Gümüşhane ve Bayburt yöresi mineralli su kaynaklarının hidrokimyası ve izotopik özellikleri

Abstract

ÖZET Bu araştırmada, Gümüşhane, Bayburt yörelerindeki mineralli su kaynaklarının tektonik hatlarla ilişkileri, fiziko-kimyasal özellikleri, izotopik özellikleri, iz element içerikleri, çözünmüş gaz içerikleri, radyoaktiflikleri ve içmeye uygunlukları araştırılmıştır. Mineralli su kaynaklarının KB-GD, D-B, KD-GB doğrultulu hatlar boyunca dizilim gösterdikleri ve bu doğrultuların kırık hatlarıyla uyum sağladığı belirlenmiştir. Yerinde yapılan ölçümlerle, mineralli su kaynaklarında pH, sıcaklık ve debi değişimleri araştırılmış; kaynakların asitik özellikte olduğu ve debilerinin mevsimsel değişimlerden etkilenmediği belirlenmiştir. Mineralli su kaynaklarının kimyasal analiz sonuçlarına göre, anyon ve katyon sıralamaları belirlenmiş, hidrokimyasal yönden `kalsiyum, magnezyum ve sodyum bikarbonat` fasiyesinde, mineralli su kaynaklan ile yüzey sularının aynı hidrokimyasal fasiyeslere sahip oldukları belirlenmiştir. Kalsite göre doygunluk yönünden Tekkeköy, Yıldız ve inkılap mineralli sularının yaz mevsiminde doygun oldukları, diğer mevsimlerde doygun olmadıkları belirlenmiştir. Mineralli sularda silikat minerallerinin çözünürlüğünü, suların kireçtaşı ve dolomit türü kayaçlarla dokanaklarını, katyon değişim olaylarında hangi iyonların yer aldığım, sülfatın kaynağım araştırmak amacı ile SİO2/TİK, Ca/Mg, SO4/CI, Na/Ca oranlan belirlenerek yorumlanmıştır. İzotop analizlerinden Yeşildere ve İnkılap mineralli su kaynaklarının meteorik kökenli sular olduğu; tirityum- döteryum değerlerinden yeşildere mineralli suyunun sığ, inkılap mineralli suyunun ise derin dolaşımlı olduğu belirlenmiştir. İz element içeriklerine göre mineralli suların Cd` açısından içmeye uygun olmadıkları, Zn`1`1`, Cu ve As konsantrasyonlar açısından içmeye uygun oldukları belirlenmiştir. İncelenen mineralli su kaynaklarında O2, CO2 ve N2 gazlarının varlığı belirlenmiş; CO2 gazının kaynak sıcaklıklarıyla arttığı, O2 gazının ise kaynak sıcaklıklarıyla azaldığı belirlenmiştir. Mineralli su kaynaklarının radyoaktiviteleri araştırılmış ve toplam alfa aktiviteleri açısından içmeye uygun olmadıkları belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Gümüşhane Mineralli Su Kaynaklan, Hidrokimyasal Özellikler, Doğal İzotoplar, İz Elementler. DC

SUMMARY Hydrochemical and Isotopic Properties of the Mineral Springs of the Gümüşhane - Bayburt Region In this study, the mineral springs in the Gümüşhane- Bayburt regions are investigated in terms of their relations with tectonic lineations, their physico-chemical and isotopic features, than trace element and dissolved gas contents and their drinkability. It is determined that mineral springs are lined along NW-SE, E-W, NE-SW directed lineations and these directions are parallel with the fracture lineations. By way of insitu measurements pH, heat and flow rate changes of the springs are investigated; and it is determined that springs arein asitic character and their flov rates are not effected by seasonal changes. According to chemical analysis results of mineral springs the anion and cation classes are determined, from the hydrochemical point of wiev they are `calcium, magnesium and sodium bicrbonate and surface waters are in the same hydrochemical facies. In terms of calcite saturation, Tekkeköy, Yıldız and inkılap springs are saturated in the summer and are not saturated the other seasons. With the aim of the investigation of the solubility of silicate minerals in the mineral springs, interactions of waters with dolomite and limestones, which type ions take place in the cation exchange reactions and the source of sulfate, SİO2/TİK, Ca/Mg, SO4/CI, Na/Ca ratios are determined and interpreted. Based on isotopic analaysis Yeşildere and İnkılap mineral waters are meteoric origine, according tiritium- döterium values Yeşildere mineral spring is shallow, on the other hand İnkılap mineral spring rain deep circulated waters. All mineral springs are not drinkable according to their Cd``` and Ph** contents, but drinkable according to their Zn``, Cu** and As contents. Investigated mineral springs contain O2, CO2 and N2 gases and it is observated that CO2 is increase with the increase of spring temperature but O2 is vice versa. The radioactivities of mineral waters are investigated from the point of alpha activities and it is shown that they are not suitable for drinking. Key Words: Gümüşhane Mineral Springs, Hydrochemical Properties, Enviromental Isotopes, Trace Elements.