروشیمی این آبخوانها را تحت تأثیر مواد قابل حل خود قرار می دهند((Join et al., ۱۹۹۷; Aiuppa et al., ۲۰۰۰; Cruz et al., ۲۰۰۴. تأثیرات سازندهای سخت بر منابع آبی به عوامل خاصی مثل نوع سازند، شیمی بارش، آب و هوا، زمان ماندگاری، میزان شکستگی سنگ، دما و فشار بستگی دارد(Custodio, ۱۹۸۹). با توجه به اینکه در دشتهای بازرگان و پلدشت منابع آب زیرزمینی در آبخوانهای بازالتی-آبرفتی و آهکی واقعند، مطالعه هیدروشیمیایی این منابع ضروری به نظر می رسد. علاوه بر میزان یونهای اصلی آبهای زیرزمینی، یونهای فرعی(فسفات، نیترات و فلوئورید) نیز بر سلامت و بهداشت اهالی مناطقی که از آبهای زیرزمینی استفاده می کنند، تأثیر می گذارند.  (Reimann & Banks, ۲۰۰۴). بنابراین در تحقیق حاضر که با اهداف مطالعه هیدروشیمی و تعیین تیپ و آنومالیهای موجود در آب زیرزمینی صورت گرفت، یونهای فرعی موجود در نمونه ها نیز مورد آنالیز قرار گرفته اند. یکی دیگر از اهداف این مطالعه که از نظر هیدروژئولوژی منطقه دارای اهمیت بالایی است، ارتباط هیدروژئولوژیکی دو نوع آبخوان بازالتی-آبرفتی و آهکی موجود در منطقه می باشد که با استفاده از شواهد هیدروژئولوژیکی موجود در منطقه و نتایج آنالیزهای شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت.

◊◊◊◊◊◊◊

بحث :

۱- موقعیت جغرافیایی منطقه

منطقه مورد مطالعه در شمال غرب کشور و شمال استان آذربایجان غربی با مختصات (UTM) X=۴۴۵۰۰۰ تا X =۵۱۵۰۰۰ طول شرقی و Y=۴۳۴۰۰۰۰ تا Y=۴۳۸۰۰۰۰ عرض شمالی قرار گرفته است. این منطقه از غرب به کشور ترکیه، از شرق به رود ارس و از جنوب تقریباً به مرز بازالتها با سازندهای دیگر محدود می گردد. مساحت کل منطقه ۱۴۰۰ کیلومتر مربع است که بیش از ۳۸۸ کیلومتر مربع آن توسط گدازه های بازالتی پوشیده شده است. شهرهای ماکو، پلدشت و بازرگان از شهرهای مهم منطقه می باشند. براساس طبقه بندی آمبرژه این منطقه جزء مناطق سرد و خشک محسوب شده و متوسط بارندگی آن ۳۰۰ میلی متر می باشد. میانگین تبخیر ماهانه از تشتک برای یک دوره ۱۰ ساله (۸۵- ۱۳۷۵) از ایستگاه پلدشت ۱۷۱۷ میلی متر و از ایستگاه ماکو-بازرگان ۱۳۰۰ میلی متر بدست آمده است. سه رودخانه دائمی زنگمار، ساری سو و ارس جریانات سطحی و آب چشمه های منطقه را زهکشی می نمایند.        

