تعیین منشاء شوری، دما و سولفید هیدروژن بزرگ ترین چشمه گوگردی ایران، چشمه گوگردی و آبگرم چنگوله، غرب استان ایلام

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

2 استاد دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

3 استادیار دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

4 استاد دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام

چکیده

چشمه های گوگردی و آبگرم چنگوله با میانگین آبدهی 1500 لیتر بر ثانیه از تاقدیس اناران در غرب استان ایلام تخلیه می شوند. هدف از این تحقیق تعیین منشاء شوری، دما و سولفید هیدروژن این چشمه ها می باشد. بدین منظور مطالعات صحرایی و پایش چشمه ها شامل اندازه گیری آبدهی، دما، اسیدیته، میزان گاز سولفید هیدروژن و اکسیژن محلول و سنجش یونهای اصلی، سنجش ایزوتوپهای پایدار دوتریم، اکسیژن18 و سولفور 34 انجام شد. به منظور تخمین دمای مخزن از ژئوترمومتری سیلیس استفاده گردید. روابط بین ایزوتوپهای پایدار با خط آب جوی محلی انجام شد. بررسیهای زمین شناسی نشان داد که گسلها باعث ارتباط هیدرولیکی سازندهای کارستی ایلام و سروک با سازند تبخیری زیرین شده است. نسبتهای SO4/Cl و TDS/Br نشان داد که شوری آب چشمه های گوگردی چنگوله انحلال سازندهای تبخیری می باشد. آنالیز ایزوتوپ پایدار گوگرد 34 (34S) منشاء سولفات را سازندهای تبخیری نشان داد. آنالیز ایزوتوپهای پایدار دوتریم و اکسیژن 18 چشمه های آبگرم و گوگردی چنگوله منشاء این چشمه ها را ریزشهای جوی منطقه تعیین نمود. بررسیهای ژئوترمومتری سیلیس دمای مخزن چشمه های گوگردی چنگوله را حدود °C50 تا °C55 نشان داد. منشاء گاز سولفید هیدروژن (H2S) چشمه ها، فعالیت باکتریهای احیاء کننده سولفات تشخیص داده شد. هیدروگراف چشمه های گوگردی چنگوله نشان داد که بارش هر ماه حدود 2 ماه بعد بر میزان افزایش آبدهی چشمه ها اثرگذار بوده، به عبارت دیگر آبهای نفوذی تغذیه کننده این چشمه ها گردش عمیق داشته و باعث افزایش دمای آب چشمه ها می گردد.

