بررسی رفتار هیدروژئولوژیکی گسل سبزواران با استفاده از داده‌های سطح آب‌زیرزمینی، پارامترهای کیفی و ایزوتوپ‌های محیطی (18O،3H و14C )

نوع مقاله : پژوهشی

نویسنده

استادیار، گروه مهندسی طبیعت، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران

چکیده

گسل‌ها یکی از مهمترین ساختارهای زمین‌شناسی هستند که هندسه آبخوان، جریان آب‌زیرزمینی و کیفیت آب را تحت تاثیر قرار می‌دهند. گسل‌ها در مناطق مختلف، رفتارهای هیدروژئولوژیکی متفاوتی دارند. آن‌ها می‌توانند باعث تسهیل جریان آب‌زیرزمینی شده و یا این‌که مانعی در مقابل جریان آب در آبخوان ایجاد کنند. گسل سبزواران یک گسل امتدادلغز با امتدادی شمالی – جنوبی است که آبخوان آبرفتی دشت جیرفت را تحت تاثیر قرار داده است. در این مطالعه رفتار هیدروژئولوژیکی این گسل بررسی شده است. به این منظور از داده‌های مختلفی مانند داده‌های سطح آب‌زیرزمینی، داده‌های کیفیت منابع آب‌زیرزمینی و نتایج حاصل از اندازه‌گیری ایزوتوپ‌های محیطی (اکسیژن‌18، تریتیم و کربن‌14) استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که گسل سبزواران تأثیر عمده‌ای بر ویژگی‌های هیدروژئولوژیکی آبخوان دشت جیرفت دارد. تغییرات شدیدی در عمق سنگ‌بستر و ضخامت آبخوان در اثر عملکرد گسل رخ داده است. جابجایی لایه‌ها توسط گسل باعث کاهش ضخامت آبخوان در حاشیه غربی دشت جیرفت شده است. تفاوت عمق برخورد به سطح آب‌زیرزمینی و شیب هیدرولیکی در اطراف گسل کاملاً مشهود است. ناهنجاری‌هایی در تغییرات مکانی پارامترهای کیفی مانند هدایت الکتریکی و غلظت یون‌هایی مانند سولفات و کلراید در امتداد گسل مشاهده می‌شود. محتوی ایزوتوپی آب‌زیرزمینی نیز در اطراف گسل با مناطق اطراف آن متفاوت است. نتایج حاصل از این تحقیق موید این است که گسل سبزواران مانند یک مانع هیدرولیکی عمل کرده و باعث جریان آب‌زیرزمینی در مسیری موازی با امتداد گسل شده است. بالاآمدگی رسوبات ریزدانه و صعود آب‌زیرزمینی توسط گسل عامل اصلی افزایش املاح در امتداد گسل سبزواران است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


