2-9-5- سازند ساچون 66
2-9-6- سازند جهرم 66
2-9-7- سازند آسماري 67
2-9-8- سازند رازک 67
2-9-9- سازند آغا جاري 67
2-9-10- کنگلومراي بختياري 68
2-10- بارندگي در ايستگاه‌هاي هواشناسي در محدوده داراب بارندگي ماهانه69
2-11- نمودار بارندگي-ارتفاع71
فصل سوم: روش مطالعه
3-1- تهيه نقشه زمين شناسي از طريق سيستم اطلاعات جغرافيايي(GIS)73
3- 2- محل هاي نمونه برداري و پارامترهاي هيدروشيميايي اندازه گيري شده74
3 – 3 – روش نمونه برداري77
3 – 4 – اندازه گيري پارامترهاي هيدروشيميايي79
3 – 4 – 1 – اندازه گيري هدايت الکتريکي (EC) و درجه حرارت (T)79
3 – 4 – 2 – اندازه گيري آنيون ها80
3 – 4 – 2 – 1 -اندازه گيري يون کربنات (CO32-)80
3 – 4 – 2 – 2 – اندازه گيري يون بيکربنات (HCO3-)80
3 – 4 – 2 – 3 – اندازه گيري يون کلر (Cl-)80
3 – 4 – 2 – 4 -اندازه گيري يون سولفات (SO42-)80
3 – 4 – 3 – اندازه گيري کاتيون ها81
3 – 4 – 3 – 1 – اندازه گيري يون کلسيم (Ca+2)81
3 – 4 – 3 – 2 – اندازه گيري يون منيزيم (Mg2+)81
3 – 4 – 3 – 3 – اندازه گيري يون هاي سديم (Na+) و پتاسيم (K+)81
3 – 5 – محاسبه درصد خطاي آزمايش82
فصل چهارم: نتايج و بحث
4-1- گنبد نمکي کرسيا84
4-2- موقعيت چشمه هاي شورابه و چشمه هاي کارستي منطقه مورد مطالعه86
4-3- آناليز يون هاي اصلي87
4-4- آناليز عناصر فرعي و کمياب91
4-5- آناليز ايزوتوپي98
4-6- آبخوان هاي مجاور گنبد نمکي کرسيا100
4-6-1- آبخوان آهکي ميلک100
4-6-1-1- محل تخليه آبخوان101
4-6-1-2- تاثير گنبد نمکي کرسيا بر آهک ميلک102
4-6-1-3- توزيع شوري در شرق گنبد نمکي103
4-6-1-4- نسبت هاي يوني105
4-6-1-5- بررسي نتايج ايزوتوپي در تعيين منشا شوري110
4-6-1-6- بررسي تبادل کاتيوني در چاه w2111
4-6-1-8- بررسي پديده اختلاط در چاههاي w2,ww67,ww68112
4-6-1-9- نحوهي تاثيرگذاري گنبد نمکي کرسيا بر آبخوان آهکي ميلک115
4-6-1-10- مدل پيشنهادي جريان در کوه ميلک118
4-6-1- آبخوان آهکي شاه نشين123
4-6-2-1- محل تخليه آبخوان آهکي شاه نشين124
4-6-2-2- تاثير گنبد نمکي کرسيا بر آهک شاه نشين125
4-6-2-3- مدل عمومي جريان در آبخوان شاه نشين126
4-6-1- آبرفت دشت داراب133
4-6-3-1- بررسي چاه‌هاي موجود در آبرفت دشت داراب135
4-6-3-2- بررسي نقشه هم تراز آب زيرزميني در دشت داراب :138
4-6-3-3- عمق سطح ايستابي در دشت داراب140
4-6-3-4- تيپ آب در دشت داراب نمودار پايپر مربوط به نمونه هاي
آناليز شده در آلمان143
4-6-3-5- توزيع شوري در آبهاي زيرزميني آبرفت دشت داراب144
4-6-3-6- تاثير گنبد نمکي کرسيا بر آبرفت دشت داراب148
4-6-3-7- بررسي نسبت هاي يوني152
4-6-3-10- بررسي ايزوتوپي در نمونه ي w 19 و w 24 در آبرفت دشت
داراب155
4-6-3-11- تاثير گنبد نمکي کرسيا بر آبخوان آبرفتي در شرق156
فصل پنجم: نتيجه گيري و پيشنهادات
5-1-نتيجه گيري160
5-2- پيشنهادات162
منابع
منابع فارسي 161
منابع انگليسي 163
چکيده و صفحه عنوان به انگليسي
فهرست جدول‌ها
عنوان صفحه
جدول 1-1- قابليت انحلال کانيهايي که به صورت متجانس حل ميشوند5
جدول1-2 – پارامترهاي شيميايي پيشنهاد شده جهت تفکيک منابع شوري7
جدول 1-3- تقسيم بندي گنبدها از نظر فعاليت (گروه فعال)31
جدول1-4 – تقسيم بندي گنبدهاي نمکي از نظر فعاليت (گروه غير فعال)32
جدول1- 5 – تقسيم بندي آبهاي زيرزميني بر اساس كل مواد جامد محلول 36
جدول4-6 – نتايج آناليز يونهاي اصلي نمونه هاي برداشت شده از محدوده کرسيا88
جدول4- 7 – نتايج آناليز يونهاي اصلي نمونه هاي برداشت شده از محدوده کرسيا90
جدول4- 8 – نتايج آناليز ICP-MS نمونه هاي برداشت شده از محدوده کرسيا، بر
حسب ppb))94
جدول4- 9- نتايج کروماتوگرافي يوني نمونه هاي برداشت شده از محدوده کرسيا98
جدول4- 10 -نتايج آناليز ايزوتوپي (S:چشمه،W:چاه،R:آب رودخانه رودبال)99
جدول4-11- هدايت الکتريکي و دبي چشمه هاي شاهيجان و کرسيا در سال 1364102
جدول4-12 – نتايج آناليز يون هاي اصلي در شرق گنبد نمکي103
