Skip to main content
SpringerLink
Log in

Characterization of a karstic aquifer using magnetic resonance sounding and electrical resistivity tomography: a case-study of Estaña Lakes (northern Spain)

Caractérisation d’un aquifère karstique par sondage par résonance magnétique et tomographie par résistivité électrique : une étude de cas, les Lacs d’Estaña (Espagne du Nord)

Caracterización de un acuífero kárstico usando sondeos de resonancia magnética y tomografía de resistividad eléctrica: un caso de estudio de los lagos de Estaña (norte de España)

利用磁共振测深及电阻率断层扫描刻画喀斯特含水层:以西班牙北部Estaña湖为例

Caraterização de um aquífero cársico através de métodos de ressonância magnética e tomografia de resistividade elétrica: um caso de estudo nos Lagos de Estaña (norte de Espanha)

  • Paper
  • Published:
Hydrogeology Journal Aims and scope Submit manuscript

Abstract

The geophysical characterization of a previously unstudied endorheic karstic system is presented. The studied area, known as the Estaña Lakes, is located in the Pyrenean Marginal Sierras, northern Spain. The Estaña Lakes are a set of natural water ponds on a bedrock of Triassic evaporites, lutites and carbonates. This wetland is included in the Natura 2000 European network of nature protection areas as a “Site of Community Importance”. Two geophysical techniques were used, magnetic resonance sounding (MRS) and electrical resistivity tomography (ERT), to map the subsurface geology and characterize the aquifer layers and the hydraulic links between the aquifers and lakes. The geophysical data were integrated with the surface geology and data from six boreholes. Ten electrical profiles were performed to identify the thickness of the units and lithological changes, whereas the MRS was used to determine the top of the saturated zone. As result, the aquifer in the Estaña Lakes system and surrounding area has been identified as Middle Triassic carbonates, which does not correspond with the regional aquifer in the area (Upper Cretaceous and Eocene). This work shows the power of geophysical methods in poorly understood and tectonically complex areas in addition to the standard aquifer tests to evaluate hydraulic properties.

Résumé

La caractérisation géophysique d’un système karstique endoréïque, non étudié antérieurement, est présentée. La région examinée, connue comme région des Lacs d’Estaña, est située dans les Sierras Marginales des Pyrénées, Espagne du Nord. Les Lacs d’Estaña forment un ensemble de plans d’eau naturels, sur un substrat d’évaporites, de lutites et de roches carbonatées du Trias. Cette zone humide est incluse dans le réseau européen des sites de protection de la nature Natura 2000, en tant que « Site d’importance communautaire ». Deux techniques géophysiques ont été utilisées, le sondage par résonance magnétique (SRM) et la tomographie par résistivité électrique (TRE), pour cartographier la géologie de subsurface et caractériser les couches aquifères et leurs relations hydrauliques avec les lacs. Les données géophysiques ont été rapprochées de la géologie de surface et des données de 6 forages. Dix profils électriques ont été réalisés afin d’évaluer l’épaisseur des unités hydrogéologiques et leurs changements de faciès, tandis que le SRM a été employé pour déterminer le toit de la zone saturée. Il en résulte que l’aquifère du système des Lacs d’Estaña et de la région environnante est identifié comme étant constitué de roches carbonatées du Trias Moyen, ce qui ne correspond pas à l’aquifère régional (Crétacé supérieur et Eocène). Ce travail montre l’efficacité des méthodes géophysiques dans les zones faiblement connues et tectoniquement complexes, en accompagnement des tests standard sur les aquifères en vue d’une évaluation de leurs propriétés hydrauliques.

Resumen

Se presenta la caracterización geofísica de un sistema kárstico endorreico que no ha sido estudiado previamente. El área estudiada, conocida como las Lagunas de Estaña, está ubicada en las Sierras Marginales Pirenaicas, en el norte de España. Las Lagunas de Estaña son un conjunto de cuerpos naturales de agua sobre una base de evaporitas, lutitas y carbonatos Triásicos. Este humedal está incluido en la red Europea Natura 2000 de protección de áreas naturales como un “Lugar de interés comunitario”. Se usaron dos técnicas geofísicas, los sondeos de resonancia magnética (SRM) y la tomografía de resistividad eléctrica (TRE), para cartografiar la geología de subsuelo y caracterizar las capas acuíferas y la relación hidráulica entre el acuífero y las lagunas. Los datos geofísicos se integraron con la geología de superficie y los datos provenientes de seis sondeos. Se llevaron a cabo diez perfiles eléctricos para identificar el espesor de las unidades y los cambios litológicos, mientras que los SRM se usaron para determinar el techo de la zona saturada. Como resultado, el acuífero en el sistema de las Lagunas de Estaña y el área vecina se ha identificado como los carbonatos del Triásico Medio, que no se corresponde con el acuífero regional en el área (Cretácico superior y Eoceno). Este trabajo muestra la potencialidad de los métodos geofísicos en áreas pobremente entendidas y tectónicamente complejas, como complemento a las técnicas hidrogeológicas estándar para evaluar las propiedades hidráulicas de los acuíferos.

