Hydrogeochemical characteristics and evolution of groundwater at the Ras SudrAbu Zenima Area South west Sinai Egypt الخصائص الهيدروجيوكيميائية وتطور المياه الجوفية في منطقة رأس سدرأبو زنيمة، جنوب غرب سيناء، مصر

Abstract

تم دراسة البيانات الهيدروجيوكيميائية والنظائر للمياه الجوفية من المتكونات المائية المختلفة في منطقة رأس سدر أبو زنيمة، جنوب غرب سيناء، مصر، لمعرفة العوامل الأساسية التي تحكم كيمياء المياه الجوفية والملوحة وكذلك التطور الهيدروجيوكيميائي تتواجد المياه الجوفية في متكونات مائية تنتمى للحقب الرباعي، والنيوجين، والطباشيري العلوي، وحقب الحياة القديمة تم استخدام طرق مختلفة للتفسير الجيوكيميائي لمعرفة الخصائص الجيوكيميائية تتميز المياه الجوفية بالخزان الطميي الرباعي الساحلي بأعلى قيم للملوحة (2739 7040 مجملتر) في منطقة الدراسة بسبب تأثير مياه البحر والأنشطة الزراعية ويوضح شكل بايبر أن Cl و SO4 هما الأنيونات السائدة بينما Na هو أكثر الكاتيونات سيادة و الذى فى بعض الأحيان يستبدل بـ Ca وأو Mg فى السحنات الهيدروكيميائية للمياه الجوفية و قد أثبت شكل ديوروف أن المياه الجوفية تطورت من مياه التغذية ذات النوع CaHCO3 عن طريق امتزاجها مع المياه الجوفية الموجودة لتعطي مياهًا مختلطة من نوع MgSO4 و MgCl والتي تصل في النهاية إلى المرحلة النهائية للتطور والممثلة بنوع مياه NaCl أثبتت النسب الأيونية المختلفة تأثير مياه البحر والرذاذ البحري على التركيب الهيدروكيميائي للمياه الجوفية في المتكون المائي التابع للحقب الرباعي وقد أوضحت عمليات إذابة معادن الكربونات والكبريتات في المتكونات المائية ومنطقة التغذية وكذلك عملية تبادل الكاتيونات أنها تعدل تركيزات الأيونات في المياه الجوفية وقد أوضحت عمليات الاتزان بين المياه الجوفية والمعادن تفاعلات الإذابة والترسيب السائدة في المياه الجوفية ووجد أن المياه الجوفية مستنزفة بالنسبة لنظائر 2H و 18O، وهذا يشير إلى بصمة نظائر قريبة لبصمة المياه الجوية والتي لها قيم dexcess تدل على تساقط حديث على المنطقة والذي يعكس مساهمة كتل بخار الماء ذات نشأة من البحر المتوسط ويمكن من خصائص النظائر اقتراح أن معظم المياه الجوفية في منطقة الدراسة قد نتجت من امتزاج مياه التغذية الحديثة مع مياه التغذية القديمة، والتي حدثت في ظروف جوية أبرد من الظروف الحالية علاوة على ذلك فإن المياه الجوفية من المتكونات التابعة لعصري للكامبري والكربوني ذات قيم dexcess 139، و 1096 على التوالي والتي تدل على أن مياه التغذية القديمة هي السائدة أكثر من مياه التغذية الحديثة وتدل بصمة النظائر في المياه الجوفية من المتكون المائي التابع للحقب الرباعي على مساهمة مياه البحر

The hydrogeochemical and isotopic data of groundwaters of the different aquifers of the Ras SudrAbu Zenima area southwest Sinai Egypt were examined to determine the main factors controlling the groundwater chemistry and salinity as well as its hydrogeochemical evolution Groundwater occurs in different waterbearing formations belonging to Quaternary Neogene Upper Cretaceous and Paleozoic Different geochemical interpretation methods were used to identify the geochemical characteristics Groundwater of the coastal Quaternary alluvial aquifer has the highest salinity values (27397040 mgl) in the study area due to the impact of seawater and agricultural activities Piper diagram showed that Cl and SO4 are the dominant anions whereas Na is the most dominant cation where it is sometimes replaced by Ca andor Mg in the hydrochemical facies of the groundwaters Durov diagram plot revealed that the groundwater has been evolved from CaHCO3 recharge water through mixing with the preexisting groundwater to give mixed water of MgSO4 and MgCl types that eventually reached a final stage of evolution represented by a NaCl water type Different ionic ratios revealed the impact of seawater and marine aerosols on the hydrochemical composition of groundwater of the Quaternary aquifer Dissolution of carbonate and sulfate minerals in the aquifer matrices and recharge areas as well as cation exchange are shown to modify the concentration of ions in groundwater Groundwatermineral equilibria showed the prevailing dissolutionprecipitation reactions in the groundwater The groundwaters are depleted in 2H and 18O and displayed an isotopic signature close to that of meteoric water with dexcess values indicating presentday precipitation over the region and reflect the contribution of vapour masses from Mediterranean origin The isotopic features suggest that most of the groundwaters at the study area result from mixing between recent recharge and an older component recharged under climatic conditions cooler than at present Moreover groundwaters from the Cambrian and Carboniferous waterbearing formations show dexcess values of 139 and 1096‰ respectively which indicates that older component of recharge is prevailing than the recent one Isotopic signature of groundwater from the Quaternary aquifer indicated seawater contribution