3.Ulusal Hidrolojide İzotop Teknikleri Sempozyumu - DSİ Genel ...

2- Deniz suyunun derin salamura çözeltisinden ayırt edilmesi;
Salamura çözeltilerinde, genellikle 18 O izotopu, su-kayaç etkileşimi nedeniyle, 2 H izotopuna
göre daha fazla zenginleşmiş durumda görülmektedir.
3- Buharlaşma sonucu tuzluluğu artan kıta içi suların, deniz suyu kökenli sulardan ayırt
edilmesi;
Buharlaşma etkisi altında kalan tatlı sular, genellikle 18 O ve 2 H izotopları açısından
zenginleşirken, buharlaşma sırasında oluşan kinetik (dengede olmayan) ayrımlanma
(fraksinasyon) olayı nedeniyle, deniz suyuna göre 18 O açısından daha zengin bir duruma
gelirler.
4- Güncel deniz suyunun, jeolojik dönemlerden kalma deniz suyundan ayırt edilmesi;
Kolay çözümü olmayan bu sorunda, duraylı izotopların yanı sıra radyoaktif izotopların
kullanımı büyük bir yarar sağlar. Bununla birlikte, güncel ve geçmiş iklim koşullarının farklı
olması beklentisine bağlı olarak, güncel deniz suyu ile jeolojik dönemlerden kalma deniz
suyunun duraylı izotop içerikleri arasında belirli bir farkın görülmesi beklenebilir.
OKSİJEN-18 ( 18 O), DÖTERYUM ( 2 H) VE TRİTYUM (T)
Yağıştan itibaren oluşan ve fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçlerden uzun süreli ve büyük
oranda etkilenmemiş olan doğal sular “normal” sular olarak nitelendirilerek; derin dolaşım
nedeniyle sıcaklık kazanmış, su-kayaç etkileşimi sonucunda fiziksel ve kimyasal özellikleri
değişime uğramış jeotermal ve mineralli sular; jeolojik dönemler boyunca litolojik birimlerin
boşluklarında hapsolmuş sular; denizlerde olduğu gibi buharlaşma etkisi altında kalan
sulardan ayrılırlar. Fiziksel ve kimyasal özelliklerinin yanı sıra, tuzlu suların izotop içerikleri
de normal sulardan farklı olup, farkın niteliği ve büyüklüğü tuzluluğun kökeni ile yakından
ilişkilidir. Bu nedenle, bu tür farkların “parmak izi” olarak kullanılması olanaklı
olabilmektedir. Su molekülünü oluşturan izotopların, hidrolojik problemlerin çözümünde
kullanılmasına yönelik çalışmaların başladığı yıllarda, çevresel izotopların, yeraltısuyunda
tuzluluk problemelerinde önemli bir araç olarak kullanılabileceği anlaşılmıştır. Bu kapsamda,
öncelikle duraylı izotoplardan Oksijen-18 ( 18 O) ve döteryum ( 2 H) kullanılmıştır.
Tuzlanma sorunuyla ilgili hidrojeolojik problemlerin önemli bir bölümünde, tuzlu suların
izotop içeriklerinin, çevredeki normal sulardan önemli oranda farklı olduğu görülmektedir.
Deniz suyu karışımı nedeniyle tuzlanmış suların duraylı izotop içerikleri, meteorik kökenli
normal suların izotop içeriklerinden kolaylıkla ayrılabilecek şekilde farklıdır. Buharlaşma
sonucunda zenginleşen göl sularının da benzer şekilde, yağış kökenli sulardan ve deniz
suyundan ayrılması olanaklı olabilmektedir. Jeolojik dönemlerden kalma, salamura gibi aşırı
tuzlu sularda, 18 O izotopu, su-kayaç etkileşiminden etkilenmekte, bu nedenle deniz suyundan
daha farklı izotop özellikleri gösterebilmektedir.
Trityum ( 3 H) ve Karbon-14 ( 14 C) gibi radyoaktif izotoplar ise suların güncelliğinin bir
göstergesi olarak kullanılabildiğinden, tuzlu suların kökenleri yapılacak değerlendirmelerde
önemli bilgiler sağlamaktadırlar. Jeolojik dönemlerden kalan tuzlu suların güncel deniz suları
ile karışım sonucunda tuzlanmış sulardan ayırmanın ilk ve doğrudan yolu, radyoaktif
izotopların analizidir. Jeolojik dönemlerden kalma sularda trityum içeriği bulunmazken,
tarihleme 14 C izotopu ile olanaklı olabilmektedir.
STRONSİYUM-87 ( 87 SR) İZOTOPU
Stronsiyum aragonit, kalsit, florit, jips, anhidrit, barit gibi minerallerin kristal yapılarına
girebilen bir elementtir. Stronsiyum elementinin dört duraylı izotopu bulunmaktadır. En
yaygın olarak bulunan izotop
287
88 Sr, toplam element bolluğunun % 82.74’ünü; 87 Sr, %
6.96’sını; 86 Sr, % 9.75’ini ve 84 Sr, % 0.55’ini oluşturmaktadır. 87 Sr/ 86 Sr oranı deniz sularında
jeolojik devirler boyunca değişiklikler göstermiştir. Günümüzde, 87 Sr/ 86 Sr oranının jeolojik