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International Journal of Innovation and Scientific Research
ISSN: 2351-8014
 
 
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Characterization of groundwater mineralization in the eburnean coastal gneiss by geochemical modeling (South East Ivory Coast)


[ Caractérisation de la minéralisation de la nappe des gneiss côtiers éburnéens par modélisation géochimique (Sud-Est de la Côte d’Ivoire) ]

Volume 27, Issue 1, October 2016, Pages 78–86

 Characterization of groundwater mineralization in the eburnean coastal gneiss by geochemical modeling (South East Ivory Coast)

Bernard Adiaffi1, Aimé KOUDOU2, Tchimou Vincent Assoma3, Franck Maxime Gnamba4, Christelle Marlin5, Marie-Solange Oga Yéï6, Yacouba Coulibaly7, and Jean Biemi8

1 Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau et de l’Environnement, UFR STRM, Université Félix Houphouët-Boigny de Cocody, 22 BP 582 Abidjan 22, Côte d'Ivoire
2 Département des Sciences de l'Environnement, Université Jean Lorougnon Guédé (UJLoG) de Daloa, 02 BP 150 Daloa 02, Côte d'Ivoire
3 Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau et de l’Environnement, UFR STRM, Université Félix Houphouët-Boigny de Cocody, 22 BP 582 Abidjan 22, Côte d'Ivoire
4 Département des Géosciences, Université Paleforo Gon Coulibaly (UPGC) de Korhogo, BP 1328 Korhogo, Côte d'Ivoire
5 Laboratoire Géosciences Paris-Sud, UMR GEOPS 8148, Université de Paris-Sud, CNRS, Bâtiment 504, 91405 Orsay, France
6 Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau et de l’Environnement, UFR STRM, Université Félix Houphouët-Boigny de Cocody, 22 BP 582 Abidjan 22, Côte d'Ivoire
7 Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau et de l’Environnement, UFR STRM, Université Félix Houphouët-Boigny de Cocody, 22 BP 582 Abidjan 22, Côte d'Ivoire
8 Université Félix Houphouët-Boigny d'Abidjan-Cocody, Unité de Formation et de Recherche des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (UFR-STRM), Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau et de l'Environnement (LSTEE), 22 Bp: 582 Abidjan 22, Côte d'Ivoire

Original language: French

Copyright © 2016 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract


Fractured aquifers of gneiss are the main drinking water sources for population living in the north area of Alépé. Neglecting geochemical monitoring of such groundwater is able to deliver water consumers taking unacceptable risks. The quality of water from bedrock in terms of taste can lead people to drink surface water whose chemical quality is lower in comparison with the reference quality. The aim of this study is to estimate the major cations concentration of gneiss groundwater in which mineralization was almost due to silicate hydrolysis. To achieve the aim in view, a study of main mineral of the gneiss aquifer was carried out and a geochemical simulation through inverse modeling by PHREEQCI code was applied on water rock process. The study showed that the main silicate minerals of gneiss that contained major cations were albite, K feldspar, plagioclases and amphibole. The dissolution mean rates of minerals able to increase groundwater mineralization by hydrolysis were 1.3 x 10-5 mol L-1 for K-feldspar, 3.8 x 10-4 mol L-1 and 1.0 x 10-4 mol L-1 for oligoclase and amphibole (ferro-tshermakite), respectively. Through these results, it shown that oligoclase would be the mineral more favourable for hydrolysis among feldspars studied in the gneiss. In gneiss groundwater, sodium was mainly supplied by oligoclase, potassium was supplied by K-feldspar and ferro-tshermakite, magnesium was supplied by ferro-tshermakite only and calcium was supplied by oligoclase and ferro-tshermakite.

Author Keywords: Aquifer, gneiss, silicate, groundwater, modeling.


Abstract: (french)


Les aquifères fracturés du gneiss sont les principales sources d’eau potable de la région nord d’Alépé. Négliger le suivi géochimique de telles nappes revient à livrer les consommateurs des eaux de la région à des prises de risques énormes. La qualité de goût incomprise, peut amener certaines populations à se tourner vers les eaux de surface dont la qualité chimique est au plus niveau de l’échelle de référence. L’objectif de l’étude est de cibler la source des cations majeurs et d’estimer leurs concentrations dans la nappe de gneiss dont la minéralisation se fait quasiment suivant le processus d’hydrolyse. Pour atteindre cet objectif, une étude des principaux minéraux constitutifs de l’aquifère est faite et une simulation géochimique au moyen de modèle inverse par le code PHREEQCI est appliquée sur les interactions entre les minéraux et l’eau. Les résultats montrent que les principaux minéraux du gneiss susceptibles de minéraliser la nappe sont l’albite, le K-feldspath, les plagioclases et les amphiboles. Les taux moyens de dissolution des minéraux favorables à l’hydrolyse sont de 1,3 x 10-5 mol.L-1 pour le K-feldspath, de 3,8 x 10-4 mol.L-1 et de 1,0 x 10-4 mol.L-1 respectivement pour l’oligoclase et l’amphibole (ferro-tshermakite). L’étude montre que dans l’aquifère du gneiss, l’oligoclase serait plus favorable à la dissolution par rapport aux autres feldspaths de la roche. Le sodium provient majoritairement de l’oligoclase, le potassium provient à la fois du K-feldspath et du ferro-tshermakite, le magnésium provient exclusivement du ferro-tshermakite et la source du calcium est à la fois l’oligoclase et le ferro-tshermakite.

Author Keywords: Aquifère, gneiss, silicates, eaux souterraines, modélisation.


How to Cite this Article


Bernard Adiaffi, Aimé KOUDOU, Tchimou Vincent Assoma, Franck Maxime Gnamba, Christelle Marlin, Marie-Solange Oga Yéï, Yacouba Coulibaly, and Jean Biemi, “Characterization of groundwater mineralization in the eburnean coastal gneiss by geochemical modeling (South East Ivory Coast),” International Journal of Innovation and Scientific Research, vol. 27, no. 1, pp. 78–86, October 2016.