GROUNDWATER ASSESSEMENT BY USING GEOLOGICAL AND GEOPHYSICAL METHODS IN BASEMENT TERRAIN, HAMISSANA AREA , RED SEA STATE

Abstract

ABSTRACT

Remote sensing and geographic information system (GIS) techniques combined with geophysical and hydrogeological methods were applied to explore and study the potentialities of the groundwater resources in hamissana area in the weathered/fractured basement in addition to alluvial deposits where they are only water bearing formation in the study area. The study area is situated in north western flanks of the Red Sea hills in the Hamisana area, Red Sea State within the Arabian Nubian shield (ANS) which belongs to the Pan‐African Era (950‐550 MY). The region is characterized by desert climate, where acute shortages of water are experienced. The study area is covered by the basement complex rocks (Precambrian age) which is overlain by alluvial deposits. Geologically, the area is dominated by the highly sheared meta‐volcano sedimentary group with the Ophiolitic rocks that represents the continuation of the Sol Hamed-Oneib Ophiolite. The meta‐volcanosedimentary sequences intruded by syn to late ‐ and post‐orogenic igneous intrusions. In addition to tertiary olivine basalts and recent sediments that include Khors, aeolian deposits and alluvial sediments. The remotely sensed data of Enhanced Thematic Mapper (ETM+) were used in the study in addition to (GIS) to illustrate the geological features in the study area, Lineament, and drainage Patterns. The structural analysis had been applied to classify the open potential fractures that commonly in NW-SE and in NE-SW directions, where the closed shear fractures are oriented in N-S direction. Based on lineament studies the target zones of ground water were indicated by the overlap of the high-intensity lineament and the low- drainage intensity. The geophysical electrical resistivity method was applied to define the anomalies, thickness and lateral lithological variation of the alluvial and basement aquifers. Due to the fact that the annual rainfall in the study area is very rare (25-50 mm/y) and the evaporation is very high, water harvesting techniques have been proposed to improve the water supply and to enhance storage of ground water artificially.

المستخلص

تشمل هذه الدراسة ؛ دراسات الإستشعار عن بعد وتقنيات نظم المعلومات الجغرافية مدمجة مع الدراسات الجيولوجية والجيوفيزيائيةوالهيدروجيولوجية وذلك للبحث عن المياه الجوفية في منطقة الدراسة في نطاقات صخور الأساس المجواة والمشققة وكذلك الرواسب الغرينية واللتين تمثلان المصدر الرئيس للمياه الجوفية في المنطقة.. تقع منطقة الدراسة شمال شرق السودان في الجهة الشمالية الغربية من جبال البحر الاحمر بنطاق قص الهمسانا وهي جزء من الدرع العربي النوبي والذي يعود عمره الي فترة عموم افريقيا (950 -550 مليون سنة ) والمنطقة عموما ذات مناخ صحراوي وتغطيها صخور ما قبل الكامبري وتعاني من نقص حاد في المياه بسبب قلة الأمطار والتي تمثل المصدر الرئيس لتغذية المياه الجوفية وكذلك نوعية الصخور في منطقة الدراسة. من ناحية جيولوجية تتكون المنطقة من التتابعات البركانية الرسوبية المتحولة وصخور الأفيولايت (اونيب وصول حامد) ومتدخلات ملازمة للتكتونية ومتدخلات ما بعد التكتونية (الجرانيت الحديث) . وتوجد أيضا صخور البازلت الأولفيني من العصر الثلاثي وكذلك الرسوبيات الحديثة. تمت دراسة المنطقة باإستعانة بصور الاقمار الاصطناعية مدمجة مع نظم المعلومات الجغرافية حيث استخدمت لمعرفة المظاهر الجيولوجية والجيومورفولوجية وكذلك الظواهر الخطيه وانظمة التصريف ذات الكثافة العالية والمنخفضة .التحليل البنائي استخدم لتصنيف الكسور المفتوحة والتي وجدت ممتده عموما في اتجاه الشمال الغربي والجنوب الشرقي والشمال الشرقي والجنوب الغربي وكسور القص المغلقة وجدت على امتداد شمال جنوب وقد استخدمت طرق المقاومة الكهربية لتحديد الشذوذ وكذلك التغيرات الجانبية في الصخور وسمك الخزانات الغرينية وخزانات صخور الاساس المجواة والذي امكن التعرف عليهما من خلال هذه التقنيات الجيوفيزيائية. ونسبة لضعف معدلات هطول الأمطار والتي تتراوح (25-50 مم/السنة) واعتمادا على التقنيات التي ذكرت أعلاه تم إقتراح تطبيق مشاريع حصاد المياه من خلال عمل عدد من السدود السطحية وتحت السطحية للإستفادة القصوى من تساقطات الامطار لتحسين الإمداد المائي بالمنطقة وكذلك لزيادة معدلات التغذية للمياه الجوفية.