2-6- چشمه های پیرامون دشت داراب 56
2-7- ساختار دشت داراب 57
2-8- پایانه دارابدشت و خروجی آن58
2-9- چینه شناسی منطقه مورد مطالعه 58
2-9-1- سری هرمز58
2-9-2- سازند سروک (SV)65
2-9-3- واحد رادیولاریتی (Rd)65
2-9-4- سازند تربور (Kt)66
2-9-5- سازند ساچون 66
2-9-6- سازند جهرم 66
2-9-7- سازند آسماری 67
2-9-8- سازند رازک 67
2-9-9- سازند آغا جاری 67
2-9-10- کنگلومرای بختیاری 68
2-10- بارندگی در ایستگاه‌های هواشناسی در محدوده داراب بارندگی ماهانه69
2-11- نمودار بارندگی-ارتفاع71
فصل سوم: روش مطالعه
3-1- تهیه نقشه زمین شناسی از طریق سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS)73
3- 2- محل های نمونه برداری و پارامترهای هیدروشیمیایی اندازه گیری شده74
3 – 3 – روش نمونه برداری77
3 – 4 – اندازه گیری پارامترهای هیدروشیمیایی79
3 – 4 – 1 – اندازه گیری هدایت الکتریکی (EC) و درجه حرارت (T)79
3 – 4 – 2 – اندازه گیری آنیون ها80
3 – 4 – 2 – 1 –اندازه گیری یون کربنات (CO32-)80
3 – 4 – 2 – 2 – اندازه گیری یون بیکربنات (HCO3-)80
3 – 4 – 2 – 3 – اندازه گیری یون کلر (Cl-)80
3 – 4 – 2 – 4 –اندازه گیری یون سولفات (SO42-)80
3 – 4 – 3 – اندازه گیری کاتیون ها81
3 – 4 – 3 – 1 – اندازه گیری یون کلسیم (Ca+2)81
3 – 4 – 3 – 2 – اندازه گیری یون منیزیم (Mg2+)81
3 – 4 – 3 – 3 – اندازه گیری یون های سدیم (Na+) و پتاسیم (K+)81
3 – 5 – محاسبه درصد خطای آزمایش82
فصل چهارم: نتایج و بحث