جدول4-13- بررسي تبادل کاتيوني در چاه w2112
جدول 4-15- نتايج بررسي اختلاط در نمونه هاي w2,ww67,ww68114
جدول4-16- جدول بارندگي – ارتفاع در ايستگاه هاي هواشناسي119
جدول4- 17- نتايج بررسي بيلان در آهک ميلک طي سال هاي 63-120
جدول4-18- محاسبه دبي خروجي از آهک ميلک طي سال هاي 92-82121
جدول 4-19- آناليز يون هاي اصلي چشمه گلابي(S4)126
جدول 4-20- نتايج بررسي بيلان در آهک شاه نشين128
جدول21-4- نتايج آناليز يون هاي اصلي در چاه هاي آبرفتي137
جدول4- 22- چاه اکتشافي شماره 1150
جدول4- 23- چاه اکتشافي شماره 2151
فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل 1-1- افزايش حلاليت هاليت با افزايش درجه حرارت بر حسب ميليگرم بر ليتر
و درصد وزني5
شکل1- 2- ترکيب نسبت وزني سديم به کلر براي شورابه هاي ميادين نفتي8
شکل1- 3 – نسبت مولي (Ca+Mg)/SO4 در مقابل Na/Cl10
شکل 1-4 – منحني هاي اختلاط براي آب هاي شيرين و منابع شوري مختلف11
شکل 1-5- پراکندگي نقاط در شورابه هاي انحلال نمک (گروهA) بسيار کمتر از
شورابه هاي حوض هاي عميق (گروهC)12
شکل 1-7 – گروهA ، انحلال هاليت – گروهC، آب حوزهاي عميق – گروهB، مخلوط
گروهA14
شکل1- 8 – تفکيک بين آب هاي حاصل از انحلال نمک و شورابه هاي ميادين نفتي
با استفاده از نسبت وزني يد به کلر15
شکل1- 9 – تعيين منبع شوري با استفاده از نسبت يد به کلر16
شکل 1-10 – طبقه بندي آب شور براساس مقدار TDS و Br17
شکل1- 11 – دياگرام piper تغيير يافته براي ترکيب شيميايي چشمه هاي شور و
آب هاي سطحي
شکل1- 12 – نمايش Meteoric Water Line و انحراف آن به وسيله ي تبخير19
شکل1- 13 – تفکيک آبهاي تغذيه محلي از آب هاي غير محلي21
شکل1- 14 – ترکيب ايزوتوپ هاي محيطي آبهاي زيرزيمني22
شکل1- 15 – (a) ارتباط بين اکسيژن 18 با عمق و (b) کلر با عمق23
شکل1- 16- نقشه ي پراکندگي سن نهشته هاي تبخيري جهان37
شکل1- 17- پراکندگي گنبد هاي نمکي جنوب ايران39
شکل1- 18 – نقشه نشان دهنده حوضه تبخيري هرمز و توزيع دياپيرهاي نمکي
رخنمون يافته و مدفون در کمربند چين – راندگي زاگرس و حوضه خليج فارس41
شکل1- 19 – گنبدهاي نمکي استان فارس (نکويي 1392)42
شکل1- 20 – گنبدهاي نمکي مورد مطالعه در پايان نامه هاي مهدي زاده (1391) و
نکويي (1392)42
شکل1- 21 – نقشه پراکندگي گنبدهاي نمکي استان فارس43
شکل1- 22 – راه هاي دسترسي به گنبدهاي نمکي استان فارس43
شکل2- 23 – موقعيت گنبد نمکي کرسيا در سيستم مختصات UTM47
شکل2-24 – موقعيت ساختماني گنبد نمکي کرسيا، و سازند هاي اطراف آن48
شکل2-25 – موقعيت گسل هاي تراستي محدوده گنبد نمکي کرسيا50
شکل2-26 – موقعيت گسل هاي نرمال محدوده گنبد نمکي کرسيا52
شکل2- 28- تصوير شماتيک ستون چينه شناسي هرمز64
شکل2- 29 – متوسط بارندگي ايستگاه هاي مختلف در دشت داراب طي
سال هاي 90-8068
شکل2- 30- متوسط ماهانه بارندگي در ايستگاه درب قلعه طي سال هاي 90-8069
شکل2- 31- متوسط ماهانه بارندگي در ايستگاه ده خير طي سال هاي 90-8070
شکل2- 32- متوسط ماهانه بارندگي در ايستگاه گوزون طي سال هاي 90-8070
شکل2- 33- نمودار بارندگي – ارتفاع مربوط به ايستگاه هاي هواشناسي منطقه مورد
مطالعه71
شکل3- 34 – نقشه زمين شناسي گنبد نمکي کرسيا داراب73
شکل3- 35 – موقعيت نقاط نمونه برداري براي آناليز يون هاي اصلي75
شکل3-36 – موقعيت نمونههاي برداشت شده براي آناليز عناصر فرعي و کمياب76
شکل3- 37- موقعيت نمونه هاي برداشت شده براي آناليز ايزوتوپي76
شکل3- 38 – ظروف نمونه حاوي نمونه هاي ايزوتوپي گنبد نمکي کرسيا و کرمستج لار78
شکل3- 39- نمونه برداري از چاه در جنوب گنبد نمکي کرسيا79
شکل4- 40 -نيمرخ ارتفاعي گنبد نمکي کرسيا داراب در دو جهت AB,CD85
شکل4-41- نمايي از گنبد نمکي کرسيا و جهت شورابه ها به سمت جنوب86
شکل4-42- موقعيت چشمه هاي شورابه و تمرکز آنها در شرق گنبد نمکي87
شکل4- 43 – موقعيت نقاط نمونه برداري براي آناليز يون هاي اصلي88
