بررسي زمان ماندگاري آب هاي زيرزميني (آبرفتي و كارستي) محدوده پل ذهاب با توجه به تغييرات زماني و مكاني تركيب ايزوتوپي (δ2H و δ18O ) نزولات جوي و آب هاي زيرزميني

Investigation of (Alluvial and Karstic) Groundwater Residence Time in Pol-e-Zahab Study Area Using Spatiotemporal Variations of Isotopic Composition (δ2H, δ18O

دامنه تغييرات ميانگين مقادير ايزوتوپي آب هاي جوي محدوده پل ذهاب براي δ18O بين ‰ 2/9- و ‰ 6/6- و براي δ2H بين ‰ 14/4- و ‰ 31/6- به دست آمده است. خط ايزوتوپي آب جوي به دست آمده براي پل ذهاب (δ2H = 6.6*δ18O + 12.1) نشان دهنده دوتريوم مازاد1 بالا ‰) 12/1) بوده و مقادير بالاي دوتريوم مازاد آب باران در ايستگاه هاي هواشناسي سرپل ذهاب، قصر شيرين و كرند (بين ‰7/8 و ‰ 20/9) تاييدي بر تاثير بخار آب اتمسفر با منشا مديترانه اي باشد. تركيب ايزوتوپي منابع آب زيرزميني محدوده پل ذهاب نسبت به نمونه هاي آب باران داراي دامنه تغييرات كمتري بوده و مقادير ميانگين تركيب ايزوتوپي منابع آب زيرزميني (آبرفتي و كارستي) براي δ18O در گستره بين ‰ 5/3- و ‰ 6/8- و براي δ2H در محدوده بين ‰ 29/2- و ‰ 36/6- قرار مي گيرد. به طور كلي تركيب ايزوتوپي (δ2H وδ18O) آب هاي كارستي در محدوده پل ذهاب تغييرات فصلي اندكي دارد و نشان دهنده وجود زمان كافي براي اختلاط آب هاي نفوذي با آب هاي بخش اشباع و زمان ماندگاري بالاي آب در سازند مي باشد. كمترين تغييرات فصلي تركيب ايزوتوپي در بزرگترين چشمه هاي كارستي منطقه از جمله سرآبگرم، سرآب قلعه شاهين، چشمه ريجاب و سراب قره بلاغ ديده مي شود. به همين سبب آب اين چشمه ها داراي بيشترين زماندگاري در سازند بوده و در نتيجه سن نسبي آب چشمه بيشتر است. پيرامون سرآب كارستي ماراب، توسعه مجاري كارستي بيشتر و سرعت حركت آب بيشتر و در نتيجه زمان ماندگاري و سن نسبي آب كمتر مي باشد.

Based on this research, the range of average isotopic values in Polezahab precipitations have been obtained between -2.9‰ and -6.6 ‰ for δ18O and between -14.4 ‰ and -31.6‰ for δ2H. The isotopic meteoric water line obtained for the study area (δ2H = 6.6*δ18O + 12.1) represented high deuterium excess (dexcess = 12.1‰) and the high values of rainwater d-excess for Sarpolezahab, Qasr-e Shirin and Kerend (8.7‰ to 20.9‰) weather stations confirming the impact of Mediterranean vapor mass. The average isotopic compositions for groundwater (alluvial and karst) ranged between -5.3 ‰ and -6.8 ‰ and between -29.2 ‰ and -36.6 ‰ for δ18O and δ2H, respectively. The isotopic composition of karst water in Sarpolezahab with little seasonal variations indicated sufficient time for mixing of infiltrated water with water in phreatic zone and long groundwater residence time within formation. The least seasonal variations in the isotopic composition can be seen in the largest karstic springs of the region, including Srabgarm, Ghaleshahin, Gharebolagh and Ryjab springs. Therefore, the water from these springs has the greatest residence time within formation and in turn has high relative age. Marab spring has less residence time and low relative age of water due to more karstic development and fast movement of water.