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

4-1- گنبد نمکی کرسیا84
4-2- موقعیت چشمه های شورابه و چشمه های کارستی منطقه مورد مطالعه86
4-3- آنالیز یون های اصلی87
4-4- آنالیز عناصر فرعی و کمیاب91
4-5- آنالیز ایزوتوپی98
4-6- آبخوان های مجاور گنبد نمکی کرسیا100
4-6-1- آبخوان آهکی میلک100
4-6-1-1- محل تخلیه آبخوان101
4-6-1-2- تاثیر گنبد نمکی کرسیا بر آهک میلک102
4-6-1-3- توزیع شوری در شرق گنبد نمکی103
4-6-1-4- نسبت های یونی105
4-6-1-5- بررسی نتایج ایزوتوپی در تعیین منشا شوری110
4-6-1-6- بررسی تبادل کاتیونی در چاه w2111
4-6-1-8- بررسی پدیده اختلاط در چاههای w2,ww67,ww68112
4-6-1-9- نحوهی تاثیرگذاری گنبد نمکی کرسیا بر آبخوان آهکی میلک115
4-6-1-10- مدل پیشنهادی جریان در کوه میلک118
4-6-1- آبخوان آهکی شاه نشین123
4-6-2-1- محل تخلیه آبخوان آهکی شاه نشین124
4-6-2-2- تاثیر گنبد نمکی کرسیا بر آهک شاه نشین125
4-6-2-3- مدل عمومی جریان در آبخوان شاه نشین126
4-6-1- آبرفت دشت داراب133
4-6-3-1- بررسی چاه‌های موجود در آبرفت دشت داراب135
4-6-3-2- بررسی نقشه هم تراز آب زیرزمینی در دشت داراب :138
4-6-3-3- عمق سطح ایستابی در دشت داراب140
4-6-3-4- تیپ آب در دشت داراب نمودار پایپر مربوط به نمونه های
آنالیز شده در آلمان143
4-6-3-5- توزیع شوری در آبهای زیرزمینی آبرفت دشت داراب144
4-6-3-6- تاثیر گنبد نمکی کرسیا بر آبرفت دشت داراب148
4-6-3-7- بررسی نسبت های یونی152
4-6-3-10- بررسی ایزوتوپی در نمونه ی w 19 و w 24 در آبرفت دشت
داراب155
4-6-3-11- تاثیر گنبد نمکی کرسیا بر آبخوان آبرفتی در شرق156
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1-نتیجه گیری160
5-2- پیشنهادات162
منابع
منابع فارسی 161
منابع انگلیسی 163
چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی
فهرست جدول‌ها
عنوان صفحه
جدول 1-1- قابلیت انحلال کانیهایی که به صورت متجانس حل میشوند5
جدول1-2 – پارامترهای شیمیایی پیشنهاد شده جهت تفکیک منابع شوری7
جدول 1-3- تقسیم بندی گنبدها از نظر فعالیت (گروه فعال)31
جدول1-4 – تقسیم بندی گنبدهای نمکی از نظر فعالیت (گروه غیر فعال)32
جدول1- 5 – تقسیم بندی آبهای زیرزمینی بر اساس کل مواد جامد محلول 36
جدول4-6 – نتایج آنالیز یونهای اصلی نمونه های برداشت شده از محدوده کرسیا88
جدول4- 7 – نتایج آنالیز یونهای اصلی نمونه های برداشت شده از محدوده کرسیا90
جدول4- 8 – نتایج آنالیز ICP-MS نمونه های برداشت شده از محدوده کرسیا، بر
حسب ppb))94
جدول4- 9- نتایج کروماتوگرافی یونی نمونه های برداشت شده از محدوده کرسیا98
جدول4- 10 –نتایج آنالیز ایزوتوپی (S:چشمه،W:چاه،R:آب رودخانه رودبال)99
جدول4-11- هدایت الکتریکی و دبی چشمه های شاهیجان و کرسیا در سال 1364102
جدول4-12 – نتایج آنالیز یون های اصلی در شرق گنبد نمکی103
جدول4-13- بررسی تبادل کاتیونی در چاه w2112
جدول 4-15- نتایج بررسی اختلاط در نمونه های w2,ww67,ww68114
جدول4-16- جدول بارندگی – ارتفاع در ایستگاه های هواشناسی119
جدول4- 17- نتایج بررسی بیلان در آهک میلک طی سال های 63-120
جدول4-18- محاسبه دبی خروجی از آهک میلک طی سال های 92-82121
جدول 4-19- آنالیز یون های اصلی چشمه گلابی(S4)126
جدول 4-20- نتایج بررسی بیلان در آهک شاه نشین128
جدول21-4- نتایج آنالیز یون های اصلی در چاه های آبرفتی137
جدول4- 22- چاه اکتشافی شماره 1150
جدول4- 23- چاه اکتشافی شماره 2151
فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل 1-1- افزایش حلالیت هالیت با افزایش درجه حرارت بر حسب میلیگرم بر لیتر
و درصد وزنی5
شکل1- 2- ترکیب نسبت وزنی سدیم به کلر برای شورابه های میادین نفتی8
شکل1- 3 – نسبت مولی (Ca+Mg)/SO4 در مقابل Na/Cl10
شکل 1-4 – منحنی های اختلاط برای آب های شیرین و منابع شوری مختلف11
شکل 1-5- پراکندگی نقاط در شورابه های انحلال نمک (گروهA) بسیار کمتر از
شورابه های حوض های عمیق (گروهC)12
شکل 1-7 – گروهA ، انحلال هالیت – گروهC، آب حوزهای عمیق – گروهB، مخلوط
گروهA14
شکل1- 8 – تفکیک بین آب های حاصل از انحلال نمک و شورابه های میادین نفتی
با استفاده از نسبت وزنی ید به کلر15
شکل1- 9 – تعیین منبع شوری با استفاده از نسبت ید به کلر16
شکل 1-10 – طبقه بندی آب شور براساس مقدار TDS و Br17
شکل1- 11 – دیاگرام piper تغییر یافته برای ترکیب شیمیایی چشمه های شور و
آب های سطحی
شکل1- 12 – نمایش Meteoric Water Line و انحراف آن به وسیله ی تبخیر19
شکل1- 13 – تفکیک آبهای تغذیه محلی از آب های غیر محلی21
