Les eaux souterraines les moins minérali- sées prélevées dans les Jbilets ont un rap- port Br-/Cl- marin (Fig. 3), qui pourrait refléter celui des précipitations (aérosols marins), alors que les plus concentrées ont un rapport Br-/Cl-voisin de celui d’une halite marine pri- maire (Matray, 1988). Au niveau de la zone d’étude, aucune évaporite n’a été rencontrée. Toutefois, des évaporites triasiques sont pré- sentes dans les Jbilets orientales, au contact avec les Jbilets centrales, et dans les Jbilets occidentales vers la région de Chamaia (Huvelin, 1977). Il est également possible que l’origine de ce type de rapport Br -/Cl- soit interne à la roche elle-même. En effet, des sels pourraient être présents à la surface de la roche, dans la porosité ou bien dans la schistosité. Un diagramme mettant en rela- tion les teneurs en chlorure et les teneurs en sodium (Fig. 4) montre que les points repré- sentatifs des eaux des Jbilets sont, globale- ment, éparpillés aux alentours de la droite de dissolution de la halite et de celle du
mélange avec l’eau de mer . Ceci confirme que la dissolution de la halite ainsi que le mélange avec une solution qui a un rapport
-60 -55 -50 -45 -40 -35 -30 -9 -8,5 -8 -7,5 -7 -6,5 -6 -5,5 -5 -4,5 -4 į18O V-SMOW į 2H V- SM O W
Eaux des Jbilets Eaux de la zone sud Eaux de la mine Eaux du Haut Atlas
Droite météorique du Haut Atlas
Droite météorique mondiale
Figure 2. Relation entre teneurs en 2H et teneurs en 18O
dans les eaux des Jbilets, de la zone sud, de la mine et du Haut Atlas
0,0E+00 2,0E-04 4,0E-04 6,0E-04 8,0E-04 1,0E-03 1,2E-03 1,4E-03 1,6E-03 1,8E-03 2,0E-03 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 1/Cl Br /Cl
Eaux des Jbilets Eaux de la zone sud Eaux de la mine
Halite marine primaire
Eau de Mer
Figure 3. Br-/Cl- (meq/meq) en fonction de 1/Cl- pour les eaux des Jbilets, de la zone sud et de la mine
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 0,003 0,0035 0,004 0,0045 0,005 1/Cl Na /C l
Eaux des Jbilets Eaux de la zone sud Eaux de la mine
Figure 4. Na+/Cl- (meq/meq) en fonction de 1/Cl- pour les eaux des Jbilets, de la zone sud, et de la mine
Na+/Cl- marin sont probablement à l’origine du sodium et du chlorure dans ces eaux. Contrairement aux eaux des Jbilets, les eaux de la zone sud présentent pour l’essentiel des rapports Br -/Cl- quasiment constants, indépendants de la teneur en chlorure, autour de 4 x10-4 meq/meq (Fig. 3). Seuls deux prélèvements montrent des rapports Br-/Cl- inférieurs, cohérents avec une simple dissolution de halite marine primaire. De même, la quasi-totalité des eaux de la zone sud a un rapport Na+/Cl- assez constant (0,5 ± 0,1 meq/meq) et faible. La constante des rapports de ces éléments conservés sug- gère la présence d’une seule source de Cl-, Br- et Na + interne à l’aquifère et plus ou moins diluée par les eaux en provenance de la nappe du Haouz, qui ne contiendraient que des teneurs négligeables en ces élé- ments.
En ce qui concerne les eaux de la mine, les eaux superficielles ont des rapports Br-/Cl- et Na+/Cl- similaires à ceux des eaux de la zone sud, alors que les eaux profondes, plus salées, montrent des rapports Br -/Cl- et Na+/Cl- un peu plus élevés.
Ces eaux de la mine possèdent des teneurs en lithium élevées (rapport Li +/Cl- pondéral d’environ 8,2 x10-5), ce qui suggère une source de salinité sous forme aqueuse (solu- tion concentrée), le lithium ne s’intégrant que très peu dans les minéraux chlorurés. Les expériences de lixiviation réalisées sur les différents types de roches prélevées dans la mine ont montré que ces roches conte- naient des quantités importantes de Cl- et Br- mobilisables. A vec l’hypothèse que ces quantités de Cl- et Br- sont présentes à l’état dissous dans l’eau de la porosité des échan- tillons de roches, et après mesure de cette porosité (globalement faible, variable entre 0,42 % et 1,12 %), il a été possible de calcu- ler les teneurs en Cl - et Br - des solutions porales.
