Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

3. szám - Marton Lajos: Idős felszín alatti vizek 14C tartalmának hidrogeológiai értelmezése

62 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2009. 89. ÉVF. 3. SZ. 4He-et termelnek, melyek folyamatosan akkumulálódnak a pórusvízben. Ha ismerjük az akkumulálódás sebességét és mérjük a vízben oldott többlet 4He koncentrációját, a víznek ún. héliumkorát lehet meghatározni. Az alfabomló izotópok hélium termelésének mennyiségét könnyen meg lehet határozni, ám az egész héliumos kormeghatározási modell arra épül, hogy a rendszer zárt. Azaz a többlethélium mind ott termelődött: az akkumulálódott hélium nem megy el, és oda máshonnan nem érkezik. Ez a geológiai adottságoktól függ. Esetünkben biztosan látszik, hogy más helyről is jött hélium, pl. a köpenyből. Ezt korrekcióba lehet venni, de ha a köjöhetett alfabomlásból származó hélium. Ezért van egy bizonyos bizonytalanság a héliumkorban is. Ezért a héliumkorokat inkább maximumkoroknak lehet tekinteni (személyes közlés: Palcsu L.J A hélium akkumulálódási sebessége iugg a kőzet sűrűségétől, effektív porozitásától, illetve az urán- és tóriumtartalmától. Palcsu — itt nem részletezett módon - a 3. táblázatban közölt paramétereket és héliumkorokat határozta meg. Látható, hogy a hélium-korok és a radiokarbon korok óriási eltéréseket mutatnak, és még az a különös véletlen is előfordul, hogy a négy kút közül éppen a legidősebb (3,1 millió év) hélium-korú Földes K-29-es penyböl hélium érkezett a vízhez, akkor máshonnan is kút vizének legfiatalabb a 1

4C-kora (10,1 ezer év). Kat. sz. Hely Szűrő Hőfok I4

r ^DIC 1

4C-kor HCköpeny He

aif

a Kö/alfa He-kor Kat. sz. Hely m °C pmc Ezer év 10 * cm /cm

3 % Ezer év B-212 Hajdúszob. 969-1054 68,8 0,56 18,5 2,69 71,2 3,78 44,2 K-70 Karcag 533-1182 54,2 0,63 23,8 108,0 1900 5,68 1193 K-29 Földes 998-1236 59,8 2,46 10,1 197,0 4950 3,98 3113 B-34 Füzesgyarmat 805-1044 61,6 0,86 32,0 32,6 190 17,16 119 A 3. táblázat 7. oszlopában szereplő He

kop

e

ny a köpenyből feláramló, a 8. oszlopban szereplő He

a!f

a pedig a kőzetben alfabomlással képződő 4He mennyisége. A 9. oszlopban az előbbi két érték viszonyszámát képezték, amely azt mutatja, hogy ezekben a vizekben az alfabomlású hélium a domináló a köpenyeredetü héliummal szemben. 3. A keveredési arány meghatározása idős vizek esetében Táblázatos módszer Miután az Alföld negyedidőszaki mélységi vizeiben a kezdeti érték túlnyomóan A

0 = 50-60 pmc körül van, ezért a 4. táblázat szerinti modellünkben az idős vízhez keveredő "fiatalabb" víz L

4C-koncentrációját nem 85%-os, hanem 50 %-modern értékkel szerepeltetjük. Az idős víz koncentrációját I

4C

di

c = 0,1 pmc, ill. C

DI

C= 0,0001 pmc értéknek vesszük fel. Látjuk, hogy az idősebb víz korának növelésével, a model l-korok nem változnak 4. táblázat. Különböző vízkeverékek C-14 modell-kora (szerk. Marton 2006) Víz 1 Víz 2 (idős) Keverék (1-2) Víz 3 (idősebb) Keverék (1-3) C-14 FrakC-14 FrakC-14 C-14 C-14 FrakC-14 C-14 tartalom ció tartalom ció tartalom modell-kor tartalom ció tartalom modell-kor % modem % % modem % % modern év % modern % %modern év 60 100 0,1 0 60 0 0,0001 0 60 0 60 90 0,1 10 54,010 870 0,0001 10 54,000 871 60 80 0,1 20 48,020 1842 0,0001 20 48,000 1845 60 70 0,1 30 42,030 2944 0,0001 30 42,000 2950 60 60 0,1 40 36,040 4215 0,0001 40 36,000 4225 60 50 0,1 50 30,050 5719 0,0001 50 30,000 5732 60 40 0,1 60 24,060 7557 0,0001 60 24,000 7578 60 30 0,1 70 18,070 9925 0,0001 70 18,000 9957 60 20 0,1 80 12,080 13255 0,0001 80 12,000 13310 60 10 0,1 90 6,090 18919 0,0001 90 6,000 19042 60 9 0,1 91 5,491 19776 0,0001 91 5,400 19914 60 8 0,1 92 4,892 20731 0,0001 92 4,800 20888 60 7 0,1 93 4,293 21811 0,0001 93 4,200 21992 60 6 0,1 94 3,694 23054 0,0001 94 3,600 23267 60 5 0,1 95 3,095 24517 0,0001 95 3,000 24774 60 4 0,1 96 2,496 26296 0,0001 96 2,400 26620 60 3 0,1 97 1,897 28565 0,0001 97 1,800 28999 60 2 0,1 98 1,298 31703 0,0001 98 1,200 32352 60 1 0,1 99 0,699 36822 0,0001 99 0,600 38083 60 0 0,1 100 0,100 52903 0,0001 100 0,000 110030 A táblázat használatához lássuk a következő példát, tc eredményeket ismerjük: Mindszent K-88 799-823 m 8

1

3C= Csongrád K-90 1029-1056 m 5

1

3C= Keressük a keveredési arányt a fenti l

4C-koncentrációhoz legközelebb álló helyen a 4. táblázat 9. oszlopában úgy, hogy a modell-kor (10. oszlop) is közel álljon a fentiekben közölt értékhez. Megkeresve a kor-adathoz és 'ábbi két MÁFI-kút bevonásával. Ezeknél az alábbi mérési 13,3%o I

4C

DI

C = 3,0 pmc t = 23780 év 1 l,7%o I

4C

Dic= 1,1 pmc t = 31000 év koncentrációhoz legközelebb álló értékeket, a "találatokat" a 4. táblázatban árnyékolással jelöltük. Ennek alapján a következő keveredési arányokat kapjuk. Mindszent K-88 kút esetében a kút vize közelítőleg 94 % idős alapvíz és 6 % "fiatalabb" (50 pmc) víz keveréke;