شکل4-44 – موقعيت داده هاي عناصر فرعي و کمياب93
شکل4- 45- موقعيت نمونه هاي ايزوتوپي99
شکل4-46- موقعيت آبخوان هاي مجاور گنبد نمکي کرسيا100
شکل4- 47- آهک تربور کوه ميلک در شرق گنبد نمکي کرسيا101
شکل4-48- موقعيت چشمه هاي کرسيا و شاهيجان102
شکل4-49 – نقشه پراکندگي هدايت الکتريکي بر حسب ميلي زيمنس بر سانتي متر104
شکل4-50 – نقشه تيپ آب در شرق گنبد نمکي104
شکل4-51 – نقشه پراکندگي غلظت کلر بر حسب ميلي اکي والان بر ليتر105
شکل4-52 – نقشه پراکندگي نسبت مولي سديم به کلر106
شکل4-53 – نمودار نسبت مولي سديم به کلر در نمونه هاي برداشتي از شرق گنبد107
شکل4-54- نمودار نسبت مولي سولفات به کلر در نمونه هاي مختلف108
شکل4-55- نقشه پراکندگي نسبت وزني برم به کلر109
شکل4-56- نقشه پراکندگي نسبت ليتيم به کلر109
شکل4-58- موقعيت چاه هاي w2,w8 در شرق گنبد نمکي111
شکل4- 59- موقعيت نقاطي که پديده اختلاط در آن ها مورد بررسي قرار گرفته شد113
شکل4-61- موقعيت محل مقطع زمين شناسي در جهت AB116
شکل4-62- آبرفت دره کرسيا116
شکل4-63- موقعيت گسل هاي F1,F2 و آبخوان آهکي a117
شکل4-64- عبور شورابه چشمه از روي آهک تربور و نفوذ آن از طريق شکستگي هاي
آهک در دره ي کرسيا118
شکل4-65- موقعيت چشمه هاي کرسيا و شاهيجان و آهک تغذيه کننده اين چشمه ها119
شکل4-66- نمودار بارندگي – ارتفاع در ايستگاه هاي محدوده مورد مطالعه در
سال هاي 1363-1355120
شکل4-67- مدل عمومي جريان در کوه ميلک122
شکل4- 68- آهک تربور تاقديس شاه نشين در غرب گنبد نمکي کرسيا124
شکل4-69- موقعيت چشمه گلابي در دامنه تاقديس شاه نشين125
شکل4-70- نمودار ايزوتوپي O18 نسبت به دوتريوم126
شکل4-71- موقعيت چشمه ي گلابي و آهک هاي تغذيه کننده اين چشمه127
شکل4-72- نمودار بارندگي – ارتفاع در ايستگاه هاي محدوده مورد مطالعه طي
سال هاي 1382-1392127
شکل4-73- نيمرخ ارتفاعي از چشمه گلابي تا آهک تاربور تغذيه کنندهa4))129
شکل4-74- موقعيت منطقه اي که مقطع زمين شناسي تهيه گرديد130
شکل4-75- مقطع زمين شناسي در جهت AB- موقعيت چشمه گلابي130
شکل4-76- موقعيت آهک سروک و جهت شيب لايه ها131
شکل4-77- مدل عمومي جريان در آبخوان آهکي شاه نشين132
شکل4-78- موقعيت گنبد نمکي کرسيا ودشت داراب134
شکل4-79- موقعيت گنبد نمکي کرسيا ودشت داراب بر روي نقشه زمين شناسي134
شکل4-80- موقعيت چاه هاي نمونه برداري شده در آبرفت136
شکل4=81-نقشه جهت عمومي جريان آب زيرزميني در محدوده دشت داراب139
شکل4-82- عمق سطح ايستابي در چاه هاي مشاهده اي در سال 92 بر اساس اطلاعات
سازمان آب141
شکل4-83- نقشه هم عمق آب زيرزميني در محدوده دشت داراب141
شکل4-84- نقشه تيپ آب با استفاده از داده هاي سازمان آب منطقه اي فارس142
شکل4-85- تيپ آب در دشت داراب143
شکل4-86- نمودار پايپر مربوط به نمونه هاي آناليز شده در آلمان144
شکل4-87- نقشه پراکندگي هدايت الکتريکي نمونه هاي برداشت شده توسط سازمان آب145
شکل4- 88- نقشه پراکندگي هدايت الکتريکي نمونه هاي برداشت شده در
ارديبهشت 92و93145
شکل4-89- انطباق چاه هاي با EC بالا با خط عمق کمتر از 10 متر146
شکل4-90- نقشه پراکندگي غلظت کلر بر حسب ميلي گرم بر ليتر بر اساس داده هاي
سازمان آب147
شکل4-91- نقشه پراکندگي غلظت يون کلر در نمونه هاي برداشته در ارديبهشت ماه147
شکل4-93- ورود شورابه گنبد نمکي کرسيا به دشت داراب از طريق دره کرسيا148
شکل4-94- ورود شورابه گنبد نمکي کرسيا به دشت داراب 149
شکل4- 95 – تصوير شوره زار ايجاد شده در جنوب گنبد نمکي149
شکل4-96- موقعيت پيزومتر P1وP2 در پايين دست گنبد نمکي کرسيا151
شکل4-97- نقشه پراکندگي نسبت مولي سديم به کلر152
شکل4-98- نمودار نسبت وزني برم به کلر در نمونه هاي موجود در آبرفت153
شکل4-99- نسبت وزني برم به کلر در نمونه هاي موجود در آبرفت153
شکل4-100- نمودار مولي ليتيم به کلر در نمونه هاي موجود در آبرفت154
شکل4-101- نسبت مولي ليتيم به کلر در نمونه هاي موجود در آبرفت154