شکل1- 14 – ترکیب ایزوتوپ های محیطی آبهای زیرزیمنی22
شکل1- 15 – (a) ارتباط بین اکسیژن 18 با عمق و (b) کلر با عمق23
شکل1- 16- نقشه ی پراکندگی سن نهشته های تبخیری جهان37
شکل1- 17- پراکندگی گنبد های نمکی جنوب ایران39
شکل1- 18 – نقشه نشان دهنده حوضه تبخیری هرمز و توزیع دیاپیرهای نمکی
رخنمون یافته و مدفون در کمربند چین – راندگی زاگرس و حوضه خلیج فارس41
شکل1- 19 – گنبدهای نمکی استان فارس (نکویی 1392)42
شکل1- 20 – گنبدهای نمکی مورد مطالعه در پایان نامه های مهدی زاده (1391) و
نکویی (1392)42
شکل1- 21 – نقشه پراکندگی گنبدهای نمکی استان فارس43
شکل1- 22 – راه های دسترسی به گنبدهای نمکی استان فارس43
شکل2- 23 – موقعیت گنبد نمکی کرسیا در سیستم مختصات UTM47
شکل2-24 – موقعیت ساختمانی گنبد نمکی کرسیا، و سازند های اطراف آن48
شکل2-25 – موقعیت گسل های تراستی محدوده گنبد نمکی کرسیا50
شکل2-26 – موقعیت گسل های نرمال محدوده گنبد نمکی کرسیا52
شکل2- 28- تصویر شماتیک ستون چینه شناسی هرمز64
شکل2- 29 – متوسط بارندگی ایستگاه های مختلف در دشت داراب طی
سال های 90-8068
شکل2- 30- متوسط ماهانه بارندگی در ایستگاه درب قلعه طی سال های 90-8069
شکل2- 31- متوسط ماهانه بارندگی در ایستگاه ده خیر طی سال های 90-8070
شکل2- 32- متوسط ماهانه بارندگی در ایستگاه گوزون طی سال های 90-8070
شکل2- 33- نمودار بارندگی – ارتفاع مربوط به ایستگاه های هواشناسی منطقه مورد
مطالعه71
شکل3- 34 – نقشه زمین شناسی گنبد نمکی کرسیا داراب73
شکل3- 35 – موقعیت نقاط نمونه برداری برای آنالیز یون های اصلی75
شکل3-36 – موقعیت نمونههای برداشت شده برای آنالیز عناصر فرعی و کمیاب76
شکل3- 37- موقعیت نمونه های برداشت شده برای آنالیز ایزوتوپی76
شکل3- 38 – ظروف نمونه حاوی نمونه های ایزوتوپی گنبد نمکی کرسیا و کرمستج لار78
شکل3- 39- نمونه برداری از چاه در جنوب گنبد نمکی کرسیا79
شکل4- 40 –نیمرخ ارتفاعی گنبد نمکی کرسیا داراب در دو جهت AB,CD85
شکل4-41- نمایی از گنبد نمکی کرسیا و جهت شورابه ها به سمت جنوب86
شکل4-42- موقعیت چشمه های شورابه و تمرکز آنها در شرق گنبد نمکی87
شکل4- 43 – موقعیت نقاط نمونه برداری برای آنالیز یون های اصلی88
شکل4-44 – موقعیت داده های عناصر فرعی و کمیاب93
شکل4- 45- موقعیت نمونه های ایزوتوپی99
شکل4-46- موقعیت آبخوان های مجاور گنبد نمکی کرسیا100
شکل4- 47- آهک تربور کوه میلک در شرق گنبد نمکی کرسیا101
شکل4-48- موقعیت چشمه های کرسیا و شاهیجان102
شکل4-49 – نقشه پراکندگی هدایت الکتریکی بر حسب میلی زیمنس بر سانتی متر104
شکل4-50 – نقشه تیپ آب در شرق گنبد نمکی104
شکل4-51 – نقشه پراکندگی غلظت کلر بر حسب میلی اکی والان بر لیتر105
شکل4-52 – نقشه پراکندگی نسبت مولی سدیم به کلر106
شکل4-53 – نمودار نسبت مولی سدیم به کلر در نمونه های برداشتی از شرق گنبد107
شکل4-54- نمودار نسبت مولی سولفات به کلر در نمونه های مختلف108
شکل4-55- نقشه پراکندگی نسبت وزنی برم به کلر109
شکل4-56- نقشه پراکندگی نسبت لیتیم به کلر109
شکل4-58- موقعیت چاه های w2,w8 در شرق گنبد نمکی111
شکل4- 59- موقعیت نقاطی که پدیده اختلاط در آن ها مورد بررسی قرار گرفته شد113
شکل4-61- موقعیت محل مقطع زمین شناسی در جهت AB116
شکل4-62- آبرفت دره کرسیا116
شکل4-63- موقعیت گسل های F1,F2 و آبخوان آهکی a117
شکل4-64- عبور شورابه چشمه از روی آهک تربور و نفوذ آن از طریق شکستگی های
آهک در دره ی کرسیا118
شکل4-65- موقعیت چشمه های کرسیا و شاهیجان و آهک تغذیه کننده این چشمه ها119
شکل4-66- نمودار بارندگی – ارتفاع در ایستگاه های محدوده مورد مطالعه در
سال های 1363-1355120
شکل4-67- مدل عمومی جریان در کوه میلک122
شکل4- 68- آهک تربور تاقدیس شاه نشین در غرب گنبد نمکی کرسیا124
شکل4-69- موقعیت چشمه گلابی در دامنه تاقدیس شاه نشین125
شکل4-70- نمودار ایزوتوپی O18 نسبت به دوتریوم126
شکل4-71- موقعیت چشمه ی گلابی و آهک های تغذیه کننده این چشمه127
شکل4-72- نمودار بارندگی – ارتفاع در ایستگاه های محدوده مورد مطالعه طی
سال های 1382-1392127
شکل4-73- نیمرخ ارتفاعی از چشمه گلابی تا آهک تاربور تغذیه کنندهa4))129
شکل4-74- موقعیت منطقه ای که مقطع زمین شناسی تهیه گردید130
شکل4-75- مقطع زمین شناسی در جهت AB- موقعیت چشمه گلابی130
شکل4-76- موقعیت آهک سروک و جهت شیب لایه ها131
شکل4-77- مدل عمومی جریان در آبخوان آهکی شاه نشین132
شکل4-78- موقعیت گنبد نمکی کرسیا ودشت داراب134
شکل4-79- موقعیت گنبد نمکی کرسیا ودشت داراب بر روی نقشه زمین شناسی134

