Hydrogeological investigation of mud-mound springs developed over a weathered basalt aquifer on the Liverpool Plains,New South Wales,Australia

The growth and collapse of mud mounds at a site on the Liverpool Plains in northern New South Wales, Australia has been observed over a 12-year period. The mud mounds appeared in a flat field for the first time in living memory in 1989, but their prior existence in the early Holocene is indicated by archaeological data. The piezometric head in bores drilled through a 7-m bed of clayey silt and screened in weathered basalt at a depth of 8 m was more than 2 m above ground level. Clay has been carried in suspension by water seeping to the ground surface where it has accumulated and formed a mound. Approximately eight years after their initial appearance, the growth of the mounds stopped and within a further three years they had almost completely disappeared.Mechanisms for the growth and decay of the mounds are reviewed. The chemistry of the shallow bore water and the water seeping from the surface of the mounds was dominated by sodium bicarbonate with a 4 mEq/l increase between the weathered basalt and the surface of the mound. Inverse modelling (PHREEQC) is used to determine possible chemical reactions that can account for this increase.

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Electronic Supplementary Material Supplementary material is available in the online version of this article at http://dx.doi.org/10.1007/s10040-003-0278-0.

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Resumen Se ha observado durante 12 años el crecimiento y el colapso de montículos de lodo en un emplazamiento ubicado en las Llanuras de Liverpool, en el estado australiano de Nueva Gales del Sur. Según la memoria existente, los montículos de lodo aparecieron en un campo llano por vez primera en 1989, pero, por datos arqueológicos, se conoce de su existencia a comienzos del Holoceno. Los niveles piezométricos en sondeos perforados a través de 7 m de limos arcillosos y ranurados en el basalto meteorizado a 8 m son superiores en más de 2 m a la superficie del terreno. La arcilla es portada en suspensión por el agua que descarga hacia la superficie del terreno, donde se acumula y forma el montículo. Unos 8 años después de su aparición, el crecimiento de los montículos se detiene y éstos acaban prácticamente desapareciendo en otros 3 años.Se revisa los mecanismos que originan el crecimiento y desaparición de los montículos. La química de las aguas someras de los sondeos y del agua que se filtra desde la superficie de los montículos está dominada por bicarbonato sódico, con un incremento de 4 meq/L entre el basalto meteorizado y la superficie del montículo. Se utiliza la modelación inversa (PHREEQC) para determinar las reacciones químicas que pueden explicar dicho aumento.

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Résumé La croissance et l'effondrement de monticules de vase situés dans les plaines de Liverpool, dans le nord des Nouvelles Galles du Sud, ont été observés pendant 12 ans. Les monticules de vase sont apparus en terrain plat pour la première fois de mémoire d'homme en 1989; mais leur existence antérieure dès le début de l'Holocène est attesté par des données archéologiques. Le niveau piézométrique dans des forages traversant 7 m de silt argileux et recouvrant un basalte altéré à 8 m était de plus de 2 m au-dessus de la surface du sol. L'argile a été apportée en suspension par l'eau suintant à la surface du sol où elle s'est accumulée pour former un monticule. Environ 8 ans après leur première apparition, la croissance des monticules s'est arrêtée et ils ont presque complètement disparu dans les 3 ans qui ont suivi.Les mécanismes de croissance et de régression de ces monticules sont passés en revue. La chimie de l'eau des forages à proximité de la surface et de l'eau filtrant à la surface des monticules était dominée par le bicarbonate de sodium, avec une augmentation de 4 meq/l entre le basalte altéré et la surface du monticule. Une modélisation inverse (PHREEQC) a été mise en uvre pour déterminer les réactions possibles pouvant rendre compte de cet accroissement.