شکل4-102- موقعيت چاه w19 و چاه w24 در آبرفت دشت داراب155
شکل4-103 – نمودار اکسيژن18 نسب به دوتريوم155
شکل4-104- موقعيت نقاط تحت تاثير گنبد نمکي کرسيا156
شکل4-105- نحوه تاثير گذاري گنبد نمکي بر آبخوان مجاور158

فصل اول

مقدمه
امروزه استفاده از آبهاي زيرزميني در نقاط مختلف دنيا به خصوص در کشور ما به دليل کم بودن ذخائر سطحي توسعهي زيادي يافتهاست و براي مصارف مختلف کشاورزي، صنعتي، شرب و غيره مورد استفاده قرار ميگيرد، به همين دليل لازم است که منابع آب زيرزميني در هر ناحيه به دقت مورد مطالعه و بررسي کمي و کيفي قرارگيرند تا بتوان از آنها استفادهي بهينه را به عمل آورد (سنگدهي و همکاران 1387) عواملي چون بهره برداري نادرست از منابع آب ز يرزميني ، وجودعوامل طبيعي همچون گنبدهاي نمکي و سازندهاي زمين شناسي آلاينده، هم گاها موجب کاهش کيفيت آب چاهها وسفرههاي زيرزميني ميشوند(زمرديان،1383) گنبدهاي نمکي ميتوانند به صورتهاي مختلف منابع آب سطحي و زيرزميني راآلوده نمايند .آلوده کنندگي گنبدهاي نمکي درحد حجمها و دبيهاي بسيار زياد ميباشد. در مناطق خشک و نيمه خشکي مانند ايران که منابع آب از اهميت زيادي برخوردار هستند بررسي شدت و نحوه آلودگي توسط گنبد‌هاي نمکي کمک زيادي در مديريت کيفي اين منابع خواهد نمود. نظر بهاينکه تعداد گنبد‌هاي نمکي در ايران زياد است، ارائه راهکار مناسب براي تعيين مقادير و نحوه آلودگي منابع آب توسط گنبد‌هاي نمکي راهکارهاي مناسبي را براي ساير نقاط ارائه خواهد داد. احمدزاده و همکاران 115 گنبد نمکي را در جنوب ايران نام بردهاند که 101 گنبد محدوده بين بندرعباس- سروستان و 14 گنبد در جنوب کازرون قرار دارند. با توجه به نوپا بودن مطالعات صورت گرفته در زمينه گنبدهاي نمکي در ايران بسياري از مطالعات اوليه توسط زمين شناسان غير ايراني و در زمينه تکتونيک نمک انجام پذيرفتهاست و پس از آن با گسترش مطالعات صورت گرفته، بررسيهاي مربوط به هيدروژئولوژي گنبدهاي نمکي نيز آغاز گرديد.
1-1- سنگ نمک
سنگ نمک يا هاليت با ترکيب NaCl در زير سطح به شکل لايه اي (salt bed) و بر روي زمين به شکل dome، sill، dike و دياپير (diapir) وجود دارد. بسته به تاريخ رسوبگذاري،نهشتههاي هاليت ممکن است با ديگر نمکهاي کلريدي همچون کارناليت (KMgCl3,6H2O) يا سيلويت (KCl)، سولفاتهاهمچون پولي هاليت (K2Ca2Mg[SO4]4H2O)،انيدريت (CaSO4)،ژيپس (CaSO4,2H2O) يا باکربناتها همچون دولوميت (CaMg(CO3)2) يا کلسيت(CaCO3) همراه باشند. از مهمترين خواص نمک ميتوان به چگالي کم آن که برابر با kg/m3 165/2 مي باشد و انحلال پذيري بالاي آن که برابر با g/l360 مي باشد نام برد. نمک در اعماق زياد نفوذ ناپذير مي باشد. از ديگر خواص مهم نمک شکل پذيري آن است که به صورت Halokinesis، plastic creepin و deformation under pressure تغيير شکل ميدهد.