摘要

本文提出一种在之前未研究过的内流喀斯特系统中刻画地球物理特征的方法。研究区Estaña湖位于西班牙北部比利牛斯山脉边缘的锯齿山,是位于三叠纪蒸发岩、泥屑岩、碳酸盐基岩上的一套天然水泡,该湿地作为“重要群落站点”,属于天然2000欧洲的自然保护区域网络。用磁共振测深(MRS)及电阻率断层扫描(ERT)两种地球物理技术刻画地下地质情况并描述含水层特征以及含水层与湖之间的水力联系。并将地球物理数据与地表地质情况及六个钻孔的数据进行整合。10个电测深剖面用于确定地质体的厚度以及岩性变化,MRS用于确定饱和带的顶面。结果Estaña湖及其周围地区的含水层被鉴定为中三叠纪碳酸盐,与区域上(上白垩纪及始新世)的含水层不一致。本次工作表明地球物理方法在了解较少及地形复杂区可作为标准含水层测试的补充手段用于评价水力性质。

Resumo

Apresenta-se a caraterização geofísica de um sistema cársico endorreico, que não foi estudado anteriormente. A área de estudo, conhecida como os Lagos de Estaña, localiza-se nas Serras Marginais Pirenaicas, no norte de Espanha. Os Lagos de Estaña formam um conjunto de lagoas naturais no substrato de evaporitos, lutitos e carbonatos triásicos. Esta zona húmida pertence à Rede Europeia Natura 2000 de proteção da Natureza, na categoria de “Sítio de Importância Comunitária”. Foram usadas duas técnicas geofísicas, ressonância magnética (MRS) e tomografia de resistividade elétrica (ERT), para mapear a geologia subsuperficial e caraterizar as camadas aquíferas e as ligações hidráulicas entre os aquíferos e os lagos. Os dados geofísicos foram integrados com a geologia superficial e a informação obtida em seis perfurações. Foram realizados dez perfis elétricos para identificar a espessura das unidades e as mudanças litológicas, enquanto os dados de MRS foram usados para determinar o topo da zona saturada. Como resultado desta investigação, o aquífero do sistema dos Lagos de Estaña e áreas circundantes foi identificado como pertencente aos carbonatos do Triásico médio, não coincidente com o aquífero regional da área (Cretácico superior e Eocénico). Este trabalho revela o poder dos métodos geofísicos em áreas pouco estudadas e com tetónica complexa, como ferramenta adicional relativamente aos ensaios clássicos de aquíferos que permitem avaliar propriedades hidráulicas.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3
Fig. 4
Fig. 5
Fig. 6
Fig. 7
Fig. 8
Fig. 9

Similar content being viewed by others

References

  • Andrews RJ, Barcker R, Meng Heng L (1995) The application of electrical tomography in the study of the unsaturated zone in Chalk at three sites in Cambridgeshire, United Kingdom. Hydrogeol J 3(4):17–31

    Article  Google Scholar 

  • Ávila A, Burrel A, Domingo A, Fernández E, Godall J, Llopart JM (1984) Limnología del Lago Grande de Estanya (Huesca) [Limnology of Big Lake of Estanya (Huesca)]. Oecología Aquat 7:3–24

    Google Scholar 

  • Ball LB, Ge S, Caine JS, Revil A, Jardani A (2010) Constraining fault-zone hydrogeology through integrated hydrological and geoelectrical analysis. Hydrogeol J 18(5):1057–1067

    Article  Google Scholar 

  • Bartolino JR, Niswonger RG (1999) Numerical simulation of vertical ground-water flux of the Rio Grande from ground-water temperature profiles. Central New Mexico. US Geol Surv Water Resour Invest Rep 99–4212, 45 pp