Ces teneurs des solutions porales sont repor- tées sur la Figure 5, avec celles des eaux de la mine, et celles des eaux de la zone sud. On note une très bonne correspondance entre les rapports Br-/Cl- des trois familles d’eau, ce qui suggère l’existence d’un lien: les eaux porales des roches pourraient constituer des réservoirs de chlorure (et de bromure) dis-
0,1 1 10 100 1000 10000 100 1000 10000 100000 1000000 Log (Cl mg/l) Log (Br mg/l)
Eaux de la zone sud Eaux de la mine Courbe d'évaporation de l'eau de mer et sa droite de dilution Eau porale (porosité min) Eau porale (porosité max)
Figure 5. Teneurs en bromure et en chlorure mesurées pour les eaux souterraines de la zone sud et de la mine, et calculées pour les eaux porales des échantillons de roches
mine qui résulteraient d’un mélange entre ces eaux porales et des eaux douces, météo- riques, infiltrées à partir de la surface. Sur cette base, un bilan a été réalisé pour l’eau qui a la plus forte concentration en chlorure et bromure de toutes celles préle- vées dans la mine (niveau 150) : [Cl-] = 44 g/l ; [Br-] = 48,5 mg/l.
Pour la solution porale, la moyenne des teneurs calculées pour les deux eaux porales qui contiennent le plus de chlorure a été uti- lisée : [Cl-]p= 240 g/l ; [Br-]p= 267 mg/l. L’eau météorique est supposée contenir des teneurs en chlorure et bromure négligeable par rapport aux eaux porales : [Cl-]m= 0 g/l ; [Br-]m= 0 mg/l.
Les bilans en chlorure et bromure s’écrivent : [Cl-] = α [Cl-]m+ (1 –α) [Cl-]p
[Br-] = α [Br-]m+ (1 –α) [Br-]p
Le calcul de la fraction de mélange montre que les eaux porales contribueraient pour environ 20 % à l’eau prélevée au niveau 150, et l’eau douce météorique pour environ 80 %. Le même pourcentage est obtenu pour les bilans en bromure et en chlorure, ce qui reflète la concordance du rapport Br-/Cl-entre les eaux porales et l’échantillon d’eau pré- levé au niveau 150. Afin de vérifier la validité globale de ce bilan, nous l’avons appliqué à l’ensemble des eaux prélevées dans la mine. En général, les résultats sont cohérents entre bromure et chlorure. Les eaux les moins salées de la mine montrent une contribution moyenne minimale des eaux météoriques d’environ 97 % et une contribution moyenne maximale peu différente, d’environ 98 %. L’effet de l’incertitude sur la concentration des eaux porales est évidemment plus sen- sible pour les eaux les plus salées de la mine puisque la contribution moyenne minimale de l’eau météorique est d’environ 71 %, alors que la contribution moyenne maximale atteint 82 %.
En utilisant un bilan inverse, à partir de la solution prélevée au niveau 150, et avec l’hy- pothèse que ce sont principalement les mélanges qui contrôlent la composition chi- mique, nous avons calculé les concentra- tions maximales en sodium, calcium, magnésium, potassium, et sulfate du pôle ‘solution porale’.
Il s’agirait donc d’une saumure de type Na- Cl, saturée par rapport à la halite, relative- ment riche en calcium et magnésium et relativement pauvre en potassium et sulfate, qui peut correspondre à des reliquats de la solution hydrothermale concentrée à l’ori- gine de la mise en place des dépôts de sul- fures.
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Introduction
In arid and semi-arid areas of the world, sand and gravel deposits associated with streams and rivers can provide water for drinking purposes as well as for irrigation. Such watercourses are generally seasonal, but can be perennial. Riverbed which are dry , but have been green vegetation along their bank and bed, indicate that there must be a source of water in the vicinity, below bed level. Due to limited and unreliable rainfall most rivers are ephemeral seasonal sandy bed streams and only experience heavy water runoff for short periods of time after rain. During such periods of high flow, large quan- tities of sand are transported downstream while others get trapped on upstream sides
of rocks ledge along the stream. Such sand trap form natural aquifers that area capable of providing clean adequate water if well har- nessed. Using appropriate technologies this can be exploited for water storage in the form of sand dams.
Water is taken from rivers for domestic and agricultural purposes in many places. If it concerns an ephemeral river such as in arid regions however, water will not be available all year around. The water in the river will flow away leaving behind a day river bed. In order to bridge the periods of drought, water can be retained by building a dam. This type of dams can be built behind which surface water is stored. However surface water has some negative side effects such as evapora- tion. To overcome such problems, the water