Thermo-mineral waters of Hammam Meskoutine (north-east Algeria): Composition and origin of mineralization

• Autorzy: Benamara A. , Kherici-Bousnoubra H. , Bouabdallah F.

Identyfikatory

DOI

10.1515/jwld-2017-0037

Warianty tytułu

PL

Wody termalno-mineralne Hammam Meskoutine (północno-wschodnia Algieria): Skład i geneza mineralizacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The extreme north-eastern Algeria, in particular the Guelma city conceals thermal springs, whose waters circulating at great depths allow the rain-waters to warm up (according to the average geothermal gradient of 1°C per 33 m) and to acquire a mineralization which depends on the traversed rock. The goal of this research work was to determine mineralization origin of the thermo-mineral waters of Hammam Meskoutine (Algerian N-E). A hydro-chemical study involved analyses of a number of physical and chemical parameters of waters such as: temperature, hydrogen potential, electrolytical conductivity, Cl^–, SO₄^2–, HCO₃^–, Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ and Na⁺. The data processing on the diagram revealed two dominating chemical facies: sulphate-magnesium and bicarbonate magnesium. With a high conductivity in excess of 2300 μS∙cm^–1, the temperature reaches 97°C. Calculation of the saturation index shows that the waters are supersaturated in carbonate minerals (calcite, dolomite and aragonite) and less saturated with evaporite minerals (halite, anhydrite, sylvite and gypsum). The reconstitution in dissolved salts reveals a dominant salt rich in calcium bicarbonates, in calcium sulphates and secondarily in magnesium salts. Geological sections used in the study zone affirm that the chemical composition of the spring waters comes from the neritic limestone dissolution and the gypso-saline complex of Hammam Meskoutine.

PL

Północnowschodnia Algieria, w szczególności okolice miasta Guelma, obfitują w źródła termalne, których wody krążące na dużych głębokościach powodują ogrzanie wód deszczowych (o 1°C na 33 m zgodnie ze średnim gradientem geotermalnym) i poziom mineralizacji zależny od podłoża skalnego. Celem badań było ustalenie mineralizacji w wodach termalno-mineralnych Hammam Meskoutine (północnowschodnia Algieria). Badania hydrochemiczne obejmowały analizę wybranych parametrów fizycznych i chemicznych, takich jak: temperatura, pH, przewodnictwo elektrolityczne i stężenie Cl^–, SO₄^2–, HCO₃^–, Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ i Na⁺. Przetworzenie danych na diagramie ujawniło istnienie dwóch facji chemicznych – siarczanowo-magnezowej i wodorowęglanowo- -magnezowej. Przewodnictwo wód przekraczało 2300 μS∙cm^–1, a temperatura osiągała 97°C. Wyniki obliczeń wskaźnika wysycenia świadczą, że wody były przesycone minerałami węglanowymi (kalcyt, dolomit i aragonit) i mniej wysycone minerałami, takimi jak: halit, anhydryt, sylwit i gips. W składzie chemicznym dominują sole bogate w wodorowęglan i siarczan wapnia, a w mniejszym stopniu występują sole magnezu. Przekroje geologiczne analizowane w niniejszych badaniach potwierdziły, że skład chemiczny wód źródlanych jest skutkiem rozpuszczenia wapieni i gipsowo-solnego kompleksu typowego dla regionu Hammam Meskoutine.

Słowa kluczowe

EN

chemical facies; Hammam Meskoutine; mineralization; north-east Algeria; thermo-mineral springs

PL

facje chemiczne; Hammam Meskoutine; mineralizacja; północnowschodnia Algieria; źródła termalno-mineralne

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 34
• Strony: 47--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Benamara A.

• Badji Mokhtar University, Faculty of Engineering Sciences, Laboratory: Soil and Hydraulic, 23000 Annaba, Algeria

autor

Kherici-Bousnoubra H.

• Badji Mokhtar University, Faculty of Engineering Sciences, Laboratory: Soil and Hydraulic, 23000 Annaba, Algeria

autor

Bouabdallah F.

• Badji Mokhtar University, Laboratory of Pathology and Eco-materials, 23000 Annaba, Algeria