  • Bayó A, J Castiella, E Custodio, S Niñerola, L Virgos (1986) Ensayo sobre las diversas tipologías de acuíferos en rocas carbonatadas de España. Identificación, técnicas de estudio y formas de captación y explotación [Essay on the different types of aquifers in carbonate rocks of Spain: identification, study techniques and ways to capture and exploit water]. Jornadas sobre el karst en Euskadi. San Sebastion 1986, Comunicaciones II, pp 255–340

  • Bernard J (2007) Instruments and field work to measure a magnetic resonance sounding. Bol Geol Min 118(3):459–472

    Google Scholar 

  • Calvet F, Anglada E, Salvany JM (2004) El Triásico de los Pirineos [The Triassic in the Pyrenees]. In: Vera JA (ed) Geología de España [The geology of Spain], SGEIGME, Madrid, pp 272–273

    Google Scholar 

  • Chalikakis K, Nielsen MR, Legchenko A, Feldberg Hagensen T (2009) Investigation of sedimentary aquifers in Denmark using the magnetic resonance sounding method (MRS) CR Geosci 341:918–927

    Article  Google Scholar 

  • Chambers JE, Kuras O, Meldrum PI, Ogilvy RD, Hollands J (2006) Electrical resistivity tomography applied to geologic, hydrogeologic, and engineering investigations at a former waste-disposal site. Geophysics 71(6):B231

    Google Scholar 

  • CHE-IGME (2004) Investigación de parámetros hidrodinámicos y geométricos en acuíferos aluviales de la cuenca del Ebro mediante Sondeos de Resonancia Magnética (MRS). Fondo documental IGME nº62797 [Investigation of hydrodynamic and geometric parameters in alluvial aquifers of the Ebro basin using Magnetic Resonance Soundings (Internal document IGME nº62797)]. CHE-IGME, Zaragoza, Spain

  • Descloitres M, Ruiz L, Sekhar M, Legchenko A, Braun J, Mohan Kumar MS, Subramanian S (2008) Characterization of seasonal local recharge using electrical resistivity tomography and magnetic resonance sounding. Hydrol Proc 22:384–394. doi:10.1002/hyp

    Article  Google Scholar 

  • DGA-DPH (1985) Estudio hidrogeológico comarcal de Aragón: Comarca Esera-Noguera. [Local hydrogeological study of Aragon: Esera-Noguera Region]. Diputación General de Aragón, Zaragoza, Spain

  • DGOH (2002) Estudio de recursos hídricos subterráneos de los acuíferos de la margen izquierda de la cuenca del Ebro Zona oriental: Litera Alta (09.304) [Study of aquifers in the left margin of the eastern area of the Ebro Basin: Litera Alta (Groundwater mass 09.304)]. DGOH, Madrid

  • Helm-Clark CM, Rodgers DW, Smith RP (2004) Borehole geophysical techniques to define stratigraphy, alteration and aquifers in basalt. J Appl Geophys 55:3–38

    Article  Google Scholar 

  • Heredia J, Ruiz JM, García de Domingo A, Rubio F, Ibarra P (2007) Empleo de técnicas geofísicas en la caracterización de la cuenca endorreica de Fuente de Piedra, Málaga (España) [Use of geophysical techniques in the characterization of the endorheic basin of Fuente de Piedra, Málaga (Spain)]. Congreso: V Congreso Argentino de Hidrogeología. III Seminario Hispano-Latinoamericano de Hidrología Subterránea, Paraná, Argentina, 16–19 October 2007

  • Heredia J, Ruiz JM, García de Domingo A (2009) Estrategia para la caracterización del sistema hidrogeológico con densidad variable de la laguna de Fuente de Piedra (Málaga, España) [Strategy for characterization of the hydrogeologic system with variable density of the lake of Fuente de Piedra (Málaga, Spain)]. In: López-Geta JA (eds) La geología e hidrogeología en la investigación de humedales. IGME, Madrid

  • Ibarra P, Rubio FM (2005) Ensayo de tomografía eléctrica en la laguna de Fuente de Piedra (Málaga) [Testing of electrical tomography in the lagoon of Fuente de Piedra (Málaga)]. 5ª Asamblea Hispano Lusa de Geodesia y Geofísica, Sevilla, Spain, January 2006

  • IGME (1994) Mapa Geológico de España (E. 1:50000), Fonz (288). [Geological Map of Spain (E. 1:50000), Fonz (288)]. Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, p 89

  • IGME (1995) Mapa Geológico de España (E. 1:50000), Benabarre (289) [Geological Map of Spain (E. 1:50000), Benabarre (289)]. Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, p 191

