Hydrogéologie et géochimie des eaux minérales riches en CO₂ de la région de Scuol-Tarasp (Basse-Engadine, Grisons, Suisse)

Les 11 sources d'eau minérale et gazeuse étudiées dans ce travail sont situées dans la région de Scuol-Tarasp, Basse-Engadine (Grisons, Suisse). Connues depuis le Moyen-âge les sources de Scuol-Tarasp sont actuellement utilisées avec succès à des fins curatives et médicales. En outre, 4 autres sources des Grisons ont été aussi prises en compte à cause de certaines similitudes avec les sources de Scuol-Tarasp (Val Sinestra, St Moritz, Rhäzüns et Rothenbrunnen). Les émergences se situent dans la fenêtre tectonique bien connue de l'Engadine dans laquelle affleurent des Bündnerschiefer (Schistes lustrés) et des ophiolites du domaine Pennique qui est chevauché par des nappes austroalpines généralement composées de roches sédimentaires. Au cours d'un cycle hydrologique complet (1984-1985), 27 points d'eau ont été échantillonnés (sources, puits, eau de rivière). Les campagnes d'échantillonnage ont été presque toujours réalisées 4 fois à des intervalles réguliers tenant compte de quelques exceptions dues à des conditions climatiques particulièrement difficiles. Les paramètres physico-chimiques suivants ont été mesurés sur place: alcalinité totale, CO2 gaz, pH, conductibilité, température et débit. En laboratoire, 14 paramètres (cations et anions majeurs), ont été analysés, ce qui a permis l'établissement des balances ioniques et par conséquent le contrôle de la qualité des analyses. Fréquemment le bore, la silice et l'arsenic ont été aussi analysés. En outre, 165 analyses isotopiques ont été effectuées dans différents laboratoires spécialisés (tritium, deutérium, oxygène-18, oxygène-18 des sulfates, soufre-34, carbone-14 et carbone-13) ainsi que des analyses spéciales du gaz des mofettes et des eaux minérales (analyses complètes des gaz, carbone-13, gaz nobles et parfois de l'hélium avec ses isotopes).Las 11 funtaunas mineralas che cuntegnan gas ch'èn vegnidas examinadas en questa lavur sa chattan en la regiun da Scuol-Tarasp en Engiadina bassa (Grischun, Svizra). Elias èn stadas enconuschentas gia durant il temp medieval e vegnan utilisadas anc oz cun bun success per curas e per scopos medicinals. Resguardadas èn vegnidas era quatter ulteriuras funtaunas en Grischun (Val Sinestra, San Murezzan, Razén e Giuvaulta) che sumeglian en tscherts reguards a las funtaunas da Scuol-Tarasp. Ellas cumparan en la fanestra tectonica da l'En-giadina, nua che plattamorta grischuna ed ofiolits dal sectur penin sa mussan, e ch'è curclada da las cuvertas ostalpinas che consistan surtut da sediments. En 27 lieus (funtaunas, bigls e flums) èn vegnidas prendidas emprovas durant in entir ciclus idrologic (1984-1985). Las emprovas èn vegnidas prendidas quatter giadas en intervals regulars, cun excepziun d'in pèr cas engrevgiads da las cundiziuns climaticas. Ils parameters fisical-chemics suandants èn vegnids mesirads: alcalinitad totala, gas da CO2, pH, conductibilitad, temperatura e la quantitad che sorta. 14 parameters (en emprima lingia cations ed anions) èn vegnids analisads en il laboratori. Tras quai han ins pudi calcular las bilantschas da ions e controllar la qualitad da las analisas. Ultra da quai èn vegnids analisads en blers cas bor, silicium ed arsenic. 165 analisas dad isotops (tritium, deuterium, oxigen-18, oxigen-18 dais sulfats, zulper-34, charvun-14 e chtarvun-13) èn vegnidas realisadas en differents laboratoris spezialisads, sco er analisas spezialas dal gas da las mofettas e da las auas mineralas (analisas da gas cumplettas, charvun-13. gas prezius e tscha e là helium cun ses isotops).The 11 natural springs of mineral and CO2-rich waters studied are located in the region of Scuol-Tarasp in the Lower Engadine (Canton Grisons, Switzerland ). Known since the Middle Ages, the Scuol-Tarasp waters are being successfully used for medicinal and healing purposes. 4 other springs in Canton Grisons (Val Sinestra, St Moritz, Rhäzüns and Rothenbrunnen) were also considered on account of particular similarities with those of Scuol-Tarasp. The spring outflows are located in the well-known Engadine tectonic window, in which Pennine Bündner-schiefer ("Schistes lustrés") and ophiolites are ovethrusted by Austroalpine Nappes, which are generally composed of sedimentary rocks. 