شکل4-80- موقعیت چاه های نمونه برداری شده در آبرفت136
شکل4=81-نقشه جهت عمومی جریان آب زیرزمینی در محدوده دشت داراب139
شکل4-82- عمق سطح ایستابی در چاه های مشاهده ای در سال 92 بر اساس اطلاعات
سازمان آب141
شکل4-83- نقشه هم عمق آب زیرزمینی در محدوده دشت داراب141
شکل4-84- نقشه تیپ آب با استفاده از داده های سازمان آب منطقه ای فارس142
شکل4-85- تیپ آب در دشت داراب143
شکل4-86- نمودار پایپر مربوط به نمونه های آنالیز شده در آلمان144
شکل4-87- نقشه پراکندگی هدایت الکتریکی نمونه های برداشت شده توسط سازمان آب145

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب(به صورت کاملا تصادفی و به صورت نمونه) 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-این مطالب صرفا برای دمو می باشد

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

اینجا کلیک کنید

شکل4- 88- نقشه پراکندگی هدایت الکتریکی نمونه های برداشت شده در
اردیبهشت 92و93145
شکل4-89- انطباق چاه های با EC بالا با خط عمق کمتر از 10 متر146
شکل4-90- نقشه پراکندگی غلظت کلر بر حسب میلی گرم بر لیتر بر اساس داده های
سازمان آب147
شکل4-91- نقشه پراکندگی غلظت یون کلر در نمونه های برداشته در اردیبهشت ماه147
شکل4-93- ورود شورابه گنبد نمکی کرسیا به دشت داراب از طریق دره کرسیا148
شکل4-94- ورود شورابه گنبد نمکی کرسیا به دشت داراب 149
شکل4- 95 – تصویر شوره زار ایجاد شده در جنوب گنبد نمکی149
شکل4-96- موقعیت پیزومتر P1وP2 در پایین دست گنبد نمکی کرسیا151
شکل4-97- نقشه پراکندگی نسبت مولی سدیم به کلر152
شکل4-98- نمودار نسبت وزنی برم به کلر در نمونه های موجود در آبرفت153
شکل4-99- نسبت وزنی برم به کلر در نمونه های موجود در آبرفت153
شکل4-100- نمودار مولی لیتیم به کلر در نمونه های موجود در آبرفت154
شکل4-101- نسبت مولی لیتیم به کلر در نمونه های موجود در آبرفت154
شکل4-102- موقعیت چاه w19 و چاه w24 در آبرفت دشت داراب155
شکل4-103 – نمودار اکسیژن18 نسب به دوتریوم155
شکل4-104- موقعیت نقاط تحت تاثیر گنبد نمکی کرسیا156
شکل4-105- نحوه تاثیر گذاری گنبد نمکی بر آبخوان مجاور158

فصل اول

مقدمه
امروزه استفاده از آبهای زیرزمینی در نقاط مختلف دنیا به خصوص در کشور ما به دلیل کم بودن ذخائر سطحی توسعهی زیادی یافتهاست و برای مصارف مختلف کشاورزی، صنعتی، شرب و غیره مورد استفاده قرار میگیرد، به همین دلیل لازم است که منابع آب زیرزمینی در هر ناحیه به دقت مورد مطالعه و بررسی کمی و کیفی قرارگیرند تا بتوان از آنها استفادهی بهینه را به عمل آورد (سنگدهی و همکاران 1387) عواملی چون بهره برداری نادرست از منابع آب ز یرزمینی ، وجودعوامل طبیعی همچون گنبدهای نمکی و سازندهای زمین شناسی آلاینده، هم گاها موجب کاهش کیفیت آب چاهها وسفرههای زیرزمینی میشوند(زمردیان،1383) گنبدهای نمکی میتوانند به صورتهای مختلف منابع آب سطحی و زیرزمینی راآلوده نمایند .آلوده کنندگی گنبدهای نمکی درحد حجمها و دبیهای بسیار زیاد میباشد. در مناطق خشک و نیمه خشکی مانند ایران که منابع آب از اهمیت زیادی برخوردار هستند بررسی شدت و نحوه آلودگی توسط گنبد‌های نمکی کمک زیادی در مدیریت کیفی این منابع خواهد نمود. نظر بهاینکه تعداد گنبد‌های نمکی در ایران زیاد است، ارائه راهکار مناسب برای تعیین مقادیر و نحوه آلودگی منابع آب توسط گنبد‌های نمکی راهکارهای مناسبی را برای سایر نقاط ارائه خواهد داد. احمدزاده و همکاران 115 گنبد نمکی را در جنوب ایران نام بردهاند که 101 گنبد محدوده بین بندرعباس- سروستان و 14 گنبد در جنوب کازرون قرار دارند. با توجه به نوپا بودن مطالعات صورت گرفته در زمینه گنبدهای نمکی در ایران بسیاری از مطالعات اولیه توسط زمین شناسان غیر ایرانی و در زمینه تکتونیک نمک انجام پذیرفتهاست و پس از آن با گسترش مطالعات صورت گرفته، بررسیهای مربوط به هیدروژئولوژی گنبدهای نمکی نیز آغاز گردید.
1-1- سنگ نمک
سنگ نمک یا هالیت با ترکیب NaCl در زیر سطح به شکل لایه ای (salt bed) و بر روی زمین به شکل dome، sill، dike و دیاپیر (diapir) وجود دارد. بسته به تاریخ رسوبگذاری،نهشتههای هالیت ممکن است با دیگر نمکهای کلریدی همچون کارنالیت (KMgCl3,6H2O) یا سیلویت (KCl)، سولفاتهاهمچون پولی هالیت (K2Ca2Mg[SO4]4H2O)،انیدریت (CaSO4)،ژیپس (CaSO4,2H2O) یا باکربناتها همچون دولومیت (CaMg(CO3)2) یا کلسیت(CaCO3) همراه باشند. از مهمترین خواص نمک میتوان به چگالی کم آن که برابر با kg/m3 165/2 می باشد و انحلال پذیری بالای آن که برابر با g/l360 می باشد نام برد. نمک در اعماق زیاد نفوذ ناپذیر می باشد. از دیگر خواص مهم نمک شکل پذیری آن است که به صورت Halokinesis، plastic creepin و deformation under pressure تغییر شکل میدهد.