  • IGME (2007) Mapa Geológico de España (E. 1:50000), Os de Balaguer (327) [Geological Map of Spain (E. 1:50000), Os de Balaguer (327)]. Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, p 113

  • ITGE (1986) Proyecto de investigación hidrogeológica del sistema 68 en el interfluvio del Esera-Noguera Ribagorzana (Huesca) [Research project from hydrogeological system 68 in the interfluve of the Esera, NogueraRibagorzana (Huesca)]. Instituto Tecnológico y Minero de España, Madrid

  • Lago M, Pocoví A (1982) Nota preliminar sobre la presencia de estructuras fluidales en las ofitas del área de Estopiñán (provincia de Huesca) [Preliminary note on the presence of flow structure in the Ophites Estopiñán area (province of Huesca)]. Acta Geol Hisp 17(4):227–233

    Google Scholar 

  • Legchenko A (2007) MRS measurements and inversion in presence of EM noise. Bol Geol Min 118(3):489–508

    Google Scholar 

  • Legchenko A, Valla P (2002) A review of the basic principles for proton magnetic resonance sounding measurements. J Appl Geophys 50:3–19

    Article  Google Scholar 

  • Legchenko A, Baltassat JM, Beauce A, Bernard J (2002) Nuclear magnetic resonance as a geophysical tool for hydrogeologists. J Appl Geophys 50:21–46

    Article  Google Scholar 

  • Legchenko A, Baltassat JM, Bobachev A, Martin C, Robain H, Vouillamoz JM (2004) Magnetic resonance sounding applied to aquifer characterization. Ground Water 42(3):363–373

    Article  Google Scholar 

  • Legchenko A, Descloitres M, Bost A, Ruiz L, Reddy M, Girard JF, Sekhar M, Mohan Kumar MS, Braun JJ (2006) Resolution of MRS applied to the characterization of hard rock aquifers. Ground Water 44(4):547–554

    Article  Google Scholar 

  • Legchenko A, Ezersky M, Camerlynck C, Al-Zoubi A, Chalikakis K, Girard J-F (2008) Locating water-filled karst caverns and estimating their volume using magnetic resonance soundings. Geophysics 73:G51–G61

    Article  Google Scholar 

  • Loke MH (1999) Time-lapse resistivity imaging inversion. In: Proceedings of the 5th Meeting of the Environmental and Engineering Geophysics Society, European Section, Em1, Budapest, September 1999

  • Loke MH (2000) Electrical Imaging Surveys for Environmental and Engineering Studies. Technical note of Geotomo Software. Available online at http://www.geoelectrical.com. February 2012

  • López-Vicente M (2007) Erosión y redistribución del suelo en agrosistemas mediterráneoas: Modelización predictiva mediante SIG y validación con 137Cs (Cuenca de Estaña, Pirineo Central) [Erosion and soil redistribution in Mediterranean agroecosystems: GIS predictive modeling and validation with 137Cs (Estaña Basin, Central Pyrenees)]. PhD Thesis, Univ. Zaragoza-CSIC, Spain, 212 pp

  • Lubczynsky MW, Roy J (2003) Hydrogeological interpretation and potential of the new magnetic resonance sounding (MRS) method. J Hydrol 283(1–4):19–40

    Article  Google Scholar 

  • Lubczynsky MW, Roy J (2004) Magnetic resonance sounding: new method for ground water assessment. Ground Water 42:291–303

    Article  Google Scholar 

  • Lubczynsky MW, Roy J (2005) MRS contribution to hydrogeological system parameterization. Near Surf Geophys 3:131–139

    Google Scholar 

  • Lubczynski MW, Roy J (2007) Use of hydrogeological system parameterization and modeling. Bol Geol Min 118(3):509–530

    Google Scholar 

  • Martínez-Peña MB, Pocoví A (1988) El amortiguamiento frontal de la estructura de la cobertera sur-pirenaica y su relación con el anticlinal de Barbastro-Balaguer [The front cushion of the south-Pyrenean structure and its relationship with the Barbastro-Balaguer anticline]. Acta Geol Hisp 23:81–94

    Google Scholar 

  • Martínez-Peña MB (1991) La estructura del límite occidental de la Unidad Surpirenaica Central [The structure of the western boundary of the Central Surpirenaica Unit]. PhD Thesis, Universidad de Zaragoza, Spain, 380 pp