27 sites (springs, wells and rivers) were sampled during a complete hydrological cycle (1984-1985). The sampling programme was carried out at 4 regular time intervals in nearly every case, excepted for particularly unfavourable climatic conditions. The following physical-chemical parameters were measured on site: total alkalinity, CO2 content, pH, conductivity, temperature and flow rate. 14 parameters were analysed (major cations and anions), permitting the calculation of the ionic balance and thus providing a check on the quality of the analyses. Boron, silica and arsenic were also analysed in many instances. 165 isotopic analyses (tritium, deuterium, 18O, 18O in sulphates, 34S, 13C and 14C) were carried out in a number of specialised laboratories, and were supplemented by special analyses of gas from vents ("mofettes") and from mineral springs (complete gas analyses, 13C, noble gases, and, in some cases, helium and helium isotopes).Die 11 in dieser Arbeit untersuchen gashaltigen Mineralwasserquellen liegen in der Region von Schuls-Tarasp im Unterengadin (Graubünden, Schweiz). Sie waren schon im Mittelalter bekannt und werden auch heute noch mit viel Erfolg zu Kuren und zu medizinischen Zwecken genutzt. Es wurden ebenfalls 4 andere Quellen Graubündens berücksichtigt (Val Sinestra, St. Moritz Rhäzüns und Rothenbrunnen), welche gewisse Ähnlichkeiten mit den Quellen von Schuls-Tarasp auf weisen. Die Austrittstellen befinden sich im tektonischen Fenster des Engadins, wo Bündnerschiefer und Ophiolite des penninischen Bereichs anstehen, und welches von den vorwiegend aus Sedimenten bestehenden ostalpinen Decken überlagert wird. 27 Stellen (Quellen, Brunnen und Flüsse) wurden während eines vollständigen hydrologischen Zyklus (1984-1985) beprobt. Die Proben-entnahmen erfolgten viermal in regelmässigen Abständen, abgesehen von einigen durch klimatische Bedingungen erschwerten Fällen. Folgende physikalisch-chemischen Paramater wurden gemessen. Gesamtalkalinität, CO2-Gas, pH, Konduktibilität, Temperatur und Ausflussmenge. 14 Parameter (hauptsächliche Kationen und Anionen) wurden im Labor analysiert. Dadurch konnten die Ionenbilanz berechnet und die Qualität der Analysen kontrolliert werden. Zusätzlich wurden in vielen Fällen Bor, Silizium und Arsen analysiert. 165 Isotopenanalysen (Tritium, Deuterium, Sauerstoff-18 der Sulfate, Schwefel-34, Kohlenstoff-14 und Kohlenstoff-13) wurden in verschiedenen spezialisierten Laboratorien durchgeführt, ebenso wie spezielle Analysen des Gases der Mofetten und der Mineralwässer (komplete Gasanalysen, Kohlenstoff-13, Edelgase und manchmal Helium mit seinen Isotopen). Die insgesamt über 1800 Messungen und Analysen sind im Annex zusammengefasst.</p

Geochemistry of cold CO₂-rich springs of the Scuol-Tarasp region, Lower Engadine, Swiss Alps

A study of CO₂-rich (up to 3000 mg l⁻¹) mineral (up to 460 meq l⁻¹ total dissolved ions) and cold (2°–9°C) springs of the Lower Engadine region in the Swiss Alps, indicate the existence of three distinct geochemical groups: Ca-HCO₃ water, Na-HCO₃, Cl water and Na, Mg-HCO₃, SO₄ water. In each water group local mixing is observed between a mineral endmember of a pre-1953 age and a fresh, post-1953, endmember. All the spring waters appear to be of shallow origin and derived from local precipitation. The chemical composition is reached by local water-rock interactions, induced by CO₂, which ascends as a gaseous phase that emerges in mofettes and gets locally dissolved in shallow groundwater. The CO₂ is of crustal origin, as indicated by accompanying ³He/⁴He values of 0.1 of the atmospheric value, and δ ¹³C of around - 4‰ (PDB) (decomposition of marine carbonates and/or carbonates associated with rocks belonging to an ophiolitic suite)

BOOM! Tephrochronological dataset and exploration tool of the Southern (33–46° S) and Austral (49–55° S) volcanic zones of the Andes

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