1 – 2 – انحلال نمک
در بسیاری از حوضههای رسوبی در جهان لایههای ضخیمی از سنگ نمک وجود دارد و در بعضی موارد، نمک تغییر شکل داده و به صورت دیاپیرهای نمکی و یا گنبدهای نمکی رخنمون دارند. نمک با توجه به حلالیت سادهی آن تحت تاثیر بارش های جوی قرار گرفته و به راحتی انحلال مییابد. اما در بعضی موارد با وجود قابلیت حلالیت زیاد، این نهشته ها برای چندین هزار سال پایدار بوده و ممکن است یا انحلالی در آنها رخ نداده و یا این که پیشرفت انحلال بسیار کند بوده باشد، که این امر بیانگر عدم تماس آنها با چرخهی آبهای شیرین میباشد. لایههای نمک ممکن است در بین سیستمهای جریان آب زیرزمینی ناحیهای یا محلی قرار گرفته و دائما از قسمتهای بالایی و حواشی در حال حل شدن بوده و باعث شوری آبهای زیرزمینی گردند. برای مثال در مناطق تگزاس و نیومکزیکو بییش از 200 متر نمک به وسیلهی آبهای زیرزمینی انحلال یافتهاند.
جانسون و همکارانش (1977) به اختصار عوامل موثر در انحلال نمک را شرح دادهاند:
1– غیر اشباع بودن آب نسبت به نمک
2– وجود نهشتهی نمکی و آب کافی
3– امکان حرکت آب در داخل یا بر روی نهشتههای نمکی و امکان خروج آب
4- انرژی (مانند بار هیدرواستاتیکی) که باعث جریان آب در سیستم گردد.
با وجود این شرایط، آبهای جوی به داخل زمین نفوذ کرده و انحلال نمک در زیر سطح اتفاق میافتد و آب راه خود را به نواحی با ارتفاع کمتر ادامه میدهد. تخلیهی چشمههای شور حاصل از انحلال نمک و تبخیر آبهای شور در سطح زمین میتواند باعث تولید و توسعهی پهنههای نمکی گردد. چنین پهنههای نمکی در دشت رولینگ (Rolling) در شمال تگزاس و جنوب غرب اکلاهاما به وسیله یوارد (1961) و ریشتر و کیلر (1986)، Ward,1961 و Richter and Kreitler,1986 توصیف شدهاند. آبهای شور تخلیه شده در این نواحی از چند هزار میلیگرم بر لیتر تا 150000 میلی گرم بر لیتر کلر را در خود حل کرده که کیفیت آب-های سطحی را تا صدها مایل پایین تر تحت تاثیر قرار میدهند (Richter,1993).

1 – 3 – حلالیت هالیت
قابلیت حلالیت مولی هالیت در 25 درجه سانتی گراد بسیار زیاد است به طوری که ثابت حلالیت آن طبق معادله 1 -1 برابر با 38 میباشد.
معادله (1-1) = 38 Ksp = [Na+].[Cl-]

جدول 1- 1- قابلیت انحلال کانیهایی که به صورت متجانس حل میشوند
(دمای 25 درجه سانتی گراد و فشار کل یک بار)، (Lioyd et al,1985)

از آنجایی که ماکزیمم حد اشباع آب از کلسیت 500 میلی گرم در لیتر میباشد بنابراین میتوان دریافت که انحلال هالیت 720 برابر انحلال کلسیت و 170 برابر ژیپس میباشد که این خود بیانگر سادگی حلالیت هالیت میباشد. حلالیت هالیت با افزایش درجه حرارت زیاد میگردد. شکل 1 افزایش حلالیت هالیت را با افزایش درجه حرارت نشان میدهد.

شکل1 – 1- افزایش حلالیت هالیت با افزایش درجه حرارت بر حسب میلیگرم بر لیتر
و درصد وزنی(شیمی عمومی هیئت مولفان، 1364)
1-4 – شوری و انواع آن
شورابه آبی است که غلظت کلر آن از غلظت متوسط کلر جهانی در آب اقیانوس بیشتر باشد(Hem,1973). شور شدن که با افزایش میزان مواد جامد حل شده (TDS) تعریف میشود، شایعترین نوع آلوده شدن منابع آب است.
افزایش شوری علاوه بر این که باعث بالا رفتن کل مواد شیمیایی آب میشود باعث افزایش غلظت تشکیل دهندههای خاصی نیز میگردد.

1 – 5 – تعیین منابع شوری
همانگونه که بحث شد منابع شوری گوناگونی وجود دارند. برای تشخیص و تفکیک منابع شوری از یکدیگر، از روشهای مختلفی استفاده میگردد که عمدتاً عبارتند از:
آنالیز شیمیایی آب
روشهای ایزوتوپی
برای نیل به این هدف از پارامترهای گوناگونی همچون کاتیونهای اصلی (Na,Mg,Ca) و آنیونهای اصلی (HCO3,SO4,Cl) و عناصر فرعی (K,I,Br,Li) و بعضی ایزوتوپهای محیطی (14C,3H,2H,18O)استفاده میگردد. در سالهای اخیر از این اجزاء شیمیایی و یا نسبتهای آنها جهت تفکیک منابع شوری استفاده شده است. جدول 2 نسبتهای بهکار رفته در تعیین منابع شوری را نشان میدهد.

جدول1-2 – پارامترهای شیمیایی پیشنهاد شده جهت تفکیک منابع شوری (Richter, 1993)

1 – 6- روشهای شیمیایی تعیین انحلال نمک
1 – استفاده از نسبت Na/Cl
Leonard and ward (1962) اولین کسانی بودند که از این نسبت جهت تشخیص انحلال هالیت از شورابههای میادین نفتی در اکلاهاما استفاده کردند. یک نوع چشمههای شور در اکلاهامای غربی نسبت وزنی سدیم به کلر را بین 63/0 تا 65/0 نشان داده که بیانگر انحلال هالیت خالص (نسبت وزنی Na/Cl = 0.648 ) به عنوان منبع شوری میباشد.
علاوه بر نسبت وزنی میتوان از نسبت مولی برابر با یک، برای نسبت سدیم به کلر (چون سدیم و کلر از لحاظ مولی به نسبت یک به یک با یکدیگر ترکیب میشوند) و هم چنین نسبت سدیم به کلر برابر با یک بر حسب اکی والان در میلیون (epm) (چون ظرفیت Cl و Na هردو برابر یک میباشد) جهت تشخیص انحلال به عنوان منبع شوری استفاده کرد. Gogel,1981 پیشنهاد کرد که اگر نسبت وزنی سدیم به کلر کمتر از 6/0 (بین 28/0 تا 54/0) باشد، بیانگر منشاء میدانهای نفتی چشمههای شور میباشد. وی با استفاده از همین روش و به دست آوردن نسبت وزنی سدیم به کلر بین 65/0 تا 67/0 برای رودخانه Ninnesch، منشا آلودگی سفرهی Wellington را انحلال نمک تشخیص داد. همان طور که در شکل 2 نشان میدهد شورابههای میادین نفتی دارای سدیم کمتری نسبت به شورابههای حاصل از انحلال نمک میباشند، بنابراین نسبت سدیم به کلر در میدانهای نفتی کمتر از شورابههای انحلال نمک میباشد. با استفاده از این روش میتوان منابع آلوده کنندهی آب سطحی را نیز مشخص کرد.

