Etude de l?interaction surface ? souterrain du systeme aquifere tumbaco ? cumbaya en Quateur, avec un approche hydrodynamique et eochimique
- Authors
- Manciati Jaramillo, Carla Paola
- Format
- DoctoralThesis
- Status
- publishedVersion
- Description
Les aquif?res volcano-s?dimentaires se forment dans les ceintures orog?niques et les points chauds pr?sents autour du monde. Ils se caract?risent par une g?ologie complexe puisque les formations sont issues de plusieurs ?ruptions qui ont ?t? modifi?es par des facteurs tels que le type d?eruption, la topographie, la distance a la source ou l?erosion. Dans ces zones tectoniquement actives, les failles et fractures vont influencer la configuration g?ologique. Ces ?l?ments modifient directement le fonctionnement hydrog?ologique. Ainsi, les processus g?othermiques vont causer des anomalies de temp?rature, mais aussi la dissolution cin?tique ou la teneur de certains min?raux et ?l?ments traces qui peuvent causer des probl?mes sur la sant? publique, comme l?arsenic. Ces aquiferes representent frequemment la seule source d?eau pour les populations qui sont obligees de les exploiter parce que les eaux de surface ont ?t? fortement contamin?es. Le syst?me aquif?re Tumbaco ? Cumbay?, sujet de la pr?sente ?tude, se situe dans ce contexte. Cet aquif?re se localise dans la Vall?e Interandine, a 15 Km a l?Est de Quito. L?aquifere principal est la formation volcano-s?dimentaire Chiche. Il est limit? horizontalement par la rivi?re Chiche et San Pedro au nord, a l?est et l?ouest et le volcan Pasochoa au sud. Le volcan Ilalo se trouve au milieu de la zone d?etude. Ce volcan forme un second aquif?re essentiellement volcanique soumis ? g?othermalisme, dont la partie enterr?e du c?ne est apparemment au-dessous de la formation Chiche. La couche g?ologique en surface est appel?e Cangahua. Elle recouvre toute la zone et elle est impermeable. L?exploitation des aquiferes situ?s dans les formations Chiche et Ilal? a ?t? th?oriquement suspendue ? partir de 2006, quand des teneurs en arsenic sup?rieures ? la norme de 10 ?g/l ont ?t? d?tect?es. Notre objectif principal est d?ameliorer la connaissance du fonctionnement integral de ce systeme aquifere en utilisant trois axes principaux de recherche : i) l?hydrodynamique, ii) la geochimie et, iii) les isotopes stables, 18O et 2H, et radioactifs, 3H et 14C. L?hydrodynamique montre que le systeme aquifere Tumbaco ? Cumbay? a une saisonnalit? tr?s faible. Nous avons confirm?, par ailleurs, que l?aquif?re est actuellement exploit?s pour un usage industriel et probablement domestique, contrairement ? ce qui a ?t? pens? au d?but. Le volcan s?pare les parties Sud et Nord de l?aquifere dans la Formation Chiche et il semble fonctionner comme une barri?re hydraulique du flux. Les rivi?res Chiche et San Pedro sont des grands axes de drainage de l?aquifere Chiche, au Nord et au Sud respectivement. L?analyse des parametres physiques de l?eau ont suggere l?existence de deux aquif?res : l?aquifere Chiche qui a des conductivit?s ?lectriques et des temp?ratures plus basses que l?aquifere Ilalo. La chimie des ions majeurs a revele un facies de l?eau qui evolue d?un pole bicarbonate magnesien a un pole bicarbonate sodique, dans l?aquifere Chiche et aussi dans l?aquifere Ilalo, alors que l?aquifere Chiche Sud est plus magn?sien. Les teneurs en arsenic sont plus elevees dans l?aquifere Ilalo que dans l?aquifere Chiche, o? les teneurs baissent au fur et a mesure que l?on s?eloigne du volcan. Cet element est d?origine naturelle, mais aucune correlation significative n?a pas ete trouvee pour l?aquifere Chiche, ni avec les parametres physiques, d?ions majeurs, ni d?autres elements traces. Cependant, dans l?aquifere Ilalo, une corr?lation de 54% a ?t? trouv?e avec le fer, sugg?rant une interaction avec les oxydes de fer pr?sents dans la formation g?ologique. L?isotope radioactif 3H n?a pas ete detecte dans l?eau des aquiferes, a exception d?une source au Nord de la zone d?etude, dans la formation Chiche. Cette infiltration probable d'eaux r?centes a ?t? confirm?e par le 14C en ce point, qui a des teneurs sup?rieures ? 100%. Le reste des points de l?aquifere Chiche a des activit?s 14C quivarient entre 45,4 et 87,4 pmc. Pour l?aquifere Ilalo les activites 14C sont inf?rieures ? 20 pmc. L?age de l?eau a ?t? calcul? et corrig? ? partir du 13C qui montrait une contamination par le CO2 profond, qui donne des ?ges plus anciens qu?en realite. Malgre la correction, les ages de l?eau continuent a se montrer tres eleves, pour Chiche entre 400 et 4000 ans et Ilal? entre 11000 et 44000 ans. Avec ces connaissances, les isotopes stables ont ?t?utilises pour identifier les zones de recharge. L?eau de l?aquifere Chiche a montre un comportement isotopique en 18O et 2H sous la droite m?t?orique locale, avec une pente de 3,5, signal d?un fractionnement isotopiqued?echange avec la roche chaude qui n?a pas ete observe dans l?aquifere Ilalo. Le calcul de l?altitude de recharge a montre que l?aquifere Chiche s?alimente au pied du volcan Ilalo au Nord et au pied du volcan Pasochoa au Sud, en consid?rant des conditions climatiques similaires aux conditions actuelles. Par contre, pour l?aquifere Ilalo, la zone de recharge se trouverait sur les flancs du volcan, en supposant des conditions climatiques de recharge plus froides que les conditions actuelles. Mais cette zone ne serait plus fonctionnelle d? au d?p?t de Cangahua pendant les derniers ?v?nements volcaniques que la zone a subit. Le syst?me aquif?re a de tr?s faibles variations pi?zom?triques, ce qui sugg?re qu'il a atteint un ?quilibremalgr? son exploitation. La presence de l?arsenic dans l?aquifere Chiche Nord, la distribution de la CE et la temperature, suggere que les eaux de l?Ilalo se melangent avec l?aquifere Chiche. Cette ?tude est la premi?re recherche, ? ce niveau de d?tail, qui a ?t? faite en Equateur sur un tel aquif?re, et donnera lieu ? des nouveaux projets qui pourront se r?aliser dans d?autres aquiferes volcano-s?dimentaires de montagne dans le pays.
- Publication Year
- 2014
- Language
- fra
- Topic
- CIENCIAS DE LA TIERRA
HIDROGEOLOG?A
HIDRODIN?MICA
AGUAS SUBTERR?NEAS
GEOQU?MICA CL?SICA
GEOQU?MICA ISOT?PICA
VOLC?N ILAL?
CHICHE
IS?TOPOS RADIOACTIVOS
ECUADOR
- Repository
- Repositorio SENESCYT
- Rights
- openAccess
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