منابع
ده‌بزرگی، مریم، و رضایی، محسن (1390). تأثیر گسل­های فعال کواترنری بر فراوانی منابع آب‌زیرزمینی حوضه مهارلو، زاگرس مرکزی. کواترنری ایران، 1(4)، 281-291. doi:10.22034/irqua.2016.701877
شفیعی بافتی، امیر، جعفری، حیمدرضا، و شاهپسندزاده، مجید (1388). زمین‌ساخت جنبا و برآورد خطر زمین لرزه در منطقه سبزواران. زمین‌شناسی ژئوتکنیک، 5(3)، 230-239.
صیادی شهرکی، عاطفه، صیادی شهرکی، فهیمه، و بختیاری چهل‌چشمه، شقایق (1402). پایش شبکه تراز آب‌زیرزمینی دشت دزفول-اندیمشک. مدل‌سازی و مدیریت آب و خاک، 4(1)، 326-337. doi:10.22098/mmws.2023.12414.1239
عزیزخانی، فرشید )1۴۰۰(. تأثیر گسل قلعه‌حاتم بر خصوصیات کمی و کیفی آب‌زیرزمینی در آبخوان غرب بروجرد. پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، دانشگاه شهید بهشتی.
علیجانی، فرشاد، ناصری، حمیدرضا، امیرافضلی، میلاد، و شماسی، عبدالوهاب (1397). تأثیر گسل دورود بر هیدروژئولوژی آبخوان آبرفتی دشت دورود ـ بروجرد، لرستان. تحقیقات منابع آب ایران، 14(2)، 167-181.
فاریابی، محمد (1400). بررسی تأثیر سیلاب‌های بزرگ رودخانه هلیل‌رود بر تراز آب‌زیرزمینی آبخوان دشت جیرفت. دهمین کنفرانس بین‌المللی سامانه‌های سطوح آبگیر باران، دانشگاه سنندج.
فاریابی، محمد (1402). تعیین منشأ و مکانیزم شوری آب‌زیرزمینی یک منطقه نیمه‌خشک در جنوب شرق ایران با استفاده از مطالعات ژئوفیزیک و هیدروشیمی. مدل‌سازی و مدیریت آب و خاک، 3(2)، 93-111. doi:10.22098/mmws.2022.11298.1119
فاریابی، محمد، کلانتری، نصراله، و نگارستانی، احمد (1389). ارزیابی عوامل مؤثر بر کیفیت شیمیایی آب‌زیرزمینی دشت جیرفت با استفاده از روش‌های آماری و هیدروشیمیایی. علوم زمین، 20(77)، 120-115.  doi: 10.22071/gsj.2010.55355
کیانی، طیبه، و یوسفی، زهرا (1396). نقش گسل فعال در سطح تراز آب‌زیرزمینی حوضه شهرچای ارومیه. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، ۱۷(۴۷)، ۶۱-۷۵. doi:20.1001.1.22287736.1396.17.47.4.6
محمدی، محمدکاظم، کریمی، حاجی، و حسنی، علی (1402). بررسی نقش گسل خشکرود بر رفتار هیدروژئولوژیکی آبخوان دشت زرندیه ساوه. یافته‌های نوین زمین‌شناسی کاربردی، 17 (34)، 203-184. doi: 10.22084/nfag.2023.26975.1534
مهاب قدس، (1367). مطالعات آب‌زیرزمینی دشت جیرفت. شرکت مهندسین مشاور مهاب قدس، تهران، ایران.
میرزاوند، محمد، قاسمیه، هدی، ساداتی‌نژاد، سید جواد، و باقری، رحیم (1398). تعیین سن منابع آب زیرزمینی دشت کاشان با استفاده از رادیوایزوتوپ‏ های 3H و 14C. اکوهیدرولوژی، 6(4)، 1108-1099. doi:10.22059/ije.2020.286642.1178
 
