ForskningspapperStagnant aquifer concept Part 2. Small scale artesian systems – Hazeva, Dead Sea Rift Valley, Israel

Litteraturen om grundvattenhydrologi handlar nästan uteslutande om genomströmda akviferer, dvs. genomträngliga bergarter som innehåller vatten i alla sina håligheter och som har aktiv tillrinning, märkbart genomflöde och adekvat utflöde. Denna artikel kompletterar denna bild genom att behandla grundvattensystem där det är troligt att det förekommer stillastående akviferer, dvs. kroppar av genomsläppliga bergarter som innehåller vatten i alla sina håligheter, men som är avstängda från tillrinning och utflöde och därför inte har något genomflöde av vatten. Ett fenomenologiskt tillvägagångssätt, baserat på de första principerna för fysik, geologi, hydrologi och kemi, tillämpas i denna redogörelse eftersom grundvatten är en dold vätska som inte kan spåras direkt.

Hydrauliskt isolerade trycksatta (artesiska) akviferer har identifierats i kontinentala bergarter av Hazeva-formationen, Miocen, i Hazeva-området, inom Rift Valley. De olika akviferer definieras genom egenskaperna hos vatten som stiger upp i artesiska brunnar, t.ex. koncentration av huvudjoner, 14C-baserade vattenåldrar, isotopkomposition och hydrauliska höjder.

De olika trycksatta akviferer tolkas som hydrauliskt isolerade stillastående akviferer eftersom: (1) de kontinentala värdberggrunden avslöjar en hög grad av faciesförändringar, och genomsläppliga bergarter förekommer i linser med begränsad utbredning, omväxlande med ogenomsläppliga bergarter, (2) det nuvarande klimatet är extremt torrt och ingen effektiv återfyllnad observeras, (3) grundvattnet som analyseras i regionen innehåller inget mätbart tritium och 14C-åldrarna sträcker sig från 1 000 till mer än 25 000 år, och (4) väte- och syreisotoperna tyder på att återfyllnad skedde under olika paleoklimat.

Enligt den föreslagna konceptuella modellen är de för närvarande stillastående akviferer fossila genomströmningsakviferer som var och en har avskurits från återfyllning av överliggande ogenomträngliga sediment och deras utflöde har stoppats genom att de begravts under den aktiva basen för dränering. Det artesiska trycket tillskrivs kompaktering av överliggande bergarter.