Dalla lettura delle analisi chimica delle acque, con i dati espressi in meq/l è possibile valutare anche aiutati da rappresentazioni grafiche, quale coppia catione anione al loro interno sia predominante.
La facies chimica di appartenenza viene determinata dall’anione predominante che funge da sostantivo, cui si aggiunge un aggettivo che indica il tipo di catione dominante. Esistono 4 facies chimiche principali: Acqua bicarbonato-calcica, Solfato-Calcica, Cloruro-alcalina e bicarbonato-alcalina. Esistono diverse rappresentazioni grafiche che permettono di confrontare le caratteristiche chimiche più salienti e di individuare univocamente la facies dominante. Vengono utilizzati diagrammi Qualitativi che forniscono una buona interpretazione visiva della facies chimica ma nessuna indicazione sull’effettiva mineralizzazione dell’acqua, e diagrammi Quantitativi che danno anche una indicazione sulla mineralizzazione dell’acqua sotterranea. Il più rappresentativo dei diagrammi qualitativi è quello di Piper caratterizzato da due diagrammi triangolari per gli anioni e per i cationi e da un diagramma rombico. |
Diagramma di PIPER
Facies Geochimiche
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Dividendo ulteriormente i due triangoli basali in 4 subtriangoli equilateri si può assegnare a ciascuno dei cationi e degli anioni, una propria dominanza (acque a dominanza di calcio, magnesio, di alcalini, di bicarbonati, di solfati e di cloruro e/o nitrati). In questo modo è possibile migliorare le definizioni delle facies idrochimiche, evidenziando il gruppo o lo ione prevalente.
Il diagramma di Piper permette di distinguere molto bene le facies pure da quelle impure, ossia da quelle derivate dai mescolamenti fra i diversi tipi.
Le acque pure sono confinate ai 4 vertici della losanga grande e sono rappresentative (in senso orario partendo dal vertice a sinistra) di acque circolanti soltanto in calcari puri, in gessi, di intrusioni marine o di acque ipersaline, di acque di tipo vulcanico.
Allontanandosi dai vertici si evidenziano i possibili mescolamenti, molto chiari lungo i lati del rombo ma dubbi lungo le diagonali del rombo stesso.
Il diagramma di Piper permette di distinguere molto bene le facies pure da quelle impure, ossia da quelle derivate dai mescolamenti fra i diversi tipi.
Le acque pure sono confinate ai 4 vertici della losanga grande e sono rappresentative (in senso orario partendo dal vertice a sinistra) di acque circolanti soltanto in calcari puri, in gessi, di intrusioni marine o di acque ipersaline, di acque di tipo vulcanico.
Allontanandosi dai vertici si evidenziano i possibili mescolamenti, molto chiari lungo i lati del rombo ma dubbi lungo le diagonali del rombo stesso.
Tra le rappresentazioni quantitativi il diagramma più largamente utilizzato è quello di Scholler, esso è costituito da una serie di assi logaritmici verticali sui quali si riporta la concentrazione assoluta dei componenti analitici.
Si dispongono gli ioni nell’ordine : (Ca2+, Mg2+, Na+,+K+, Cl-, SO42- e HCO3-), sulla base della forma assunta dalla spezzata congiungente i vari punti si può distinguere la dominanza principale dell’acqua.
Un acqua a dominanza bicarbonato-calcica avrà una forma “a catino” con i due vertici estremi Ca2+ e HCO3- sempre più alti degli altri vertici della spezzata mentre un acqua cloruro-alcalina sarà rappresentata da una spezzata con una “cuspide” nella zona centrale del diagramma, in corrispondenza dei massimi di Na+ + K+ e Cl-.
Quando tutte le coppie catione-anione stanno tutte all’interno del medesimo ordine di grandezza non si può parlare di facies geochimica ma di assenza di dominanza.
Il diagramma di scholler si interpreta partendo dall’alto ed accoppiando il catione e l’anione prevalenti e si attribuisce la facies idrochimica usando il sostantivo per l’anione e l’aggettivo per il catione.
Muovendosi verso il basso è possibile attribuire alle acque anche una facies secondaria, indizi di mescolamento con acque di facies diversa, o della lisciviazione delle varie rocce all’acquifero.
Prendendo la coppia anione-catione presenti in concentrazioni subito inferiore si valuta il chimismo secondario dell’acqua sempre se la differenza tra catione o anione dominante e catione o anione secondario non sia superiore ad un ordine di grandezza.
In questo diagramma si può avere un’indicazione visiva dei rapporti caratteristici fra due ioni mediante l’inclinazione della retta che li unisce questo è molto importante quando si confrontano tra loro varie acque, inoltre può essere ampliato considerando ulteriori ioni come ad esempio NO3- di solito legato ad inquinamenti antropici.
Un acqua a dominanza bicarbonato-calcica avrà una forma “a catino” con i due vertici estremi Ca2+ e HCO3- sempre più alti degli altri vertici della spezzata mentre un acqua cloruro-alcalina sarà rappresentata da una spezzata con una “cuspide” nella zona centrale del diagramma, in corrispondenza dei massimi di Na+ + K+ e Cl-.
Quando tutte le coppie catione-anione stanno tutte all’interno del medesimo ordine di grandezza non si può parlare di facies geochimica ma di assenza di dominanza.
Il diagramma di scholler si interpreta partendo dall’alto ed accoppiando il catione e l’anione prevalenti e si attribuisce la facies idrochimica usando il sostantivo per l’anione e l’aggettivo per il catione.
Muovendosi verso il basso è possibile attribuire alle acque anche una facies secondaria, indizi di mescolamento con acque di facies diversa, o della lisciviazione delle varie rocce all’acquifero.
Prendendo la coppia anione-catione presenti in concentrazioni subito inferiore si valuta il chimismo secondario dell’acqua sempre se la differenza tra catione o anione dominante e catione o anione secondario non sia superiore ad un ordine di grandezza.
In questo diagramma si può avere un’indicazione visiva dei rapporti caratteristici fra due ioni mediante l’inclinazione della retta che li unisce questo è molto importante quando si confrontano tra loro varie acque, inoltre può essere ampliato considerando ulteriori ioni come ad esempio NO3- di solito legato ad inquinamenti antropici.