| Abstract |
Hydrogeochemistry and environmental isotope data were utilized to understand origin, geochemical evolution, hydraulic interconnection, and renewability of groundwater in Qingshuihe Basin, northwestern China. There are four types of groundwater: (1) shallow groundwater in the mountain front pluvial fans, originating from recent recharge by precipitation, (2) deep paleo-groundwater of the lower alluvial plains, which was formed long ago, (3) shallow groundwater in the lower alluvial plains, which has undergone evaporation during the recharge process, and (4) mixed groundwater (shallow and deep groundwater in the plain). The main water types are Na–HCO$_{3}$, which dominates type (1), and Na–SO$_{4}$, which dominates types (2) and (3). Geochemical evolution in the upper pluvial fans is mainly the result of CO$_{2}$ gas dissolution, silicates weathering and cation exchange; in the lower alluvial plains, it is related to mineral dissolution. The evaporative enrichment only produces significant salinity increases in the shallow groundwater of the lower alluvial plains. Shallow groundwater age in the upper plain is 10 years or so, showing a strong renewability. Deep groundwater ages in the lower plain are more than 200 years, showing poor renewability. In the exploitation areas, the renewability of groundwater evidently increases and the circulation period is 70–100 years.Des données hydrogéochimiques et des données sur les isotopes de l’environnement ont été utilisées pour comprendre l’origine, l’évolution géochimique, l’interconnexion hydraulique et le renouvellement des eaux souterraines dans le basin de Qingshuihe au Nord-Ouest de la Chine. Il y a quatre types d’eaux souterraines : (1) des eaux souterraines phréatiques localisées dans les cônes de déjection au niveau des piedmonts de montagne et issues d’une recharge récente par les précipitations, (2) des eaux paléo souterraines profondes situées dans les anciennes vallées alluviales, (3) des eaux souterraines phréatiques localisées dans les basses vallées alluviales actuelles et qui ont été affectées par l’évaporation lors du processus de recharge, et (4) des eaux souterraines mélangées (eaux phréatiques et profondes, situées dans la plaine). Les principaux faciès chimiques rencontrés sont le type Na–HCO$_{3}$ qui domine (1) et le type Na–SO$_{4}$ qui domine (2) et (3). L’évolution géochimique des eaux situées dans les cônes de déjection supérieurs est principalement liée à la dissolution du CO$_{2}$ gazeux, à l’altération des silicates et à l’échange cationique. Dans les plaines alluviales inférieures, l’évolution géochimique est liée à la dissolution des minéraux, et le processus d’évaporation entraîne des augmentations importantes de la salinité des eaux souterraines peu profondes dans cette zone. L’âge des eaux souterraines phréatiques localisées dans la plaine supérieure est de l’ordre de 10 ans environ, indiquant un renouvellement important. L’age des eaux souterraines profondes de la plaine inférieure sont évaluées à plus de 200 ans, démontrant un taux de renouvellement faible. Dans les zones d’exploitation, le renouvellement des eaux souterraines augmente manifestement et le temps de circulation se situe entre 70 et 100 ans.Se han utilizado datos hidrogeoquímicos y de isótopos estables para entender el origen, la evolución geoquímica, la interconexión hidráulica y la renovabilidad del agua subterránea en la Cuenca Qingshuihe, al Noroeste de China. Hay cuatro tipos de agua subterránea: (1) agua superficial en los abanicos aluviales de los frentes de montaña, originadas de la recarga reciente de la precipitación, (2) paleo-aguas profundas en las llanuras aluviales bajas, que se han formado hace largo tiempo, (3) agua superficial en las llanuras aluviales bajas, que han sufrido evaporación durante el proceso de recarga, y (4) aguas subterráneas mezcla (agua superficial y profunda en la llanura). El principal tipo de agua es Na–HCO$_{3}$, que domina (1), y Na–SO$_{4}$, que domina (2) y (3). La evolución geoquímica en los abanicos aluviales superiores es fundamentalmente el resultado de la disolución de CO$_{2}$, de la alteración de silicatos y el intercambio de cationes; en las llanuras aluviales inferiores, están relacionadas con la disolución mineral. El enriquecimiento por evaporación solamente produce un incremento de salinidad significativo en las aguas subterráneas superficiales de las llanuras aluviales inferiores. La edad de las aguas superficiales en la llanura aluvial superior es de aproximadamente 10 años, mostrando una fuerte renovabilidad. La edad de las aguas profundas en la llanura inferior es de más de 200 años, mostrando una renovabilidad baja. En las áreas de explotación, la renovabilidad del agua subterránea evidentemente se incremente y el periodo de circulación es de 70–100 años. |
