بررسی هیدروژئوشیمیایی آب دریاچه ارومیه در بازه زمانی 2007 تا 2012

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

2 استادیار، پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

3 دانشجوی دکترا، دانشگاه ETHزوریخ، سوییس

چکیده

دریاچه‌ ارومیه بزرگ‌ترین دریاچه‌ فوق شور در جهان است که یک حوضه بسته درون قاره‌ای مستقل با گستردگی حدود 6000 کیلومتر مربع و متوسط ژرفای 6 متر است. از نظر هیدروشیمی منابع آب تأمین کننده حوضه آبریز غالباً تیپ کلروره و سولفاته را نشان می دهد که متأثر از سنگ‌شناسی سازندهای زمین‌شناسی پیرامون دریاچه و حوضه آبریز است. میزان مجموع کلسیم و منیزیم همه آب‌های وارده به دریاچه بیشتر از میزان بی‌کربنات آن است. بررسی هیدروشیمی آب دریاچه ارومیه از سال 2007 تا 2012 با نمونه‌برداری از آب دریاچه انجام شد. در طول این دوره شش ساله، 120 نمونه آب در فصول تر و خشک (فروردین و شهریور) مورد تجزیه قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که تیپ شورابه دریاچه ارومیه میان سال‌های 2007 تا 2010 تغییرات کمی داشته است. این تغییرات برای سال 2011 بسیار زیاد است و در دوره‌های زمانی کوتاه مدت تغییرات بسیار زیادی در میزان آنیون‌ها و کاتیون‌ها رخ داده است. از سال 2007 تا 2010 تیپ شورابه از نوع  Na-Mg-Clبوده است که قابل مقایسه با دریاچه بزرگ نمک در آمریکا است. از سال 2011 با افزایش قابل توجهی میزان شوری و چگالی آب دریاچه، تیپ شورابه نیز تغییر کرده است. در سال 2011 و 2012 با افزایش میزان سدیم و کلرید محلول و رسیدن به آستانه تبلور مستقیم هالیت از آب دریاچه، با ته نشست نمک در کف و حاشیه دریاچه میزان Na کاهش یافته و بواسطه کاهش میزان Na، میزان منیزیم افزایش یافته و تیپ شورابه از Na-Mg-Cl به Mg-Na-Cl تغییر یافته است. شورابه مسیر IIIB1bنمودار تکامل شورابه ارائه شده توسط Eugster  و Hardie را طی نموده است. در نمودار تکامل شورابه اشاره شده ملاحظه می‌شود که تیپ Na-Mg-Cl مربوط به دوره پیش از خشک شدن دریاچه ارومیه 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 شوری بالاتر می‌رسد (اکنون شوری دریاچه بیش 400 گرم در لیتر است) و با ته نشست هالیت و سولفات سدیم، به تیپ Mg-SO4-Cl تکامل می یابد. بنا براین نمودار یادشده شامل اندکی تغییر می شود. تیپ فعلی شورابه در مسیرIII2b نمودار تکامل شورابه است. با گذشت زمان اختلاف ترکیب شیمیایی و شوری دریاچه در شمال و جنوب بزرگراه شهید کلانتری بیشتر می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Hydrogeochemistry and Brine Evolution of Urmia Hyper Saline Lake, Northwest of Iran

نویسندگان [English]

  • j Darvishi Khatouni 1
  • R Lak 2
  • A Mohammadi 3
1 M.Sc., Geological Survey of Iran, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Research Institute for Earth Sciences, Geological Survey of Iran, Tehran, Iran
3 Ph.D. Student, ETH-Zurich, Switzerland
چکیده [English]

The Lake Urmia is the greatest hyper saline Lake in the world. This lake, located in Azerbaijan area, Northwest of Iran is an intra-continental sedimentary basin. Its area is about 6000 km2 with an average water depth of 6 meters. Hydrochemistry of the water resources of the basin showed mainly chloridic and sulfidic composition due to the geology of the surrounding areas and its variable lithology and Inlet water are supplied from the permanent and seasonal rivers. The hydrochemical investigations were carried out over a time period from 2007 to 2012 using previously published data together with newly collected water samples. 120 samples were collected during 6 years. The analaysis results showed Na-Mg-Cl type of the brinefrom  2007 to 2010, which is comparable with the Great Salt Lake in the USA. The chemical composition of lake in 2007 showed the percentage of sodium is higher than Magnesium. In 2011 and 2012 water composition is HCO3<<Ca+Mg. That is, the path of brine composition on the Eugster and Hardie flow diagram has changed from row III2b (Na-Mg-Cl) to (Mg-Na-Cl) in 2011 and 2012 after halite crystallization and may finally result in Mg-Cl-SO4 brine type in the future. The Sodium to Magnesium ratio is 5.12 in 2007. However, this amount in 2011 is 0.68 and 0.56 in 2012. In future, with Increasing ofevaporation, the Magnesium to sodium ratio increases and  chemical compositions of the brine in the north and south of the Shahid Kalantari Highway experience more difference.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Urmia Lake
  • Hydrogeochemistry
  • Brine evolution
  • Brine type
  • Iran