Hidrológiai Közlöny 2000 (80. évfolyam)
3. szám - Varsányi Zoltánné: Felszín alatti vízmozgási rendszerek elkülönítése a Dél-Alföldön – kémiai és izotópos vizsgálatok alapján
152 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2000. 80. ÉVF. 3. SZ. rányú változása, az egyébként homogén vízminőség és a kis klorid illetve oldott anyag tartalom valószínűsíti, hogy a beszivárgó csapadékvíz tökéletesen átöblítette az eredeti pórustartalmat, és a vízmozgás sebessége meghaladja az esetleg lejátszódó kémiai reakciók sebességét. A víz minősége - eltekintve a helyben lejátszódó, gyors ioncserétől - megfelel az örökölt, magával hozott kémiai összetételnek. Teljesen más a helyzet a Körös medencében. Itt a klorid koncentrációjának átlagértéke és szórása nagyobb, mint az eddig vizsgált 100 m-nél mélyebb pleisztocén és pliocén mintákban. Az oldott anyag tartalom jóval nagyobb, a vízminőség nem homogén. Az inhomogenitás a klorid esetében keveredéssel, más kémiai komponenseknél helyi reakciókkal magyarázható. A Körös medencét, most beleértve Kornádi környékét is, jelenleg egy 0,1-1,0 mmol/1 kloridot tartalmazó víz tölti ki a felszínközeitől egészen 700 m körüli mélységig. A 700 m alatti rétegekben a klorid koncentrációja nagyobb, 0,2-3 mmol/1 között változik. A már említett, Kornádi környékén nyomozható felszíni beszivárgás, ami a vizsgált terület legalacsonyabb klorid koncentráció értékeinek felel meg (0,1-0,2 mmol/1), keveredik a Körös medence nagyobb klorid tartalmú (0,6-1,1 mmol/1) vízével a 450-550 m-es mélységintervallumban Okány-Vésztő-Körösladány-Gyoma-Szarvas-Mezőberény-Békés sávban, ahol a klorid a keveredés következtében 0,1-0,4 mmol/1 értékre csökken. A keveredés néhány helyen még a 600 m-nél mélyebb mintákban is kimutatható. A fenti keveredési zónától északra és délre, ahol mncs keveredés, a már említett 0,6-1,1 mmol/1 érték a jellemző. A 450 m-nél sekélyebb rétegekben a klorid koncentráció 0,4 és 1,0 mmol/1 közötti változik. A kisebb, 0,4 mmol/1 körüli értékek arra utalnak, hogy a mélyebb rétegek kevert, kisebb klorid tartalmú vize felfelé áramlik, és különböző arányban keveredik a sekélyebb rétegeket kitöltő, kloridosabb vizekkel. Az összes oldott anyag és a klorid tartalom között nincs összefüggés, amiből arra lehet következtetni, hogy a vízben oldott fo komponensek nem a vízzel szállítódtak az adott helyre, hanem helyben végbemenő, nem egyensúlyra vezető oldódási folyamatok során kerültek oldatba. Az eddig még nem tárgyalt vízminta esetében (DunaTisza köz, Dél-Tiszántúl pontusi rétegeinek vize és a Battonya-Pusztaföldvári hátság Ny-i lejtőjének vizei a felszíntől 1000 m mélységig) a klorid koncentrációja széles intervallumban változik. 1000 m-nél kisebb mélységben a változás 0,1-0,9 mmol/1 között, 1000 m alatt pedig 0,1 és 6,0 mmol/1 között van. Feltételezhető, hogy a változékonyságot itt is különböző eredetű, eltérő klorid tartalmú vizek keveredése okozza. Stabil és radioaktív izotópok alapján levonható következtetések A felszín alatti vizek mozgására, a beszivárgást és megcsapolási területekre a víz kémiai összetétele alapján levont következtetések igazolhatóak, és további pontosítások tehetők a víz stabil izotóp összetétele, ^Sr/^Sr hányadosa és a , 4C vízkorok segítségével. A 6D és 5 1 80 értékek alapján a beszivárgás idején uralkodó hőmérsékleti viszonyokra (Deák, Coplen, 1996) és a vizek eredetére vonatkozóan nyerhetők értékes információk. A Föld különböző pontjain a csapadékban mért stabil izotóp értékek a S 1 80 - 5D diagramon azonos meredekségű, de eltérő tengelymetszetű egyenesek mentén helyezkednek el. Ezeknek az egyeneseknek, amelyeket helyi csapadékvíz vonalnak (LMWL) neveznek, a tengelymetszete a mintavétel helyének földrajzi elhelyezkedésére jellemző. Amennyiben a vizsgált minták a 6D - S 1 80 diagramon a helyi csapadékvíz vonalon helyezkednek el, meteorikus vagy paleometeorikus eredetűnek tekinthetők. Mivel a hőmérséklet meghatározó szerepet játszik a víz stabil izotóp összetételének kialakulásában, a 8D és 8 l sO értékekből visszakövetkeztethetünk a vizek beszivárgásakor uralkodó hőmérsékleti viszonyokra. A nehezebb izotópok arányának csökkenése (negatívabb 5 értékek) hidegebb, növekedése (kevésbé negatív 8 értékek) melegebb beszivárgáskon hőmérsékletre utal (Dansgaard, 1964). A helyi meteorikus vízvonaltól való eltérés mélyebb vizeknél izotópcserével vagy különböző eredetű vizek keveredésével magyarázható (Kharaka és Caroíhers, 1986, Hitchon és Friedmann, 1969, Kharaka és mtsai, 1973, Kharaka és mtsai, 1985). — helyi vízvonal - keveredési vonat 3 -70.00 a,a t Duna-Tisza k6z. Dél-TIszintúl / ' pliocén és pleisztocén rétegek O beszivirgisl terület O megcsapolás! terület • pontusi rétegek X Maros hordalékkúp KSrfls medence A pliocén és pleisztocén rétegek A pontusi rétegek + Battonva-Pusrtafőldvir hitsig • pontusi/pannon határ I -12.00 — I 1 f— -8 00 -<00 delta oxigén I000 I <00 12. ábra. A vizek stabil izotóp összetétele A 12. ábrán a víz stabil izotóp mérési eredménye látható, a helyi meteorikus víz vonal megfelel a Deák és mtsai (1987) által közölt 5D = 85 1 80 + 6,4 egyenletnek, a beszivárgó csapadékvíz éves átlaga a SD értékére -68,6 %o, a S l sO-ra -9,3 %. A Duna-Tisza köz és Dél-Tiszántúl pleisztocén, pliocén, és pontusi rétegekből származó vizei a helyi vízvonalra esnek, és a jelenlegi csapadékvíz izotópos átlagösszetételéhez képest nehéz izotóp tartalmuk erősen csökkent, ami jégkorszaki beszivárgásra enged következtetni. A legmélyebb mintázott lithosztratigráfiai rétegből, a pontusi/pannon határról származó minták a 12. ábrán a vízvonal alatt, a vízvonalat -90 8D és 12 8 l sO értéknél metsző egyenes mentén helyezkednek el. A Körös medencében a pleisztocén és részben a pliocén rétegek mintái a helyi vízvonalon, a mélyebb pliocén, a pontusi és a pontusi/pannon átmeneti rétegeké a vízvonal alatt egy a vízvonalat -76 8D és -10 8 I 80 értéknél metsző egyenesen vannak. Az izotópcsere hőmérsékletfüggő folyamat, ezért annak eldöntésére, hogy a vízvonaltól való eltérést izotópcsere vagy különböző eredetű vizek keveredése eredményezhette, megnéztük, van-e
