La littérature sur l’hydrologie des eaux souterraines traite presque exclusivement des aquifères à écoulement direct, c’est-à-dire des corps de roches perméables qui contiennent de l’eau dans tous leurs vides, et qui ont une recharge active, un écoulement direct appréciable et une décharge adéquate. Le présent article complète ce tableau en abordant les systèmes d’eau souterraine avec la présence probable d’aquifères stagnants, c’est-à-dire des masses de roches perméables qui contiennent de l’eau dans tous leurs vides, mais qui sont fermées à la recharge et à la décharge, et qui n’ont donc pas d’écoulement d’eau. Une approche phénoménologique, basée sur les premiers principes de la physique, de la géologie, de l’hydrologie et de la chimie, est appliquée dans le présent compte rendu, car l’eau souterraine est un fluide dissimulé qui ne peut pas être tracé directement.

Des aquifères pressurisés (artésiens) hydrauliquement isolés sont identifiés dans les roches continentales de la formation de Hazeva, Miocène, dans la région de Hazeva, dans la vallée du Rift. Les différents aquifères sont définis par les propriétés des eaux qui remontent dans les puits artésiens, par exemple la concentration des ions majeurs, les âges de l’eau basés sur le 14C, la composition isotopique et les têtes hydrauliques.

Les différents aquifères pressurisés sont interprétés comme des aquifères stagnants hydrauliquement isolés car : (1) les roches hôtes continentales révèlent un haut degré de changements de faciès, et les roches perméables se présentent en lentilles d’extension limitée, alternant avec des roches imperméables, (2) le climat actuel est extrêmement aride et aucune recharge effective n’est observée, (3) les eaux souterraines analysées dans la région ne contiennent pas de tritium mesurable, et les âges 14C vont de 1000 à plus de 25 000 ans, et (4) les isotopes de l’hydrogène et de l’oxygène indiquent que la recharge s’est produite sous différents paléoclimats.

Selon le modèle conceptuel proposé, les aquifères actuellement stagnants sont des aquifères à écoulement traversant fossiles qui ont chacun été coupés de la recharge par des sédiments imperméables sus-jacents et leur décharge arrêtée par l’enfouissement sous la base active du drainage. La pression artésienne est attribuée à la compaction par les roches sus-jacentes.