فرآیندهای هیدروشیمی در آبخوان های بهبهان، رامهرمز و زیدون استان خوزستان با استفاده از نمودارهای ترکیبی و ایزوتوپی

به‌منظور شناسایی عوامل اصلی تغییرات هیدروشیمی و بررسی فرآیندهای هیدروژئوشیمی کنترل‌کننده آب زیرزمینی در دشت‌های بهبهان، رامهرمز و زیدون جنوب‌شرق استان خوزستان از روش تلفیقی هیدروشیمی و ایزوتوپی استفاده شده است. در این تحقیق از نمودارهای ترکیبی کل جامدات محلول (tdi) در مقابل یون‌های عمده، نمودار تبادل کاتیونی و نمودارهای ایزوتوپی (δ2h و δ18o) استفاده‌ شده است. نتایج حاصل از نمودارهای ترکیبی، فرآیندهای اصلی انحلال در آبخوان‌ها ابتدا به انحلال سولفات و سپس کلراید مربوط می‌باشد. با افزایش tdi، غلظت سولفات به‌طور خطی افزایش می‌یابد. این رابطه خطی بین یون‌های سولفات و کلسیم نیز وجود دارد که نشان‌دهنده فرآیند انحلال ژیپس در آب زیرزمینی دشت‌های مورد مطالعه است. با این تفاوت که میزان سولفات در نمونه‌های آب دشت‌ها به‌صورت رامهرمز>بهبهان>زیدون می‌باشد. روند خطی بسیار خوب در نمودار سدیم در مقابل کلراید در دشت زیدون نسبت به دشت رامهرمز و بهبهان مشاهده می‌شود که این موضوع نیز موید انحلال هالیت در منطقه مورد مطالعه است. یافته‌های ایزوتوپی نشان می‌دهند که غنی‌شدگی ایزوتوپی اکسیژن 18 و دوتریوم در دشت رامهرمز بیشتر از سایر مناطق است و نمونه‌های این دشت در مقدار دوتریوم مازاد (d-excess) به‌‌وضوح اثر تبخیر شدید را نشان می‌دهند. رابطه مستقیم بین افزایش کلراید و غنی‌شدگی ایزوتوپی در دشت رامهرمز تاییدکننده اثر فرآیندهای تبخیری است، در حالی‌ که در دشت زیدون این رابطه ضعیف‌تر است. فرآیندهای هیدروژئوشیمی غالب در آبخوان‌های مورد مطالعه به‌ترتیب غالب بودن در حالت کلی شامل انحلال کانی‌های تبخیری ژیپس و سپس هالیت، انحلال کربنات‌ها، تبخیر و در نهایت تبادل کاتیونی نرمال و معکوس (به‌طور موضعی) می‌باشند.

hydrochemical processes in the aquifers of behbahan, ramhormoz and zeidon in khuzestan province using combined and isotopic diagrams

the plains of behbahan, ramhormoz, and zeidon are located in the southeastern region of khuzestan province. to identify the primary factors influencing hydrochemical variations and to examine the hydrogeochemical processes controlling water resources in the southeastern plains of khuzestan province, hydrochemical and isotopic analysis results were utilized. in this study, combined diagrams of total dissolved solids (tdi) versus major ions, cation exchange diagrams, and isotopic diagrams (δ²h and δ¹⁸o) were employed. the results from the combined diagrams indicate that the primary dissolution processes in the aquifers are initially related to sulfate dissolution followed by chloride dissolution. as tdi increases, the sulfate concentration increases linearly. a similar linear relationship exists between sulfate and calcium ions, indicating gypsum dissolution in the groundwater of the studied plains. however, the sulfate concentration in water samples follows the trend: ramhormoz > behbahan > zeidon. a distinct linear trend for sodium versus chloride is observed in the zeidon plain compared to ramhormoz and behbahan, further confirming halite dissolution in the study area. isotopic findings reveal that the enrichment of oxygen-18 and deuterium isotopes is higher in the ramhormoz plain than in other regions, and the water samples from this plain clearly exhibit the effects of intense evaporation, as evidenced by deuterium excess (d-excess). the direct relationship between chloride increases and isotopic enrichment in ramhormoz plain confirms the influence of evaporative processes, whereas this relationship is weaker in the zeidon plain. the dominant hydrogeochemical processes in the studied aquifers, in descending order of prevalence, include the dissolution of evaporative minerals (gypsum followed by halite), carbonate dissolution, evaporation, and finally normal and reverse cation exchange (locally).