مطالعه هيدروشيميايي و ايزوتوپ هاي پايدار (18O و 2H) منابع آب سطحي و زيرزميني منطقه كارستي اندرخ (شمال شهر مشهد)

Investigation of hydrochemistry and stable isotopes (18O & 2H) signature of ground and surface water resources in Andarokh karstic region (North of Mashhad)

منطقه كارستي اندرخ در 40 كيلومتري شمال شهر مشهد و در مسير جاده آسفالته مشهدـكلات نادري واقع است. مطالعه كيفي منابع آب زيرزميني (چشمه اندرخ، چاه هاي شماره 2و4) و سطحي (درياچه سد كارده) در منطقه با استفاده از داده هاي هيدروشيميايي و تحليل مولفه هاي اصلي (PCA)* نمونه هاي آب، نشان مي دهد كه كيفيت اين منابع به طور گسترده اي وابسته به ليتولوژي منطقه مي باشد. بررسي كاني هاي انحلال يافته (كربناته و سيليكاته) در آب درياچه سد كارده و منابع آب زيرزميني با استفاده از نمودارهاي تركيبي Log(aCa2+/a(H+)2) در مقابل Log(a Mg2+/a(H+)2) براي كاني هاي كربناته و نمودارهاي Log(a Ca2+/a(H+)2) و Log(aMg2+/a(H+)2) در مقابل Log(aNa+/a(H+)) براي كاني هاي سيليكاته، نشان مي دهد كه انحلال كاني هاي كربناته (كلسيت و دولوميت) و كاني هاي سيليكاته (كايولونيت، لامونتيت و كلينوكلر) بيشترين نقش را در كنار كاني سولفاته ژيپس در كنترل كيفيت منابع آب زيرزميني و سطحي در منطقه دارا مي باشند. اندازه گيري و بررسي داده هاي ايزوتوپ هاي پايدار (18O? و 2H?) در منابع آب زيرزميني و سطحي و موقعيت آنها بر روي خط ايزوتوپي آب باران مشهد نشان دهنده ارتباط هيدروليكي ما بين آب درياچه سد كارده با منابع آب زيرزميني پايين دست مي باشد. نتايج ايزوتوپي همچنين تاييد مي كند كه چشمه اندرخ نسبت به ساير منابع آب زيرزميني در منطقه بيشتر از منابع آب سطحي تغذيه مي شود.

Andarokh area is located on Mashhad-Kalat Naderi road (40 km N of Mashhad). Hydrogeochemical study on Karde damʹs lake water and local ground water resources (Andarokh spring, wells 2 and 4), and also principal component analysis (PCA) of water samples demonstrate that the quality of surface/ground water resources considerably depends on lithology of the area. Identification of dissolved carbonate and silicate minerals using composition diagrams of Log(aCa2+/a(H+)2) v.s. Log(aMg2+/a(H+)2) for carbonate minerals and Log(aMg2+/a(H+)2) and Log(aCa2+/a(H+)2) v.s. Log (aNa+/a(H+)2) for silicate minerals depict that the carbonate minerals (Calcite and Dolomite) and silicate minerals (Kaolinite, Laumontite and Clinochlore) beside Gypsum sulfate mineral are the dominate dissolved minerals in surface and ground water resources in the region.Plotting the isotopic compositions (?18O&?2H) of groundwater and surface water resources in the region on Mashhad meteoric water line depicts hydraulically interaction between groundwater resources and Karde dam lake water. The isotopic results confirm that the Andarokh spring, in compare with other groundwater resources, considerably recharge from Karde dam lake water ,Whereas other resources are marginally interconnected to surface water resources.