شکل1- 2- ترکیب نسبت وزنی سدیم به کلر برای شورابههای میادین نفتی
دایرهها و شورابههای انحلال نمک (مثلث ها)
نسبت وزنی سدیم به کلر حدود 65/0 بیانگر انحلال نمک و کمتر از 6/0 آلودگی بوسیله میادین نفتی را نشان میدهد.
رودخانهی Cimarron (نقاط5 و6) بوسیله انحلال نمک و رودخانهی Little (نقطه4) و رودخانهی آرکانزاس (نقاط7 و8) به وسیله شورابههای میادین نفتی آلوده شدهاند (Leinard and Ward,1962).

2 – استفاده از نسبت (Ca+Mg)/SO4
نهشته های هالیت اغلب همراه با ژیپس و انیدریت میباشند. در شرایطی که انحلال صورت گیرد، کلسیم و منیزیم و سولفات به میزانی حل میگردند که نسبت مجموع کلسیم و منیزیم به سولفات (هر کدام بر حسب مول بر لیتر) برابر با یک میگردد. اگر این نسبت بسیار بزرگتر از یک گردد یعنی مقدار مجموع کلسیم و منیزیم بسیار بیشتر از سولفات باشد، بیانگر آلودگی به وسیلهی میادین نفتی میباشد.
شکل 3 این روابط را به خوبی نشان میدهد. چنانچه مقادیر مجموع کلسیم و منیزیم به سولفات (برحسب مول بر لیتر) در مقابل نسبت سدیم به کلر (برحسب مول بر لیتر) رسم گردد، اب های حاصل از انحلال نمک پراکندگی نداشته و در محل تقاطع نسبت 1:1 قرار میگیرند در صورتی که آبهای حوضهای عمیق به علت کمتر بودن مقدار سولفات پراکندگی را نشان می‌دهد‌.

شکل1- 3 – نسبت مولی (Ca+Mg)/SO4 در مقابل Na/Cl در چشمه های شور در دشت Rolling در تگزاس، (Richter and Kreitler,1986)، گروه A بیانگر انحلال هالیت و ژیپس و گروه C شورابههای حوضهای عمیق را نشان میدهد.

3 – استفاده از نسبت سولفات به کلر (SO4/Cl)
Mast (1982) با استفاده از مقادیر سولفات و کلر برحسب میلیگرم بر لیتر منابع مختلف شوری و میزان اختلاط آنها را تشخیص داد. براساس شکل 4 مقادیر سولفات (ppm) در مقابل کلر (ppm) رسم گردیده و براساس اعضای انتهایی همچون آبهای شیرین، شورابههای انحلال نمک و شورابههای میادین نفتی مشخص میگردند. در بین هر دو عضو انتهای خط اختلاط در نظر گرفته میشود.

شکل1- 4 – منحنیهای اختلاط برای آبهای شیرین و منابع شوری مختلف (انحلال نمک و میادین نفتی) با استفاده از غلظتهای 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 چشمههای حاصل از انحلال نمک معمولا دارای Ca/Cl ، Mg/Cl کمتر و SO4/Cl بیشتری نسبت به شورابههای میادین نفتی میباشند. Richter and Kreitter (1986) با استفاده از این نسبتها شورابههای حاصل از انحلال نمک (گروهA) و شورابه های حوضهای عمیق (گروهC) را در منطقهی تگزاس از یکدیگر تفکیک کردند. همان طور که در شکل 5 میگردد، مقادیر کلسیم، منیزیم و پتاسیم در شورابههای حاصل از انحلال نمک به مراتب کمتر از آبهای حوضهای عمیق بوده و به همین علت پراکندگی نقاط در آبهای عمیق بیشتر از شورابههای حاصل از انحلال نمک میباشد (Richter,1993).

شکل1- 5- پراکندگی نقاط در شورابههای انحلال نمک (گروهA) بسیار کمتر از
شورابههای حوضهای عمیق (گروهC) میباشد (Richter,1993).

5 – استفاده از نسبت Br/Cl
Whittemore and Pollock (1979) استفاده از عناصری هم چون برم (Br) و لیتیم (Li) و ید (I) را جهت تشخیص منابع شوری پیشنهاد کردند. از میان این عناصر (Trace elements) برم بیشترین استفاده را دارد زیرا مانند کلر عنصری پایدار (Conservative) است. از نسبت برم به کلر جهت تعیین انحلال هالیت و شورابههای میادین نفتی استفاده میگردد. آبهایی که نسبت برم به کلر آنها (برحسب نسبت وزنی) کمتر از 10-4 × 10 باشد حاصل انحلال نمک بوده و آبهایی که نسبت برم به کلر آنها بیش از 10-4 × 10 باشد، آلودگی به وسیلهی میدانهای نفتی صورت گرفته است.
همان طور که در شکل 6 مشخص میباشد، مقدار برم در شورابههای حاصل از انحلال نمک بسیار کمتر از شورابههای میادین نفتی میباشد. بنابراین نسبت برم به کلر نیز کمتر خواهد بود. بر همین اساس با رسم نسبت وزنی برم به کلر در مقابل کلر میتوان دو منبع را از یکدیگر تفکیک کرد با استفاده از همین روش آلودگی رودخانه Smoky hill ، انحلال نمک و آلودگی چاههای منطقه Blood Orchard شورابههای میادین نفتی تشخیص داده شده است.