کلیدواژه‌ها


Alavi, M., 2004. Regional stratigraphy of the Zagros fold-thrust belt of Iran and its pro-foreland evolution. American Journal of Science 304, 1–20.
Avsar, O., Kurtulus¸ B., Gürsu, S., Gencalioglukus¸ G., Kacaroglu, F., 2016. Geochemical and isotopic characteristics of structurally controlled geothermal and mineral waters of Mugla (SW Turkey). Geothermics journal 64, 466-481.
Boosalik, Z., 2011. Determination of source and chemical characteristics of Dalakey sulfide springs Dashtestan, Bushehr province, M.Sc Thesis, University of Shahid Chamran, Ahwaz (in Persian).
Chandrasekharam, D, Bundschuh, J., 2008. Low-Enthalpy Geothermal Resources for Power Generation, CRC Press LLC, Taylor & Francis Group.
Clark, I. D., 2015. Groundwater Geochemistry and Isotopes, Taylor & Francis Group, LLC.
Clark, I. D., Fritz, P., 1997. Environmental isotopes in hydrogeology, Lewis Publishers, Boca Raton, FL.
Drever, J.I., 1982. The Geochemistry of Natural Waters, Prentice-Hall, Inc.
Giggenbach, W.F., 1988. Geothermal solute equilibria: derivation of Na-K-Mg-Ca geoindicators. Geochimica et Cosmochimica Acta 52, 2749–2765.
Giggenbach, W.F., Minissale, A.A., Scandiffio, G., 1988. Isotopic and chemical assessment of geothermal potential of the Colli Albani area, Latium region, Italy. Applied Geochemistry 3, 475–486.
Goldscheider, N., Madl-Szonyi, J., Eross A., Schille, A., 2010. Review: Thermal water resources in carbonate rock aquifers. Hydrogeology Journal 18, 1303-1318.
Hounslow, A.W., 1995. Water Quality Data: Analysis and Interpretation, CRC Press, Boca Raton, Florida, USA.
Langmuir, D., 1997. Aqueous Environmental Geochemistry, Prentice-Hall.
Leet, L.D., Judson, S., Kauffman, M.E., 1982. Physical Geology. 6th Edition, Prentice-Hall, Inc.
Karimi, H., Moore, F., 2008. The source and heating mechanism for the Ahram, Mirahmad and Garu thermal springs, Zagros Mountains, Iran. Geothermics Journal 37, 84-100.
Karimi, S., Mohammadi, Z., Nozar Samani, N., 2017. Geothermometry and circulation depth of groundwater in Semnan thermal springs, Northern Iran. Environmental Earth Sciences 76, 659.
Kempe, A.L.W., Thode, H.G., 1968. The mechanism of bacterial reduction of sulfate and sulfite from isotope fractionation studies. Geochimica et Cosmochimica Acta 32, 71–91.
Kobraei, M., Rabbani, A., Taati, F., 2017. Source rock characteristics of the Early Cretaceous Garau and Gadvan formations in the western Zagros Basin–southwest Iran. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology 7(4), 1051–1070.
Kompani-Zare, M., Moore, F., 2001.Chemical thermometry and origin of the Dalaki mineral springs, Boshehr Province, Iran. Journal of Hydrology 40, 189–204.
Machel, H.G., 2001. Bacterial and thermochemical sulfate reduction in diagenetic settings-old and new insights. Sedimentary Geology 140, 143-175.
Macleod, J.H., Roohi, M., 1970. Kuh-e Varzarin geological compilation map 1:100000, Iranian Oil Operating Companies.
Mahbobipour, H., Kamali, M. R., Solgi, A., 2016. Organic geochemistry and petroleum potential of Early Cretaceous Garau Formation in central part of Lurestan zone, northwest of Zagros, Iran. Marine and Petroleum Geology 77, 991-1009.
Mashhadi, Z.S., Rabbani, A.R., Kamali, M.R., Mirshahani, M., Khajehzadeh, A., 2015. Burial and thermal maturity modeling of the Middle Cretaceous–Early Miocene petroleum system, Iranian sector of the Persian Gulf. Petroleum Science 12(3), 367–390.
Mazor, E., 2003. Chemical and Isotopic Groundwater Hydrology, CRC Press.
Mirzaee, S.Y., Chitszan, M., Peiri, Z., Karimi, H., 2019. Hydrogeochemical study and determination of Pollution Source of Dehloran Sargrou Spring. Journal of Advanced Applied Geology 9(3), 357-373 (in Persian).
Mohammadi, Z., Azhdari, A., Zarei, H., 2018. Determination of salinity source of Grab Behbahan Springs using hydrogeological, hydrochemical and isotopic studies. Journal of Advanced Applied Geology 8(4), 28-36.
Mohammadi, Z., Bagheri, R., Jahanshahi, R., 2010. Hydrogeochemistry and geothermometry of Changal thermal springs, Zagros region, Iran. Geothermics 39, 242-249.
Mohammadzadeh, H., Kazemi, M., 2015. Geothermal reservoir characteristics (T and depth) of Ayub Peighambar and Shafa hot springs using geothermometers and environmental 2H and 18O isotopes, International Symposium on Isotope Hydrology, 11-15 May 2015 Vienna, Austria.
Motiee, H., 1993. Geology of Iran, Stratigraphy of Zagros, Geological Survey of Iran, Teheran, Iran (in Persian).
Nassery, H.R., Mohammadzade, H., Salami, H., 2013. Determination of sulfate origin in a number of folded Zagros sulfur springs using sulfur isotope 34S, The 1st National Conference on Application of Stable Isotopes, Ferdowsi University of Mashhad (in Persian).
Pasvanoğlu, S., Çelik, M., 2018. A conceptual model for groundwater flow and geochemical evolution of thermal fluids at the Kızılcahamam geothermal area, Galatian volcanic Province. Geothermics Journal 71, 88-107.
Rafighdoust, Y., Eckstein, Y., Moussavi Harami, R., Mahmudy Gharaie, M.H., Griffith, E., Mahboubi, A., 2015. Isotopic analysis, hydrogeochemistry and geothermometry of Tang-Bijar oilfield springs, Zagros region, Iran. Geothermics Journal 55, 24-30.
Richter, B., Kreitler, C., Bledsoe, W., 1990. Geochemical Techniques for Identification Source of Groundwater Salinization. CRC Press, New York, NY, USA.
Richter, B., Kreitler, C., 1993. Geochemical Techniques for Identifying Sources of Ground-Water Salinization, CRN Press Inc, Florida.
Richter, B., Kreitler C., 1991. Identification of sources of ground-water salinization using geochemical techniques, The University of Texas at Austin, Bureau of Economic Geology.
Rittenhouse, G., 1967. Bromine in oil-field waters and its use in determining possibilities of origin of these waters. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 51, 2430–2440.
Setudenia, A., 1967. Kuh-e Anaran geological compilation map 1:100000, Iranian Oil Operating Companies.
Stirling, D., 2007. The Sulfur Problem: Cleaning Up Industrial Feedstocks, Royal Society of Chemistry.
Tian, J., Pang, Z., Guo, Q., Wang, Y., Li, J., Huang, T., Kong, Y., 2018. Geochemistry of geothermal fluids with implications on the sources of water and heat recharge to the Rekeng high-temperature geothermal system in the Eastern Himalayan Syntax. Geothermics Journal 74, 92-105.
Wang, L., Wang, Y., Xu, C., An, Z., Wang, S., 2011. Analysis and evaluation of the source of heavy metals in water of the River Changjiang. Environmental Monitoring and Assessment 173(1-4), 301-313.
Whittemore, D.O., 1995. Geochemical differentiation of oil and gas brine from other saltwater sources contaminating water resources: case studies from Kansas and Oklahoma. Environmental. Geosciences 2, 15-31.
Zega, M., Rozic, B., Gabersek, M., 2015. Mineralogical, hydrogeochemical and isotopic characteristics of the Zveplenicasulphide karstic spring (Trebusa Valley, NW Slovenia). Environmental Earth Sciences, DOI 10.1007/s12665-015-4357-z.