References
Abkav-Louis Berger, (1976). Groundwater and agricultural feasibility study Jiroft-Minab project. Abkav-Louis Berger Company, Tehran, Iran.
Alijani, F., Nasery, H., Amirafzali, M., & Shamasi, A. (2018). Effect of Doroud fault on hydrogeology of Doroud-Boroujerd alluvial aquifer, Lorestan province. Iran-Water Resources Research, 14(2), 167-181 [In Persian].
Arjmand, M.R., Kangi, A., & Hafezi Moghadas, N. (2019). The effect of Tous fault on groundwater resources in northern parts of Mashhad plain. Iranian Journal of  Earth Science, 11(3), 205-214. doi:10.30495/IJES.2019.667380
Ashjari, J., Noori, M., Azimi, R., & Nakhaei, M. (2016). Hydrogeological assessment of the Tabarteh fault zone by physicochemical analysis and multivariate statistical methods. Arabian Journal of Geoscience, 9, 227. doi:10.1007/s12517-015-2176-x
Azizkhani, F.(2020). The effect of the Ghale Hatem fault on the quantitative and qualitative characteristics of groundwater in the Borujerd aquifer. M.Sc. Thesis, Shahid Beheshti University of Tehran. [In Persian]
Bense, V.F., Gleeson, T., Loveless, S.E., Bour, O., & Scibek, J. (2013). Fault zone hydrogeology. Earth Science Reviews,127, 171-192. doi:10.1016/j.earscirev.2013.09.008
Bense, V.F., & Person, M. (2006). Faults as conduit barrier systems to fluid flow in siliciclastic sedimentary aquifers. Water Resources Research, 42(05), 1-18. doi:10.1029/2005WR004480
Chitsazan, M., & Dehghan Manshadi, B. (2021). Role of Mehriz Fault in hydrochemical evolution and groundwater flow of Yazd aquifer, central Iran. Arabian Journal of Geosciences, 14, 560. doi:10.1007/s12517-020-06395-3
Clark, I.D., & Fritz, P. (1997). Environmental Isotopes in Hydrogeology. CRC Press, 322 pages.
Deh Bozorgi, M., & Rezaei, M. (2016). Quaternary active faults effect on the abundance of underground water resources in Maharlu Basin, Central Zagros. Quaternary Journal of Iran, 1(4), 281-291. doi:10.22034/irqua.2016.701877 [In Persian]
Faryabi, M. (2021). Investigating the effect of extreme floods of Halilroud River on water level of Jiroft plain aquifer. Proceedings of the 10th International Rainwater Catchment Systems Conference, Sanandaj, Iran, Pp. 1-8.
Faryabi, M. (2023). Delineating the source and mechanism of groundwater salinization in a semi-arid region of southeastern Iran using geophysical and hydrochemical approaches. Water and Soil Management and Modelling, 3(2), 93-111. doi:10.22098/mmws.2022.11298.1119 [In Persian]
Faryabi, M., Kalantari, N., & Negarestani, A. (2010). Evaluation of factors influencing groundwater chemical quality in Jiroft plain using statistical and hydrochemical methods. Journal of Geosciences, 20(77), 115-120. doi: 10.22071/gsj.2010.55355 [In Persian]
Kiani, T., & Yousefi, Z. (2017). Effect of active faults in the groundwater level of Shaharchay basin in Urmia. Journal of Applieid Research in Geographical Seince, 17(47), 61-75. doi: 20.1001.1.22287736.1396.17.47.4.6 [In Persian]
Lapperre, R.E., Bense, V.F., Kasse, C., & T. van Balen, R. (2022). Temporal and spatial variability of cross-fault groundwater-level differences: the impact of fault-induced permeability reduction, precipitation and evapotranspiration. Hydrogeology Journal, 30, 1233–1257. doi:10.1007/s10040-022-02465-w
Mahabghods, (1988). Groundwater studies of Jiroft plain. Mahabghods company, Tehran, Iran. [In Persian]
Mirzavand, M., Ghasemieh, H., Sadatinejad, S. J., & Bagheri, R. (2019). Groundwater dating using radioisotopes of 3H and 14C in Kashan Plain aquifer. Iranian Journal of Ecohydrology, 6(4), 1099-1108. doi:10.22059/ije.2020.286642.1178 [In Persian]
Mohammadi, M. K., Karimi, H., & Hasani, A. (2023). The role of Khoshkarud fault on hydrogeological behavior of Zarandieh Saveh aquifer. New Findings in Applied Geology, 17(34), 184-203. doi:10.22084/nfag.2023.26975.1534 [In Persian]
Rajabpour, H., Vaezihir, A., & Sedghi, M.H. (2016). The North Tabriz fault, a barrier to groundwater flow in an alluvial aquifer northwest of Tabriz, Iran. Environmental Earth Sciences, 75(10), 1-13. doi:10.1007/s12665-016-5663-9
Rashidi, A., Abbasi, M. R., Nilfouroushan, F., Shafiei, S., Derakhshani, R., & Nemati, M. (2020). Morphotectonic and earthquake data analysis of interactional faults in Sabzevaran Area, SE Iran. Journal of Structural Geology, 139. doi:10.1016/j.jsg.2020.104147
Sayadi Shahraki, A., Sayadi Shahraki, F., & Bakhtiari Chahelcheshmeh, S. (2023). Monitoring of groundwater level network of Dezful-Andimeshk plain. Water and Soil Management and Modelling, 4(1), 326-337.  doi:10.22098/mmws.2023.12414.1239 [In Persian]
Shafei Bafti, A., Jafari, H.R., & Shahpasandzadeh M. (2009). Dynamic tectonics and earthquake hazard estimation in Sabzevaran region. Geotechnical Geology, 5(3), 229-238. [In Persian]
Tamab, (1987). Isotopic study of groundwater resources of Jiroft plain. Iran Water Resource Research Organisation, Tehran, Iran.
Vreca, P., & Kern, Z. (2020). Use of water isotopes in hydrological processes. Water, 12, 2227. doi: 10.3390/w12082227
Wang, D., Qian, J., & Zhao, W. (2022). Distribution characteristics and processes along flow paths of shallow groundwater in the Tan-Lu fault zone in Anhui province, China. Geoscience Journal, 26, 529–543. doi:10.1007/s12303-022-0004-3
Wannous, M., Jahnke, C., Troeger, U., Falk, M., & Bauer, F. (2021). Hydrochemistry and environmental isotopes (18O, 2H, 3H, 3He/4He) of groundwater and foodwater in the great area of Hurghada, Eastern Desert of Egypt. Environmental Earth Science, 80, 407. doi:10.1007/s12665-021-09487-9
Wendt, I. (1971). Carbon and oxygen isotope exchange between HCO3 in saline solution and solid CaCO3. Earth and Planetary Science Letters, 12(4), 439-442. doi:10.1016/0012-821X(71)90030-6
Yuan, R., Song, X., Zhang, Y., Han, D., Wang, S., & Tang, C. (2011). Using major ions and stable isotopes to characterize recharge regime of a fault-influenced aquifer in Beiyishui River Watershed, North China Plain. Journal of Hydrology, 405, 3–4. doi: 10.1016/j.jhydrol.2011.05.048