شکل1- 6 – تعیین منابع شوری با استفاده از برم و کلر، نسبت کم برم به کلر بیانگر انحلال نمک
میباشد (Whittemore,1984 به نقل از Richter,1993).
Richter and Kreitler (1986) از نسبتهای سدیم به کلر (Na/Cl) و برم به کلر (Br/Cl) جهت تحقیق در مورد چشمههای شور در تگزاس و اکلاهاما استفاده کرده و پس از آنالیز شیمیایی 120 نمونهی آبهای شور، آنها را به 3 گروه تقسیم کردند که در شکل 7 به آنها اشاره شده است.
1 – گروهA یا گروه انحلال نمک: نسبت مولی سدیم به کلر بیش از 94/0 (نسبت وزنی سدیم به کلر بیش از 62/0) و نسبت وزنی برم به کلر کمتر از 4-10 × 4 میباشد.
2 – گروه C یا گروه شورابههای حوضهای عمیق: نسبت سدیم به کلر کمتر از 95/0 و نسبت برم به کلر بیش از 4-10 × 25 میباشد.
3 – گروه B یا گروه مخلوط A,C: نسبت سدیم به کلر بیشتر از 95/0 و نسبت برم به کلر بیشتر از 4-10 × 4 یا نسبت سدیم به کلر کمتر از 95/0 و برم به کلر کمتر از 4-10 × 25 بوده که بیانگر اختلاط آبهای با منشاء انحلال نمک و شورابههای حوضهای عمیق میباشد.
شکل 1-7 – گروهA ، انحلال هالیت – گروهC، آب حوزهای عمیق – گروهB،
مخلوط گروهA و (Richter,1993)
6 – استفاده از نسبت ید به کلر (I/Cl)
Whittemore and pollock, (1979) استفاده از نسبت وزنی ید به کلر را جهت تشخیص انحلال هالیت از شورابههای میادین نفتی پیشنهاد کردند. اگر نسبت وزنی ید به کلر کمتر از 5-10 × 1 باشد بیانگر انحلال نمک و چنانچه این نسبت بیش از 5-10 × 2 باشد بیانگر شورابههای میادین نفتی است. همان طور که در شکل 8 مشخص میباشد، میتوان با رسم مقادیر نسبت وزنی ید به کلر در مقابل کلر، آبهای شیرین، آبهای شور حوضهای عمیق و انحلال نمک و نهایتا شورابههای میادین نفتی را از یکدیگر تفکیک کرد.

شکل1- 8 – تفکیک بین آبهای حاصل از انحلال نمک و شورابههای میادین نفتی
با استفاده از نسبت وزنی ید به کلر (Richter,1993)

براساس نظریهی Morris and Bush (1986) آبهای شیرین با مقدار کلر کمتر از 50 میلی گرم بر لیتر از بقیه آبها تفکیک میگردند. بنابراین شورابههایی با مقدار کلر بیش از 100000 میلی گرم بر لیتر و نسبت وزنی ید به کلر بیش از 5-10 × 2 نشانگر شورابه های میادین نفتی بوده و شورابههایی با همین نسبت کلر اما دارای نسبت وزنی ید به کلر کمتر از 5-10 × 1 بیانگر انحلال نمک و آبهایی با مقدار کلر بیش از آبهای شیرین و کمتر از شورابههای میادین نفتی و نسبت ید به کلر بیش از 5-10 × 1 نشانگر آبهای شور حوضهای عمیق میباشند.
شکل 9 شورابههای حاصل از انحلال نمک (گروهA) و شورابههای حوضهای عمیق (گروهC) را با استفاده از نسبت وزنی ید به کلر در منطقهی تگزاس نشان میدهد. همان گونه که در شکل فوق مشاهده میگردد، پراکندگی نقاط در آبهای حوضهای عمیق بیش از شورابههای انحلال نمک میباشد.

شکل 1-9 – تعیین منبع شوری با استفاده از نسبت ید به کلر
گروهA : انحلال نمک گروهC: شورابههای حوضهای عمیق (Richter,1993)
7 – استفاده از نسبت K/Na
در نمونهی چشمههای شور حاصل از انحلال نمک این نسبت بسیار کمتر از نسبت به دست آمده در آبهای سازندی عمیق میباشد.

8 – استفاده از نسبت Br/TDS
نسبت کم برم به کل مواد جامد محلول بیانگر انحلال هالیت به عنوان منبع شوری میباشد (Rittenhouse,1967). همان طور که در شکل 10مشهود میباشد کل مواد جامد محلول چشمههای شوری که منبع شوری آنها انحلال هالیت میباشد، بیش از آب دریا بوده و هم چنین مقدار برم این چشمهها کمتر از مقدار برم آب دریا میباشد.
شکل1- 10 – طبقه بندی آب شور براساس مقدار TDS و Br (Rittenhous,1967)
گروهI: آب دریا رقیق شده، گروهII: مشابه گروه I با مقدار بیشتری برم، گروهIII: انحلال نمک، گروهIV: گروهIII رقیق شده، گروهV: اب باقیمانده بعد از رسوب نمک

9 – استفاده از مقادیر Na ، Mg ، Ca ، HCO3 ، SO4
در صورتی که غلظت کلر در نمونههای آب بیش از 10000 میلی گرم بر لیتر باشد، میتوان جهت تعیین مسیر شوری آبهای زیرزمینی و مخلوط شدگی، از نمودار piper تغییر یافته استفاده کرد که در شکل 11 نشان داده شده است. در این نمودار (نسبت به نمودار اصلی )جای کلسیم و منیزیم و همچنین جای کلر و بیکربنات با یکدیگر عوض شدهاند. در غلظتهای کمتر، رقیق شدن با آب زیرزمینی موجب میشود که تعیین منبع شوری با مشکل مواجه گردد.

