Hydrochemical investigation on the clastic and carbonate aquifers of Kuwait

Abstract.

The field pH and contents of basic cations, anions, total alkalinity and other aqueous species have been measured in 89 groundwater samples collected from clastic sediments and carbonate aquifers of Kuwait. The mean molar ratio of Mg²⁺/Ca²⁺ is 0.63 and 0.48 for the carbonate and clastic aquifers respectively, indicating that the groundwater of the carbonate aquifer is in equilibrium with calcite and dolomite, the calculated mean PCO₂ of the clastic and carbonate aquifers suggesting a deep closed environment system. The clastic aquifer is supersaturated with respect to calcite, aragonite, quartz and chalcedony, undersaturated to near-saturated with dolomite and undersaturated with respect to gypsum, anhydrite and halite, whereas the carbonate aquifer is supersaturated with respect to dolomite, calcite, aragonite and quartz but undersaturated with anhydrite, gypsum and halite. The salinity of both aquifers increases in the direction of flow. The water types are dominantly NaCl and Na₂SO₄ in the clastic aquifer and Na₂SO₄, CaSO₄ and NaCl in the carbonate aquifer.

Résumé.

Le pH, les teneurs en cations et anions, l'alcalinité et d'autres paramètres ont été mesurés sur 89 échantillons d'eaux souterraines prélevés dans des aquifères en formations sédimentaires détritiques et carbonatées du Koweït. La valeur moyenne des rapports Mg²⁺/Ca²⁺ est de 0,63 et 0,48 respectivement pour les aquifères carbonatés et détritiques, indiquant que l'eau de l'aquifère carbonaté est en équilibre avec la calcite et la dolomite. La valeur moyenne de pression partielle de CO₂ des eaux des aquifères détritiques et carbonatés suggère un système profond fermé. L'aquifère détritique est sursaturé par référence à la calcite, l'aragonite, le quartz et la calcédoine, sous-saturé ou proche de la saturation par référence à la dolomite et sous-saturé par référence au gypse, à l'anhydrite et la halite. L'aquifère carbonaté est sursaturé par référence à la dolomite, la calcite, l'aragonite et le quartz mais sous-saturé par référence à l'anhydrite, au gypse et la halite. La salinité des deux aquifères augmente dans la direction de l'écoulement. Les eaux sont principalement chargées en NaCl et Na₂SO₄ dans l'aquifère détritique, en Na₂SO₄, CaSO₄ et NaCl dans l'aquifère carbonaté.