Bibliografia

• AIT-OUALI A. 2015. Geothermal exploration under geology and geophysics methods in North Algeria. Proceedings World Geothermal Congress 2015. Melbourne, Australia, 19–25 April 2015 p. 1–7.
• ARNÓRSSON S. 2000. Isotopic and chemical techniques in geothermal exploration, development and use. Ed. S. Arnórsson. Vienna. International Atomic Energy Agency. ISBN 92-0-101600-X pp. 351.
• BERKANI C., HOUHA B. 2016. Hydro-geochemical characterization of water springs of the Aurès region (north-eastern Algeria). Journal of Materials and Environmental Science. Vol. 7. Iss. 6 p. 1856–1865.
• BOURI S., GASMI M., JAOUADI M., SOUISSI I., MIMI A.L., DHIA H.B. 2007. Integrated study of surface and subsurface data for prospecting hydrogeothermal basins: Case of the Maknassy basin (central Tunisia). Hydrological Sciences Journal. Vol. 52. Iss. 6 p. 1298–1315.
• BOUCHAREB-HAOUCHINE F.Z., BOUDOUKHA A., HAOUCHINE A. 2012. Hydrogéochimie et geothermometrie: apports à l'identification du réservoir thermal des sources de Hammam Righa, Algérie [Hydrogeochemistry and geothermometry contributions for the identification of the thermal reservoir of Hammam Righa springs, Algeria]. Hydrological Sciences Journal. Journal des Sciences Hydrologiques. No. 57. Iss. 6 p. 1184–1195.
• BRINIS N., BOUDOUKHA A., HAMEL A.A. 2015. Analyse statistique et geochimique de la dynamique des parametres physico-chimiques des eaux souterraines du synclinal de Ghassira Algerie orientale [Statistical and geochemical analysis of the dynamics of the physicochemical parameters of the groundwater of the Ghassira syncline Algeria orientale]. Larhyss Journal. Vol. 22 p. 123–137.
• CERON J.C., PULIDO-BOSCH A., BAKALOWICZ M. 1999. Application of principal components analysis to the study of CO2-rich thermomineral waters in the aquifer system of Alto Guadalentín (Spain). Hydrological Sciences Journal. Vol. 44. Iss. 6 p. 929–942.
• CORNIELLO A., CARDELLICCHIO N., CAVUOTO G., CUOCO E., DUCCI D., MINISSALE A., POLEMIO M. 2015. Hydrogeological characterization of a geothermal system: The case of the thermo-mineral area of Mondragone (Campania, Italy). International Journal of Environmental of Research. Vol. 9(2) p. 523–534.
• DELEAU P. 1938. The detailed geological map of Hammam Meskhoutine. F sheet N° 53. Ed. Serv. Geol. Algeria.
• FOURCADE E., RAOULT J.F. 1973. Crétacé du Kef Hahouner et position stratigraphique de «Ovalveolina» reicheli P. de Castro (série septentrionale du môle néritique du Constantinois, Algérie) [Cretaceous of Kef Hahouner and stratigraphic position of “Ovalveolina” reicheli P. de Castro (northern series of the neritic mole of Constantinois, Algeria)]. Revue de Micropaléontologie. Vol. 15. No. 4 p. 227–246.
• GUIGUE S. 1947. Les Sources thermo-minérales de l'Algérie: étude géochimique [The thermo-mineral sources of Algeria: Geochemical study]. T. 2. Publ. Serv. CGA pp. 112.
• HAMED Y., AHMADI R., DEMDOUM A.S., GARGOURI I., BOURI S., BEN DHIA H., AL-GAMAL S., LAOUAR R., CHOURA A.J. 2014. Use of geochemical, isotopic, and age tracer data to develop models of groundwater flow: A case study of Gafsa mining basin – Southern Tunisia. Journal of African Earth Sciences. Vol. 100 p. 418–436. DOI: 10.1016/j.jafrearsci.2014.07.012.
• INCT 1996. Photogrammetric survey from the 1996 aerial photograph. Completed on the site in 1999. Projection: U.T.M, Ellipsoid of Clarke 1880. Geographical breakdown. Scale 1/50000. Alger. Institut national de cartographie et de télédétection.
• MOKADEM N., DEMDOUM A., HAMED Y., BOURI S., HADJI R., BOYCE A., LAOAR R., SÂAD A. 2016. Hydrogeochemical and stable isotope data of groundwater of a multiaquifer system: Northern Gafsa basin – Central Tunisia. Journal of African Earth Sciences. Vol. 114 p. 174–191.
• NACER W. 2005. Etude des formations carbonates du versant Sud du massif de l’Oum Settas: Approche quantitative et qualitative [The carbonate formations study of the southern slope of the Oum Settat massif: Quantitative and qualitative approach]. Thesis of magister. Mentouri Constantine University. Geology pp. 141.
• POVARA I., SIMION G., MARIN C. 2008. Thermo-mineral waters from the Cerna Valley Basin (Romania). Studia UBB Geologia. Vol. 53. No. 2 p. 41–54.
• RIMI A.K. 2001. Carte du gradient géothermique au Maroc [Map of the geothermal gradient in Morocco]. Rabat. The Scientific Institute Bulletin. No. 23 p. 1–6.
• TARCAN G., FILIZ S., GEMICI U. 2000. Geology and geochemistry of the Salihli geothermal fields, Turkey. Proceedings World Geothermal Congress 2000. Kyushu – Tohoku, Japan, May 28 – June 10, 2000 p. 1829–1834.
• VERDEIL P. 1982. Algerian thermalism in its geostructural setting – How hydrogeology has helped in the elucidation of Algeria's deep-seated structure. Journal of Hydrology. Vol. 56. Iss. 1–2 p. 107–117.