paleoclimate, groundwater age, ratios of noble gas isotopes, dD, d18O, geochemistry
Discipline
Mineralogy, Petrology (Council of Complex Environmental Sciences)
90 %
Hydrology, Hydrogeology (Council of Complex Environmental Sciences)
10 %
Panel
Earth sciences 1
Department or equivalent
Department of Mineralogy, Geochemistry, and Petrology (University of Szeged)
Participants
Busa-Fekete, Bertalan Ó. Kovács, Lajos Palcsu, László
Starting date
2006-02-01
Closing date
2011-01-31
Funding (in million HUF)
10.905
FTE (full time equivalent)
4.68
state
closed project
Summary in Hungarian
A munka célja a felszín alatti vizek beszivárgásakor uralkodó klímaviszonyok meghatározása. Célunkat az Alföld különböző területein, különböző mélységekből származó vízminták kémiai és izotóp vizsgálatai alapján kívánjuk megvalósítani. A mintaterületek kiválasztása az adott terület hidrogeológiai viszonyainak ismeretében történik. Első lépésként azokat a folyamatokat pontosítjuk, melyek kialakították a víz aktuális kémiai összetételét, majd a geokémiai modell figyelembe vételével radiokarbon vízkor meghatározást végzünk. A kort összevetjük a víz stabil izotóp összetételével, illetve a nemesgáz izotóparányokkal. A vizsgálati adatok és a geokémiai modellezés alapján következtetünk a paleohőmérsékleti illetve –csapadékviszonyokra.
Summary
The aim of this work is to determine the paleoclimatic conditions during infiltration of groundwater in the different depths and locations in the Great Hungarian Plain based on chemical and isotope measurements. The first step is identification of processes controlling the chemical composition of groundwater. Considering the geochemical model radiocarbon age determination will be performed. The paleotemperature will be estimated by comparing the groudwater age, water stable isotopes and noble gas data.
Final report
Results in Hungarian
Munkánk célja egy paleohőmérséklet-kor skála felállítása volt. Ehhez az Alföld területén különböző helyekről és mélységből származó vizek kémiai és izotópos összetételét, valamint nemesgáz tartalmát vizsgáltuk. A hidrogeológiai viszonyok, vízkémia és izotópok alapján olyan vízrendszereket különítettünk el, melyeken belül azonos folyamatok határozzák meg az oldott komponensek koncentrációját. Részletes vizsgálatra azt a vízrendszert választottuk ki, melyben a beszivárgás a jégkorszaktól napjainkig folyamatosnak tekinthető. Meghatároztuk a víz korát, stabil izotóp összetételét és a beszivárgáskor jellemző hőmérsékletet, melynek alapjánés felállítottunk egy vízkor-beszivárgási hőmérséklet skálát. A jégkorszaki maximum és a holocén beszivárgási hőmérsékletek között jelentős különbséget (9,1 C fok) találtunk, ami irodalmi adatok szerint az eddig detektált egyik legnagyobb hőmérséklet különbség az adott periódusban. Munkánkat részben nemzetközi együttműködés keretében végeztük. Eredményeinket nemzetközi folyóiratokban publikáltuk, és konferenciákon mutattuk be.
Results in English
The aim of this work was to establish paleotemperature-age relationship. Chemical and isotopic composition and noble gas content in shallow and deep subsurface water was studied in different regions of the Great Hungarian Plain. Based on the hydrogeological feature, chemistry and isotopes water flow systems were separated. Within the systems processes influencing the chemical composition of water are similar. In a flow system with continuous infiltration from the Glacial to Holocene period radiocarbon age, stable isotope composition and noble gas temperature during infiltration was determined along the flow path. Correlation between temperature of infiltration and groundwater age was established. The difference between the Last Glacial Maximum and Holocene was 9.1 C degree), which is one of the highest values ever determined till now. The work was performed as an international scientific cooperation. The results were published in international journals and conference materials.
VARSÁNYI, I., Ó.KOVÁCS, L.: Arsenic, iron and organic matter in sediments and groundwater in the Pannonian Basin, Applied Geochemistry Vol. 21. pp. 949-963., 2006
VARSÁNYI ZOLTÁNNÉ: Termálvizek eredete és fejlődéstörténete az Alföldön., Magmás és metamorf képződmények a Tiszai egységben. Geolitera SZTE TTK Földrajzi és Földtani Tanszékcsoport 341-357, 2009
CARRILO-RIVERA, J.J., VARSÁNYI, I., Ó.KOVÁCS, L.: Tracing groundwater flow systems with hydrogeochemistry in contrasting geological environments, Water, Air, & Soil Pollution 184 (1-4) pp. 77-103, 2007
VARSÁNYI, I., Ó.KOVÁCS, L: d18O and dD shifts in adjacent aquifers with different types of geothermal water., Proceedings of the 12th International Symposium on Water-Rock Interaction, Kunming. Eds.Bullen & Wang Taylor & Francis pp. 801-804, 2007
VARSÁNYI, I., Ó.KOVÁCS, L.: Origin, chemical and isotopic evolution of formation water in geopressured zones in the Pannonian Basin, Hungary., Chemical Geology 264, pp. 187–196, 2009
VARSÁNYI, I., Ó.KOVÁCS, L. CARRILO-RIVERA, J.J., CARDONA,, A.: Significance of hydrogeology in the chemical and isotope composition of formation water, JPGU Meeting, Abstract H-128. CD., 2009
PALCSU, L., VARSANYI, I.: Palaeoclimate reconstruction in the southern Great Hungarian Plain based on noble gases., Geochim. Cosmochim. Acta.73 (13), Supplement 1,Goldschmidt Conference Abstracts A987, 2009
VARSÁNYI, I., Ó.KOVÁCS, L.: Geothermal Waters on and out of the LMWL in the Pannonian Basin, Hungary., Geochim. Cosmochim. Acta. Suppl 1. Goldschmidt Conference Abstracts, 2006
CARDONA, A., VARSÁNYI, I., Ó.KOVÁCS, L., CARRILLO-RIVERA, J.J., APARICIO-MIJARES, F.J., GUTIÉRREZ-OJEDA, C., MARTÍNEZ-MORALES, M., GONZÁLEZ-HITA, L.: Mixing process and water-rock interaction in contrasting geological environments of Mexico and Hungary., Proceedings of the 13th International conference on water-rock interaction, Guanajuato, Mexico pp. 325-329. Eds. Birkle, P., Torres-Alvaro, I.S., 2010
VARSANYI, I., PALCSU, L., Ó.KOVÁCS, L.: Groundwater flow system as an archive of palaeotemperature: noble gas, radiocarbon, stable isotope and geochemical study in the Pannonian Basin, Hungary., Applied Geochemistry. 26. pp. 91–104., 2011