۲- زمین شناسی و هیدروژئولوژی منطقه مطالعاتی

در منطقه مطالعاتی علاوه بر سازندهای شیلی و مارنی و کنگلومرا که با وسعت کمی در منطقه دیده می شوند، دو نوع سازند سخت مهم از نظر هیدروژئولوژیکی وجود دارد. گدازه های بازالتی که بیشتر زمینهای پست و مسیرهای قدیمی آب را می پوشانند و دیگری آهکهای سازند قم و آهکهای توده ای و دولومیتهای سازند روته هستند که در بعضی مناطق بازالتها را احاطه کرده اند. این آهکها به ویژه آهکهای روته به شدت کارستی شده و از نفوذپذیری بالایی برخوردار هستند. در مرز بازالتها با دیگر سازندهای همجوار هیچگونه چشمه یا سطح تراوشی مشاهده نمی شود. این وضعیت حاکی از نفوذپذیری خوب بازالتهاست. آهکهای مجاور بازالتها خود از نفوذپذیری بسیار بالایی برخوردارند، به طوری که در پشت تپه های شمال شرق کنیکور (۱۲ کیلومتری غرب شهرستان پلدشت) چشمه پرآب کلوس بلاغی با آبدهی بالا وجود دارد، همچنین در ۵ کیلومتری شمال شرق شهرستان بازرگان در نزدیکی روستای یاریم قیه آهکهای پرمین و الیگوسن در نزدیکی مرز بازالتها شدیداً کارستی شده و تشکیل غار داده اند. براساس مطالعات انجام گرفته، بیشترین عمق سنگ کف ۱۵۰ متر تخمین زده شده است و بیشترین ضخامت بازالتها که روی آبرفت قرار گرفته است ۴۰ متر گزارش شده است. این آبخوان عمدتاً از نوع آزاد بوده و به خاطر شیب سطح زمین عمق سطح ایستابی آن کم است. تخلخل و هدایت هیدرولیکی بازالتها به ترتیب ۱۵-۱۰ درصد و ^۲-۱۰ - ^۹-۱۰ متر بر ثانیه برآورد شده است(اصغری مقدم و همکاران، ۱۳۸۴). ضریب قابلیت انتقال برای سفره بازالتی-آبرفتی از داده های آزمایش افت پله ای برای ۳۴ حلقه چاه بهره برداری به روش ژاکوب به طور متوسط ۱۱۶ متر بر روز (مینیمم ۲۲ و ماکزیمم ۱۰۶۰) بدست آمده است.

۳- هیدروشیمی منطقه مورد مطالعه

۳-۱- بررسی اولیه نتایج آنالیز شیمیایی

به منظور بررسى هیدروشیمى منطقه، ۳۸ منبع در خرداد ماه و ۳۴ منبع انتخابى آب زیرزمینى در شهریور ماه سال ۱۳۸۵ نمونه بردارى شد. ابتدا داده هاى حاصل از آنالیز نمونه ها (در آزمایشگاه آبشناسی) و داده هاى آماده جمع آورى شده به سه روش زیر صحت سنجى شدند:

جهت صحت سنجی نتایج حاصل از آنالیز شیمیایی نمونه ها روشهای زیر به کار برده شد:

-        بالانس یونی

-        نسبت مواد جامد حل شده (TDS) به هدایت الکتریکی (EC) که این نسبت باید بین ۵۵/۰ تا ۷۶/۰ باشد

-        نسبت هدایت الکتریکی به جمع کاتیونها به میلی اکی والان بر لیتر که باید بین ۹۰ تا ۱۱۰ باشد

صحت نتایج آنالیز توسط هر سه روش فوق تأیید گردید. نتایج تعدادی از آنالیزها در جدول ۱ ارائه شده است.

به منظور بررسی کلی داده ها و روندیابی آنها این داده ها به ترتیب از ابتدا تا انتهای دشت ردیف شده (که برخی از آنها با شماره های مربوطه در جدول (۱) ارائه شده اند) و مقادیر یونهای بدست آمده از آنالیز هریک از آنها در مقابل مکان نمونه ها رسم گردیده اند. نتایج بدست آمده در شکل (۱) ارائه شده است. به طور کلی همان گونه که از نمودارها مشخص می گردد، نمونه ها از یک روند غیر خطی تبعیت

                                                   جدول۱  نتایج آنالیز شیمیایی بعضی نمونه های منتخب

کلید واژه ها: هیدروشیمی هیدروژئولوژی بازالت پلدشت آنومالی آبهایزیرزمینی آنالیز کارستی آب شناسی آذربایجان غربى