1 – 2 – انحلال نمک
در بسياري از حوضههاي رسوبي در جهان لايههاي ضخيمي از سنگ نمک وجود دارد و در بعضي موارد، نمک تغيير شکل داده و به صورت دياپيرهاي نمکي و يا گنبدهاي نمکي رخنمون دارند. نمک با توجه به حلاليت سادهي آن تحت تاثير بارش هاي جوي قرار گرفته و به راحتي انحلال مييابد. اما در بعضي موارد با وجود قابليت حلاليت زياد، اين نهشته ها براي چندين هزار سال پايدار بوده و ممکن است يا انحلالي در آنها رخ نداده و يا اين که پيشرفت انحلال بسيار کند بوده باشد، که اين امر بيانگر عدم تماس آنها با چرخهي آبهاي شيرين ميباشد. لايههاي نمک ممکن است در بين سيستمهاي جريان آب زيرزميني ناحيهاي يا محلي قرار گرفته و دائما از قسمتهاي بالايي و حواشي در حال حل شدن بوده و باعث شوري آبهاي زيرزميني گردند. براي مثال در مناطق تگزاس و نيومکزيکو بييش از 200 متر نمک به وسيلهي آبهاي زيرزميني انحلال يافتهاند.
جانسون و همکارانش (1977) به اختصار عوامل موثر در انحلال نمک را شرح دادهاند:
1- غير اشباع بودن آب نسبت به نمک
2- وجود نهشتهي نمکي و آب کافي
3- امکان حرکت آب در داخل يا بر روي نهشتههاي نمکي و امکان خروج آب
4- انرژي (مانند بار هيدرواستاتيکي) که باعث جريان آب در سيستم گردد.
با وجود اين شرايط، آبهاي جوي به داخل زمين نفوذ کرده و انحلال نمک در زير سطح اتفاق ميافتد و آب راه خود را به نواحي با ارتفاع کمتر ادامه ميدهد. تخليهي چشمههاي شور حاصل از انحلال نمک و تبخير آبهاي شور در سطح زمين ميتواند باعث توليد و توسعهي پهنههاي نمکي گردد. چنين پهنههاي نمکي در دشت رولينگ (Rolling) در شمال تگزاس و جنوب غرب اکلاهاما به وسيله يوارد (1961) و ريشتر و کيلر (1986)، Ward,1961 و Richter and Kreitler,1986 توصيف شدهاند. آبهاي شور تخليه شده در اين نواحي از چند هزار ميليگرم بر ليتر تا 150000 ميلي گرم بر ليتر کلر را در خود حل کرده که کيفيت آب-هاي سطحي را تا صدها مايل پايين تر تحت تاثير قرار ميدهند (Richter,1993).

1 – 3 – حلاليت هاليت
قابليت حلاليت مولي هاليت در 25 درجه سانتي گراد بسيار زياد است به طوري که ثابت حلاليت آن طبق معادله 1 -1 برابر با 38 ميباشد.
معادله (1-1) = 38 Ksp = [Na+].[Cl-]

جدول 1- 1- قابليت انحلال کانيهايي که به صورت متجانس حل ميشوند
(دماي 25 درجه سانتي گراد و فشار کل يک بار)، (Lioyd et al,1985)

از آنجايي که ماکزيمم حد اشباع آب از کلسيت 500 ميلي گرم در ليتر ميباشد بنابراين ميتوان دريافت که انحلال هاليت 720 برابر انحلال کلسيت و 170 برابر ژيپس ميباشد که اين خود بيانگر سادگي حلاليت هاليت ميباشد. حلاليت هاليت با افزايش درجه حرارت زياد ميگردد. شکل 1 افزايش حلاليت هاليت را با افزايش درجه حرارت نشان ميدهد.

شکل1 – 1- افزايش حلاليت هاليت با افزايش درجه حرارت بر حسب ميليگرم بر ليتر
و درصد وزني(شيمي عمومي هيئت مولفان، 1364)
1-4 – شوري و انواع آن
شورابه آبي است که غلظت کلر آن از غلظت متوسط کلر جهاني در آب اقيانوس بيشتر باشد(Hem,1973). شور شدن که با افزايش ميزان مواد جامد حل شده (TDS) تعريف ميشود، شايعترين نوع آلوده شدن منابع آب است.
افزايش شوري علاوه بر اين که باعث بالا رفتن کل مواد شيميايي آب ميشود باعث افزايش غلظت تشکيل دهندههاي خاصي نيز ميگردد.

1 – 5 – تعيين منابع شوري
همانگونه که بحث شد منابع شوري گوناگوني وجود دارند. براي تشخيص و تفكيك منابع شوري از يكديگر، از روشهاي مختلفي استفاده ميگردد كه عمدتاً عبارتند از:
آناليز شيميايي آب
روشهاي ايزوتوپي
براي نيل به اين هدف از پارامترهاي گوناگوني همچون كاتيونهاي اصلي (Na,Mg,Ca) و آنيونهاي اصلي (HCO3,SO4,Cl) و عناصر فرعي (K,I,Br,Li) و بعضي ايزوتوپهاي محيطي (14C,3H,2H,18O)استفاده ميگردد. در سالهاي اخير از اين اجزاء شيميايي و يا نسبتهاي آنها جهت تفکيک منابع شوري استفاده شده است. جدول 2 نسبتهاي بهكار رفته در تعيين منابع شوري را نشان ميدهد.

