Hidrológiai Közlöny 1994 (74. évfolyam)

4. szám - Varsányi Zoltánné: A Dél-Alföld felszínalatti vizei. Eredet, kémiai evolúció- és vízmozgás a jelenlegi kémiai összetétel tükrében

194 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1994. 74. ÉVF. 2. SZÁM számítógépes programok segítségével végeztem. Mindkét program saját termodinamikai adatbázisainak felhasználásával, mely az egyensúlyi állandókat és ezek hőmérsékletfüggésének számolásához szükséges entalpia értékeket tartalmazza, a víz és különböző ásványok között beálló egyensúly esetén kiszámolja a pontos vízösszetételt akár nyitott, akár zárt rendszerek esetében, tetszőleges széndioxid nyomásnál. További folyamatokat — irreverzibilis reakciókat, vagy a körülmények (széndioxid nyomás, a rendszer zártabbá válása) változását - feltételezve követi a vízösszetétel módosulását és megadja a kívánt ásványokra az egyensúlytól való eltérés mértékét tetszőleges számú egymás utáni folyamatra. APHREEQM ezen túlmenően képes egydimenziós transzportfolyamatok és az eközben lejátszódó ioncsere, asványoldódás és -kiválás szimulálására és a víz folyási útja mentén kialakuló vízösszetétel, valamint az agyagásványok felületén kialakuló cserepozícióban levő kation eloszlás számolására. 3. A modellezéshez használt alapok 1. földtani, vízföldtani háttér, 2. mérési eredmények, 3. laboratóriumi kísérletből levonható következtetések 4. termodinamikai megfontolások 3.1. Földtani, vízföldtani háttér Rónai (1985), Erdélyi (1979), Molnár (1990) és Urbancsek (1965) munkái alapján a vizsgált terület leírása röviden a következőkben foglalható össze: A negyedidőszak történetét a kéregmozgások és az erős éghajlatváltozások határozzák meg. A ciklusos kifejlődésű negyedkori képződmények folyóvízi feltöltődés eredményeképpen jöttek létre. A Dél-Alföld mai területén két mély medence, egyik a Maros torkolat körül, a másik a mai Körösök vidékén alakult ki. Az első feltöltésében a Duna játszott meghatározó szerepet, a Körös medencét a Körös és a Berettyó töltötte fel. A gyorsabban süllyedő részmedencék mellett a lassan süllyedő területeken voltak a Duna-Tisza közén és a Maros vidékén. A pleisztocén végén kialakult a mai térszín. Rónai (1985) negyedkori üledékek vastagságát bemutató térképe (1. ábra) jól szemlélteti a kialakult részmedencék és hordalékkúpok elhelyezkedését is. Molnár (1977) nehézásvány vizsgálatok alapján elkülönítette a különböző vízgyűjtő területekről származó üledékeket, melyek érintkezési felületük mentén ujjasan összefogazódnak. Ezek az üledékek szemcseösszetételüket tekintve is különböznek egymástól (Erdélyi, 1988). A szegedi süllyedékben 20-50 m vastagságú kavicsos homok, homok és iszapos agyag váltakozik a mélyebb rétegekben. A felső 100-200 m-ben már túlnyomóan iszapos agyag található. A körös medencében főleg finom kőzetliszt és agyag halmozódott fel, 10 m vastagságot meghaladó homokréteg nem található. A Maros hordalékkúpot ugyanazon elágazó folyó építette fel, az üledék durva, és nem alkot összefüggő rétegeket. A folyóvízi összletben mind a Wr 0 10 20 30 10 50 km 1. ábra. Negyedkori üledékek vastagsága (Rónai, 1985) 2. ábra. Eredeti nyomásviszonyok (Erdélyi, 1988) a vízfolyási úton végbemenő változások tanulmányozására kijelölt K-Ny irányú szelvény nyomvonalával durvább, mind a finomabb rétegek szemcseösszetételüket tekintve inhomogének, azaz a homokrétegek agyagot is tartalmaznak, az agyagrétegek azonban nem tartalmaznak 50 %-nál több agyagfrakciót. A vízmozgás lehetséges irányára Erdélyi (1988) erdeti nyomásviszonyokat bemutató potenciáltérképe ad felvilágosítást (2. ábra). Ezen a dunai üledékekben a vízkémiai változások követésére kiválasztott szelvény nyomvonalát is feltüntettem. A rétegek közötti energiakülönbség nem a tényleges vízmozgásra, hanem annak csak lehetőségére utal. 3.2. Mérési eredmények A tanulmányozott területen három vízföldtani egység különíthető el, a Duna üledékei, a Körösi süllyedék és a Maros hordalékkúp (Rónai, 1985). A vizsgált vízminták klaszteranalízissel történt csoportosítása, ha változóként az oldott nátrium, kalcium és magnézium összegét és a kutak helykoordinátáit tekintjük, olyan három csoportot eredményez, melynek elhelyezkedése megfelel a három vízföldtani egységnek (Varsányi, O. Kovács, 1994). A három csoport átlagos kémiai összetétele az 1. táblázatban, az egyes csoportok elhelyezkedése a 3. ábrán látható. A dunai üledékek és a Maros hordalékkúp közötti szűk sávból származó 8 minta kimaradt a csoportokból. Ezeknek a mintáknak a kémiai összetétele megegyezik a Körös medencéből származó mintákéval, mivel azonban helyileg másutt találhatók természetesen nem kerültek azokkal egy csoportba. A vizsgált terület ÉK-i részén, az országhatár mellett 4 olyan minta maradt ki a csoportosításból melyeknek kémiai összetétele inkább a Maros hordalékkúp vagy a Duna üledékeiben előforduló víz-