『Abstract
Deeply weathered crystalline rock forms important aquifers for
public water supply throughout low-latitude regions of Africa,
South America, and Asia, but these aquifers have considerable
heterogeneity and produce low well yields. Aquifers occur in the
bedrock and overlying weathered mantle and are the products of
geomorphic activity of meteoric water, principally deep weathering
and stripping. The fundamental relationship between hydrogeology
and geomorphology of these terrains has, however, remained unresolved.
This study demonstrates the ability of a recently developed tectono-geomorphic
model of landscape evolution in Uganda to explain the hydrogeological
characteristics of two basins, as determined using a combination
of textural analysis, slug tests, packer tests, and pumping tests.
The geopetal imprint of long-term deep weathering and erosional
unloading is identified in the vertical heterogeneity of the fractured-bedrock
and weathered-mantle aquifers; horizontal heterogeneity is lithologically
controlled. The two units form an integrated aquifer system in
which the more transmissive (5-20 m2/d) and porous
weathered mantle provides storage to underlying bedrock fractures
(transmissivity, T, ≒1 m2/d). The thickness and extent
of the more productive weathered-mantle aquifer are functions
of contemporary geomorphic processes. The utility of the tectono-geomorphic
model, applicable to deeply weathered environments, is that it
coherently describes the basin-scale hydrogeological characteristics
of these complex terrains.
Key words: groundwater development; crystalline rocks; geomorphology;
tectonics; Uganda』
『深部風化を受けた結晶質岩は、アフリカ、南アメリカ、アジアの低緯度地域の到る所で公共用水を供給する重要な帯水層を形成しているが、これらの帯水層ははかなり不均質で、井戸産出量は低い。帯水層は基盤岩とそれを覆う風化マントル（皮殻）中に生じており、天水の地形的活動、主に深部風化と剥土作用の産物である。しかし、これらの地域の水文地質と地形間の基本的な関係は未解明のままである。本研究はウガンダにおける景観発達について最近開発された構造−地形モデルが、2つの流域の水文地質的特性を、構造解析、スラグ試験、パッカー試験、ポンプ試験を組み合わせて用いて決定されるように、説明できるかを論証している。長期の深部風化と浸食による除荷の前後関係を示す痕跡は、破壊された基盤岩および風化したマントル帯水層の垂直方向の不均質性において認められる；水平方向の不均質性は岩相によりコントロールされる。この2つの単位が組み合った帯水層系を形成し、そこでもっと透水性（5〜20m2/d）で多孔性の風化マントルは、下に横たわる基盤岩の割れ目（透水率、T、≒1 m2/d）に対し貯蔵場所を提供する。より生産的な風化マントル帯水層の厚さと広がりは、同時期の地形的過程と相関している。深部風化環境に適用可能なこの構造−地形モデルが有用なのは、これがこれらの複雑な地域の流域規模の水文地質的特性を首尾一貫して説明することである。』
Introduction
Tectonically controlled landscape evolution in Uganda
Study areas
Methodology
Vertical heterogeneity of the fractured-bedrock aquifer
Texture and hydraulic conductivity of the weathered-mantle aquifer
Hydaulic response of the fractures-bedrock aquifer to pumping
Horizontal heterogeneity of the fractured-bedrock aquifer
Hydraulic connectivity of the fractured -bedrock and weathered-mantle
aquifers
Tectono-geomorphic model of the hydrogeology of deeply weathered
crystalline rock
Summary and conclusions
Acknowledgments
References