جدول1-2 – پارامترهاي شيميايي پيشنهاد شده جهت تفکيک منابع شوري (Richter, 1993)

1 – 6- روشهاي شيميايي تعيين انحلال نمک
1 – استفاده از نسبت Na/Cl
Leonard and ward (1962) اولين کساني بودند که از اين نسبت جهت تشخيص انحلال هاليت از شورابههاي ميادين نفتي در اکلاهاما استفاده کردند. يک نوع چشمههاي شور در اکلاهاماي غربي نسبت وزني سديم به کلر را بين 63/0 تا 65/0 نشان داده که بيانگر انحلال هاليت خالص (نسبت وزني Na/Cl = 0.648 ) به عنوان منبع شوري ميباشد.
علاوه بر نسبت وزني ميتوان از نسبت مولي برابر با يک، براي نسبت سديم به کلر (چون سديم و کلر از لحاظ مولي به نسبت يک به يک با يکديگر ترکيب ميشوند) و هم چنين نسبت سديم به کلر برابر با يک بر حسب اکي والان در ميليون (epm) (چون ظرفيت Cl و Na هردو برابر يک ميباشد) جهت تشخيص انحلال به عنوان منبع شوري استفاده کرد. Gogel,1981 پيشنهاد کرد که اگر نسبت وزني سديم به کلر کمتر از 6/0 (بين 28/0 تا 54/0) باشد، بيانگر منشاء ميدانهاي نفتي چشمههاي شور ميباشد. وي با استفاده از همين روش و به دست آوردن نسبت وزني سديم به کلر بين 65/0 تا 67/0 براي رودخانه Ninnesch، منشا آلودگي سفرهي Wellington را انحلال نمک تشخيص داد. همان طور که در شکل 2 نشان ميدهد شورابههاي ميادين نفتي داراي سديم کمتري نسبت به شورابههاي حاصل از انحلال نمک ميباشند، بنابراين نسبت سديم به کلر در ميدانهاي نفتي کمتر از شورابههاي انحلال نمک ميباشد. با استفاده از اين روش ميتوان منابع آلوده کنندهي آب سطحي را نيز مشخص کرد.

شکل1- 2- ترکيب نسبت وزني سديم به کلر براي شورابههاي ميادين نفتي
دايرهها و شورابههاي انحلال نمک (مثلث ها)
نسبت وزني سديم به کلر حدود 65/0 بيانگر انحلال نمک و کمتر از 6/0 آلودگي بوسيله ميادين نفتي را نشان ميدهد.
رودخانهي Cimarron (نقاط5 و6) بوسيله انحلال نمک و رودخانهي Little (نقطه4) و رودخانهي آرکانزاس (نقاط7 و8) به وسيله شورابههاي ميادين نفتي آلوده شدهاند (Leinard and Ward,1962).

2 – استفاده از نسبت (Ca+Mg)/SO4
نهشته هاي هاليت اغلب همراه با ژيپس و انيدريت ميباشند. در شرايطي که انحلال صورت گيرد، کلسيم و منيزيم و سولفات به ميزاني حل ميگردند که نسبت مجموع کلسيم و منيزيم به سولفات (هر کدام بر حسب مول بر ليتر) برابر با يک ميگردد. اگر اين نسبت بسيار بزرگتر از يک گردد يعني مقدار مجموع کلسيم و منيزيم بسيار بيشتر از سولفات باشد، بيانگر آلودگي به وسيلهي ميادين نفتي ميباشد.
شکل 3 اين روابط را به خوبي نشان ميدهد. چنانچه مقادير مجموع کلسيم و منيزيم به سولفات (برحسب مول بر ليتر) در مقابل نسبت سديم به کلر (برحسب مول بر ليتر) رسم گردد، اب هاي حاصل از انحلال نمک پراکندگي نداشته و در محل تقاطع نسبت 1:1 قرار ميگيرند در صورتي که آبهاي حوضهاي عميق به علت کمتر بودن مقدار سولفات پراکندگي را نشان مي‌دهد‌.

شکل1- 3 – نسبت مولي (Ca+Mg)/SO4 در مقابل Na/Cl در چشمه هاي شور در دشت Rolling در تگزاس، (Richter and Kreitler,1986)، گروه A بيانگر انحلال هاليت و ژيپس و گروه C شورابههاي حوضهاي عميق را نشان ميدهد.

3 – استفاده از نسبت سولفات به کلر (SO4/Cl)
Mast (1982) با استفاده از مقادير سولفات و کلر برحسب ميليگرم بر ليتر منابع مختلف شوري و ميزان اختلاط آنها را تشخيص داد. براساس شکل 4 مقادير سولفات (ppm) در مقابل کلر (ppm) رسم گرديده و براساس اعضاي انتهايي همچون آبهاي شيرين، شورابههاي انحلال نمک و شورابههاي ميادين نفتي مشخص ميگردند. در بين هر دو عضو انتهاي خط اختلاط در نظر گرفته ميشود.

