ارزیابی شاخصهای هوادیدگی شیمیایی در رسوبات رودخانه‌های غرب دریاچه ارومیه

Abstract

سابقه و هدف: رودخانه‌ها به‌عنوان راهروهای انتقال، مواد محلول و جامد فرسایش یافته از اراضی بالادست را به طرف دریاچه‌ها و تالاب‌ها منتقل می‌کنند. از این رو بررسی وضعیت رسوبات رودخانه‌ای از منظر شدت هوادیدگی، می‌تواند افق‌های نوینی در ارزیابی صحیح وضعیت اراضی بالادست، چرخه هوادیدگی و تاثیر فعالیت‌های انسانی بر محیط زیست داشته باشد. شاخص‌های هوادیدگی نظیر WIP و CIA به طور گسترده در مطالعات هوادیدگی خاک‌ها کاربرد دارند. با این حال دانسته‌ها در زمینه‌ی شدت فرآیند هوادیدگی رسوبات رودخانه‌ا‌ی در کشور محدوده بوده و پژوهش حاضر با هدف ارزیابی این دو شاخص در رسوبات رودخانه‌های مهم غرب حوضه‌ی دریاچه ارومیه و بررسی روابط احتمالی بین این شاخص‌ها و ویژگی‌های دانه‌بندی رسوبات صورت پذیرفته است. <br /> مواد و روش‌ها: در این پژوهش 34 نمونه مرکب رسوب از هفت رودخانه مهم غرب دریاچه ارومیه شامل نازلوچای، شهرچای، باراندوزچای، گدارچای، مهابادچای، سیمینه‌رود و زولاچای برداشته شد. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی نمونه‌ها به‌روش‌های معمول آزمایشگاهی اندازه گیری شده و جهت تعیین ترکیب عنصری اکسیدهای اصلی نمونه‌های رسوب از آنالیز اسپکتروسکوپی فلورسانس اشعه X استفاده شد. کمی‌سازی مقادیر اکسیدها با کاربرد نرم‌افزار SUPERQ و واستجی از طریق نمونه‌های استاندارد بین‌الملی صورت گرفت. سپس شاخص‌های CIA و WIP محاسبه شد. آنالیز داده‌های بااستفاده از روش همبستگی و همچنین روش‌های تجزیه به مولفه‌هاب اصلی و خوشه‌بندی سلسله مراتبی صورت گرفت. <br /> یافته‌ها: اکسیدهای سلیسیم، آلومینیوم و کلسیم سه ترکیب غالب در اغلب نمونه‌های رسوب بودند. نسبت مقدار SiO2 در نمونه‌ها به مقدار استاندارد آن در پوسته سطح زمین (UCC) برای تمامی نمونه‌ها کمتر از 1 و بین 57/0 و 84/0 بود که نشان دهنده عدم وقوع اثر رقت در فرآیند انتقال کانی‌ها است. بر اساس ترکیب اکسیدهای اصلی، نمونه‌های تمامی رودخانه‌ها دارای مشابهتی بیش از 65 درصد بوده و تنها رودخانه‌های گدار و باراندوز به دلیل اینکه مقادیر بیشتری MgO نسبت به سایر رودخانه‌ها داشتند تشابه کمتری با سایر رودخانه‌ها نشان دادند. مقدار CaO با SiO2، Al2O3 و Fe2O3 همبستگی معکوس و معنی‌داری نشان داد. (ضریب همبستگی بین 62/0- تا 67/0-، 001/0>P). دامنه شاخص‌های CIA و WIP در رسوبات به ترتیب بین 1/50 – 6/82 و 2/69 – 4/42 بود. هر دو شاخص دارای توزیع نرمال بوده ولی از بین این شاخص، شاخص WIP با معیارهای توزیع اندازه ذرات، بویژه قطر میانه همبستگی قویتری (84/0 = r و 001>P) از خود نشان داد. همبستگی شاخص CIA و معیارهای توزیع اندازه ذارت به رغم معنی‌دار بودن با رس و قطر میانه در مقاسیه با شاخص WIP ضعیف‌تر بود.<br /> نتیجه‌گیری: مقادیر بالای SiO2 و Al2O3 در نمونه‌های رسوب نشان می‌دهد که رسوبات منطقه هوادیدگی شدید سیلیکاته قرار نگرفته‌اند. وزن بالای CaO در تجزیه به مولفه‌های اصلی به احتمال قوی نشان‌دهنده ترکیبات کلسیت در مواد مادری منطقه است. بر مبنای مقایسه شاخص‌های هوادیدگی، نمونه‌های بالادست و پائین دست رودخانه‌ها تفاوت آشکاری از نظر شدت هوادیدگی داشتند. با این حال فعالیت‌های انسانی از جمله احداث سد برای نمونه در رودخانه‌ی مهاباد سبب شده تا الگوی هوادیدگی در بالادست و پائین‌دست رودخانه تا حدودی دست خوش تغییر شود. منحنی A-CN-K برای نمونه‌های رسوب بیانگر روند موازی نمونه‌ها با محور A-CN بوده و حاکی از حذف کانی‌های سیلیکاته کلسیم و سدیم از مواد مادری است. هبستگی قوی و معنی‌دار قطر میانه رسوبات با شاخص‌های هوادیدگی به ویژه شاخص WIP نشان می‌دهد که شاخص قطر میانه در مقایسه با فراوانی ذرات اولیه، معیار مناسبتری برای ارزیابی شدت هوادیدگی رسوبات است.