Thermo-mineral waters of Hammam Meskoutine (north-east Algeria): Composition and origin of mineralization

The extreme north-eastern Algeria, in particular the Guelma city conceals thermal springs, whose waters circulating at great depths allow the rain-waters to warm up (according to the average geothermal gradient of 1°C per 33 m) and to acquire a mineralization which depends on the traversed rock. The goal of this research work was to determine mineralization origin of the thermo-mineral waters of Hammam Meskoutine (Algerian N-E). A hydro-chemical study involved analyses of a number of physical and chemical parameters of waters such as: temperature, hydrogen potential, electrolytical conductivity, Cl^–, SO₄ ^2–, HCO₃ ^–, Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ and Na⁺. The data processing on the diagram revealed two dominating chemical facies: sulphate-magnesium and bicarbonate magnesium. With a high conductivity in excess of 2300 μS∙cm^–1, the temperature reaches 97°C. Calculation of the saturation index shows that the waters are supersaturated in carbonate minerals (calcite, dolomite and aragonite) and less saturated with evaporite minerals (halite, anhydrite, sylvite and gypsum). The reconstitution in dissolved salts reveals a dominant salt rich in calcium bicarbonates, in calcium sulphates and secondarily in magnesium salts. Geological sections used in the study zone affirm that the chemical composition of the spring waters comes from the neritic limestone dissolution and the gypso-saline complex of Hammam Meskoutine.

Północnowschodnia Algieria, w szczególności okolice miasta Guelma, obfitują w źródła termalne, których wody krążące na dużych głębokościach powodują ogrzanie wód deszczowych (o 1°C na 33 m zgodnie ze średnim gradientem geotermalnym) i poziom mineralizacji zależny od podłoża skalnego. Celem badań było ustalenie mineralizacji w wodach termalno-mineralnych Hammam Meskoutine (północnowschodnia Algieria). Badania hydrochemiczne obejmowały analizę wybranych parametrów fizycznych i chemicznych, takich jak: temperatura, pH, przewodnictwo elektrolityczne i stężenie Cl^–, SO₄^2–, HCO₃ ^–, Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ i Na⁺. Przetworzenie danych na diagramie ujawniło istnienie dwóch facji chemicznych – siarczanowo-magnezowej i wodorowęglanowo- -magnezowej. Przewodnictwo wód przekraczało 2300 μS∙cm^–1, a temperatura osiągała 97°C. Wyniki obliczeń wskaźnika wysycenia świadczą, że wody były przesycone minerałami węglanowymi (kalcyt, dolomit i aragonit) i mniej wysycone minerałami, takimi jak: halit, anhydryt, sylwit i gips. W składzie chemicznym dominują sole bogate w wodorowęglan i siarczan wapnia, a w mniejszym stopniu występują sole magnezu. Przekroje geologiczne analizowane w niniejszych badaniach potwierdziły, że skład chemiczny wód źródlanych jest skutkiem rozpuszczenia wapieni i gipsowo-solnego kompleksu typowego dla regionu Hammam Meskoutine.