شکل1- 4 – منحنيهاي اختلاط براي آبهاي شيرين و منابع شوري مختلف (انحلال نمک و ميادين نفتي) با استفاده از غلظتهاي سولفات و کلر در کانزاس Mast,1982 (به نقل از Richter,1993)

4 – استفاده از نسبت SO4/Cl ، Ca/Cl ، Mg/Cl ، K/Cl
Whittemore (1984) نشان داد که چشمههاي حاصل از انحلال نمک معمولا داراي Ca/Cl ، Mg/Cl کمتر و SO4/Cl بيشتري نسبت به شورابههاي ميادين نفتي ميباشند. Richter and Kreitter (1986) با استفاده از اين نسبتها شورابههاي حاصل از انحلال نمک (گروهA) و شورابه هاي حوضهاي عميق (گروهC) را در منطقهي تگزاس از يکديگر تفکيک کردند. همان طور که در شکل 5 ميگردد، مقادير کلسيم، منيزيم و پتاسيم در شورابههاي حاصل از انحلال نمک به مراتب کمتر از آبهاي حوضهاي عميق بوده و به همين علت پراکندگي نقاط در آبهاي عميق بيشتر از شورابههاي حاصل از انحلال نمک ميباشد (Richter,1993).

شکل1- 5- پراکندگي نقاط در شورابههاي انحلال نمک (گروهA) بسيار کمتر از
شورابههاي حوضهاي عميق (گروهC) ميباشد (Richter,1993).

5 – استفاده از نسبت Br/Cl
Whittemore and Pollock (1979) استفاده از عناصري هم چون برم (Br) و ليتيم (Li) و يد (I) را جهت تشخيص منابع شوري پيشنهاد کردند. از ميان اين عناصر (Trace elements) برم بيشترين استفاده را دارد زيرا مانند کلر عنصري پايدار (Conservative) است. از نسبت برم به کلر جهت تعيين انحلال هاليت و شورابههاي ميادين نفتي استفاده ميگردد. آبهايي که نسبت برم به کلر آنها (برحسب نسبت وزني) کمتر از 10-4 × 10 باشد حاصل انحلال نمک بوده و آبهايي که نسبت برم به کلر آنها بيش از 10-4 × 10 باشد، آلودگي به وسيلهي ميدانهاي نفتي صورت گرفته است.
همان طور که در شکل 6 مشخص ميباشد، مقدار برم در شورابههاي حاصل از انحلال نمک بسيار کمتر از شورابههاي ميادين نفتي ميباشد. بنابراين نسبت برم به کلر نيز کمتر خواهد بود. بر همين اساس با رسم نسبت وزني برم به کلر در مقابل کلر ميتوان دو منبع را از يکديگر تفکيک کرد با استفاده از همين روش آلودگي رودخانه Smoky hill ، انحلال نمک و آلودگي چاههاي منطقه Blood Orchard شورابههاي ميادين نفتي تشخيص داده شده است.

شکل1- 6 – تعيين منابع شوري با استفاده از برم و کلر، نسبت کم برم به کلر بيانگر انحلال نمک
ميباشد (Whittemore,1984 به نقل از Richter,1993).
Richter and Kreitler (1986) از نسبتهاي سديم به کلر (Na/Cl) و برم به کلر (Br/Cl) جهت تحقيق در مورد چشمههاي شور در تگزاس و اکلاهاما استفاده کرده و پس از آناليز شيميايي 120 نمونهي آبهاي شور، آنها را به 3 گروه تقسيم کردند که در شکل 7 به آنها اشاره شده است.
1 – گروهA يا گروه انحلال نمک: نسبت مولي سديم به کلر بيش از 94/0 (نسبت وزني سديم به کلر بيش از 62/0) و نسبت وزني برم به کلر کمتر از 4-10 × 4 ميباشد.
2 – گروه C يا گروه شورابههاي حوضهاي عميق: نسبت سديم به کلر کمتر از 95/0 و نسبت برم به کلر بيش از 4-10 × 25 ميباشد.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

3 – گروه B يا گروه مخلوط A,C: نسبت سديم به کلر بيشتر از 95/0 و نسبت برم به کلر بيشتر از 4-10 × 4 يا نسبت سديم به کلر کمتر از 95/0 و برم به کلر کمتر از 4-10 × 25 بوده که بيانگر اختلاط آبهاي با منشاء انحلال نمک و شورابههاي حوضهاي عميق ميباشد.
شکل 1-7 – گروهA ، انحلال هاليت – گروهC، آب حوزهاي عميق – گروهB،
مخلوط گروهA و (Richter,1993)
6 – استفاده از نسبت يد به کلر (I/Cl)
Whittemore and pollock, (1979) استفاده از نسبت وزني يد به کلر را جهت تشخيص انحلال هاليت از شورابههاي ميادين نفتي پيشنهاد کردند. اگر نسبت وزني يد به کلر کمتر از 5-10 × 1 باشد بيانگر انحلال نمک و چنانچه اين نسبت بيش از 5-10 × 2 باشد بيانگر شورابههاي ميادين نفتي است. همان طور که در شکل 8 مشخص ميباشد، ميتوان با رسم مقادير نسبت وزني يد به کلر در مقابل کلر، آبهاي شيرين، آبهاي شور حوضهاي عميق و انحلال نمک و نهايتا شورابههاي ميادين نفتي را از يکديگر تفکيک کرد.