شکل1- 11 – دیاگرام piper تغییر یافته برای ترکیب شیمیایی چشمههای شور و آبهای سطحی در مانیتوبای جنوبی. روند مخلوط شدگی انحلال هالیت را به عنوان منبع شوری آبهای زیرزمینی لب شور در منطقه نشان میدهد (Richter,1993).

براساس این روش مقادیر Na ، Mg ، Ca ، HCO3 ، SO4 (برحسب درصد) آب بارندگی و منابع متعدد در مسیر حرکت آب بر روی نمودار piper رسم میگردد. در صورتی که روند مشخص ملاحظه گردد میتوان مسیر انحلال نمک را در آبهای زیرزمینی بررسی کرد.

1 – 7 – روشهای ایزوتوپی تشخیص انحلال نمک
ایزوتوپهای محیطی پایدار که در ترکیب آب دخالت دارند عبارتند از: O 18 و H 2 . این دو ایزوتوپ پایدار میتوانند بیانگر منشاء آبهای زیرزمینی باشند.
بارشهای جوی قبل از ورود به سفرههای زیرزمینی و رسیدن به سطح ایستابی تحت تاثیر تفکیک پذیری قرار میگیرند. تفکیک پذیری تحت تاثیر عواملی همچون فشار بخار و دما میباشد. فشار بخار مولکولهای آب با ترکیب ایزوتوپی خاص، با جرمشان نسبت معکوس دارد. به عبارتی فشار بخار H216O به طور قابل ملاحظهای بیشتر از فشار بخار D218O میباشد.
براین اساس بخار آب از لحاظ ایزوتوپهای سبک نظیر H و 16O غنی شده در حالی که فاز مایع از ایزوتوپهای سنگین همچون 2H ، 18O غنی میگردد. افزایش دما باعث افزایش تفکیک پذیری میگردد اما افزایش بیش از حد دما تفکیک پذیری را به حداقل میرساند چون در این صورت مولکولهای سبک و سنگین به یک نسبت از فاز مایع جدا شده و به فاز بخار میپیوندند.
بنابراین در ابتدای تبخیر آب اقیانوسها، ایزوتوپهای سبکتر سریعتر از فاز مایع جدا میگردند. برعکس وقتی که در یک ابر قطرههای باران بر اثر تراکم بخار اب تشکیل میگردند فاز مایع غنی از δ18O ، میگردد که با ادامه باران یا برف δ18O ، Dδ به سمت مقادیر منفیتری سوق داده میشوند (Faur,1977) به طور کلی تفکیک ایزوتوپی به علت اثرات مختلفی همچون اثر خشکی، اثر کمی، اثر ارتفاع، اثر حرارت و اثر جغرافیایی میباشد. با توجه به ایستگاههای مختلف و اندازه گیری ایزوتوپهای پایدار δ18D ،Dδ رابطه بین این دو پارامتر برای بارش اقیانوسی بصورت δ D = 8 δ 18 O +10 میباشد (Craing,1961) که در شکل 12 نشان داده شده است.
شکل 1-12 – نمایش Meteoric Water Line و انحراف آن به وسیلهی تبخیر (Drever,1982)

این خط را خط آب جوی (Meteoric Water Line) گویند. اگر آب تحت تاثیر تبخیر قرار گیرد، بنابراین از نظر مقادیر δ18O ، Dδ غنی شده و در نتیجه از خط آب جوی انحرافی را نشان میدهد که در این صورت بسته به میزان تبخیر، عرض از مبدا خط تغییر میکند. در شرق مدیترانه این مقدار 22 + میباشد (Gat and Carmi,1970). مقدار عرض از مبدا را به صورت دوتریم اضافی (Deutrium excess) بیان میکند. d = δ 2 H – 8 δ 18 O (Dansgard,1964).
از طرفی در درجه حرارتهای بالا آبهای زیرزمینی با مواد سازنده سفره تبادل اکسیژن 18 را انجام میدهند. یعنی اکسیژن18 سنگها (کلسیت) به آب وارد شده و در مقابل اکسیژن16 آب به سنگ (کلسیت) وارد میگردد. میزان این انتقال در آب به نسبت جرمی آب – کلسیت در حال واکنش و در درجه حرارت و ترکیب ایزوتوپی بستگی دارد. اگر آب سریعه وارد سفره گردد نسبت موثر آب به کلسیت در حال واکنش زیاد نبوده و بنابراین مقدار انتقال اکسیژن18 کم خواهد بود.
برعکس اگر آب حالت ساکن داشته باشد نسبت موثر آب – سنگ بالا خواهد بود و در نتیجه انتقال ایزوتوپی بیشتری در آب انتظار میرود. تغییر مقدار اکسیژن18 به oxygen shift معروف است که به شکل معادله 1 – 2 محاسبه میگردد(peixian-China,1988).

معادله 1 – 2Δδ18O = δ18O – (δD –10)/8

دسته بندی : پایان نامه ها

پاسخ دهید