شکل1- 8 – تفکيک بين آبهاي حاصل از انحلال نمک و شورابههاي ميادين نفتي
با استفاده از نسبت وزني يد به کلر (Richter,1993)

براساس نظريهي Morris and Bush (1986) آبهاي شيرين با مقدار کلر کمتر از 50 ميلي گرم بر ليتر از بقيه آبها تفکيک ميگردند. بنابراين شورابههايي با مقدار کلر بيش از 100000 ميلي گرم بر ليتر و نسبت وزني يد به کلر بيش از 5-10 × 2 نشانگر شورابه هاي ميادين نفتي بوده و شورابههايي با همين نسبت کلر اما داراي نسبت وزني يد به کلر کمتر از 5-10 × 1 بيانگر انحلال نمک و آبهايي با مقدار کلر بيش از آبهاي شيرين و کمتر از شورابههاي ميادين نفتي و نسبت يد به کلر بيش از 5-10 × 1 نشانگر آبهاي شور حوضهاي عميق ميباشند.
شکل 9 شورابههاي حاصل از انحلال نمک (گروهA) و شورابههاي حوضهاي عميق (گروهC) را با استفاده از نسبت وزني يد به کلر در منطقهي تگزاس نشان ميدهد. همان گونه که در شکل فوق مشاهده ميگردد، پراکندگي نقاط در آبهاي حوضهاي عميق بيش از شورابههاي انحلال نمک ميباشد.

شکل 1-9 – تعيين منبع شوري با استفاده از نسبت يد به کلر
گروهA : انحلال نمک گروهC: شورابههاي حوضهاي عميق (Richter,1993)
7 – استفاده از نسبت K/Na
در نمونهي چشمههاي شور حاصل از انحلال نمک اين نسبت بسيار کمتر از نسبت به دست آمده در آبهاي سازندي عميق ميباشد.

8 – استفاده از نسبت Br/TDS
نسبت کم برم به کل مواد جامد محلول بيانگر انحلال هاليت به عنوان منبع شوري ميباشد (Rittenhouse,1967). همان طور که در شکل 10مشهود ميباشد کل مواد جامد محلول چشمههاي شوري که منبع شوري آنها انحلال هاليت ميباشد، بيش از آب دريا بوده و هم چنين مقدار برم اين چشمهها کمتر از مقدار برم آب دريا ميباشد.
شکل1- 10 – طبقه بندي آب شور براساس مقدار TDS و Br (Rittenhous,1967)
گروهI: آب دريا رقيق شده، گروهII: مشابه گروه I با مقدار بيشتري برم، گروهIII: انحلال نمک، گروهIV: گروهIII رقيق شده، گروهV: اب باقيمانده بعد از رسوب نمک

9 – استفاده از مقادير Na ، Mg ، Ca ، HCO3 ، SO4
در صورتي که غلظت کلر در نمونههاي آب بيش از 10000 ميلي گرم بر ليتر باشد، ميتوان جهت تعيين مسير شوري آبهاي زيرزميني و مخلوط شدگي، از نمودار piper تغيير يافته استفاده کرد که در شکل 11 نشان داده شده است. در اين نمودار (نسبت به نمودار اصلي )جاي کلسيم و منيزيم و همچنين جاي کلر و بيکربنات با يکديگر عوض شدهاند. در غلظتهاي کمتر، رقيق شدن با آب زيرزميني موجب ميشود که تعيين منبع شوري با مشکل مواجه گردد.

شکل1- 11 – دياگرام piper تغيير يافته براي ترکيب شيميايي چشمههاي شور و آبهاي سطحي در مانيتوباي جنوبي. روند مخلوط شدگي انحلال هاليت را به عنوان منبع شوري آبهاي زيرزميني لب شور در منطقه نشان ميدهد (Richter,1993).

براساس اين روش مقادير Na ، Mg ، Ca ، HCO3 ، SO4 (برحسب درصد) آب بارندگي و منابع متعدد در مسير حرکت آب بر روي نمودار piper رسم ميگردد. در صورتي که روند مشخص ملاحظه گردد ميتوان مسير انحلال نمک را در آبهاي زيرزميني بررسي کرد.

1 – 7 – روشهاي ايزوتوپي تشخيص انحلال نمک
ايزوتوپهاي محيطي پايدار که در ترکيب آب دخالت دارند عبارتند از: O 18 و H 2 . اين دو ايزوتوپ پايدار ميتوانند بيانگر منشاء آبهاي زيرزميني باشند.
بارشهاي جوي قبل از ورود به سفرههاي زيرزميني و رسيدن به سطح ايستابي تحت تاثير تفکيک پذيري قرار ميگيرند. تفکيک پذيري تحت تاثير عواملي همچون فشار بخار و دما ميباشد. فشار بخار مولکولهاي آب با ترکيب ايزوتوپي خاص، با جرمشان نسبت معکوس دارد. به عبارتي فشار بخار H216O به طور قابل ملاحظهاي بيشتر از فشار بخار D218O ميباشد.
براين اساس بخار آب از لحاظ ايزوتوپهاي سبک نظير H و 16O غني شده در حالي که فاز مايع از ايزوتوپهاي سنگين همچون 2H ، 18O غني ميگردد. افزايش دما باعث افزايش تفکيک پذيري ميگردد اما افزايش بيش از حد دما تفکيک پذيري را به حداقل ميرساند چون در اين صورت مولکولهاي سبک و سنگين به يک نسبت از فاز مايع جدا شده و به فاز بخار ميپيوندند.


دیدگاهتان را بنویسید