  • Meads LN, Bentley LR, Mendoza CA (2003) Application of electrical resistivity imaging to the development of a geologic model for a proposed Edmonton landfill site. Can Geothechnical J 40:551–558

    Article  Google Scholar 

  • Mejias M, Plata J (2007) General concepts in hydrogeology and geophysics related to MRS. Bol Geol Min 118(3):423–440

    Google Scholar 

  • Millán H (2000) Estructura y cinemática del frente de cabalgamiento surpirenaico: Sierras Exteriores Aragonesas [Structure and kinematics of south Pyrenean thrust front: Aragonian External Sierras]. PhD Thesis, Universidad de Zaragoza, Spain

  • Millán H, Pueyo-Morer EL, Aurell Cardona M, Luzón Aguado A, Oliva-Urcia B, Martínez-Peña MB, Pocoví A (2000) Actividad tectónica registrada en los depósitos terciarios del frente meridional del Pirineo central [Tectonic activity recorded in the Tertiary deposits of the southern front of the central Pyrenees]. Rev Soc Geol España 13:279–300

    Google Scholar 

  • Morellón M, Valero-Garcés B, Moreno A, González-Sampériz P, Mata P, Romero O, Maestro M, Navas A (2007) Holocene palaeohydrology and climate variability in northeastern Spain: the sedimentary record of Lake Estanya (Pre-Pyrenean range). Quat Int. doi:10.1016/j.quaint.2007.02.021

  • Morellón M, Valero-Garcés B, Moreno A, Anselmetti F, Ariztegui D, Schnellmanns M, Moreno A, Mata P, Rico M, Corella JP (2008) Late quaternary deposition and facies model for karstic Lake Estanya (North-eastern Spain). Sedimentology. doi:10.1111/j.1365-3091.2008.01044.x

  • Muñoz JA (1992) Evolution of a continental collision belt: ECORS-Pyrenees crustal balanced cross-section. In: McClay KR (ed) Thrust tectonic. Chapman and Hall, London, pp 235–246

  • Owen RJ, Gwavava O, Gwaze P (2005) Multi-electrode resistivity survey for groundwater exploration in the Harare greenstone belt, Zimbabwe. Hydrogeol J 14:244–252

    Article  Google Scholar 

  • Pérez-Bielsa C, Ramajo J and Lambán LJ (2008) Marco geológico e hidrogeológico de las Lagunas de Estaña (Huesca, España) [Geological and hydrogeological context of the lakes of Estaña (Huesca, Spain)]. VII Congreso Geológico de España, Las Palmas de Gran Canaria, Spain, July 2008, Geo-Temas 10, 252 pp

  • Plata JL (1999) Técnicas convencionales de Geofísica de superficie aplicadas en hidrogeología. Actualidad de las técnicas geofísicas aplicadas en Hidrogeología [Conventional methods of surface applied geophysics in hydrogeology: current geophysical techniques applied in hydrogeology]. University of Granada, Granada, pp 21–32

  • Plata JL, Rubio FM (2007) Basic theory of the magnetic sounding resonance method. Bol Geol Min 118(3):441–458

    Google Scholar 

  • Plata J, Rubio FM (2008) The use of MRS in the determination of hydraulic transmissivity: the case of alluvial aquifers. J Appl Geophys 66:128–139

    Article  Google Scholar 

  • Plata J, Rubio FM (2009) Informe de las actividades geofísicas efectuadas en 2008 en las Lagunas de Estaña (Huesca) [Report on the geophysical activities carried out during 2008 at Estaña Lakes (Huesca)]. Open File IGME no. 63764, IGME, Madrid

  • Plata J, Rubio FM (2010) Interpretación integrada de sondeos de resonancia magnética, perfiles de resistividad y testificación de sondeos en las Lagunas de Estaña (Huesca) [Joint interpretation of the magnetic resonance sounding, electrical resistivity tomography and borehole logging at the Estaña Lakes (Huesca)]. Open File IGME no. 63939, IGME, Madrid

  • Plata J, Rubio FM (2011) The potential of the qualitative interpretation on MRS data: hydrogeophysical study of the Lagoons fo Estaña (Spain). Near Surf Geophys 9:225–240

    Google Scholar 

  • Pueyo-Morer EL, Millán H, Pocoví A, Parés JM (1999) Cinemática rotacional del cabalgamiento basal surpirenáico en las Sierras Exteriores Aragonesas: datos magnetotectónicos [Rotational kinematics from the south Pyrenean basal thrust in the Sierras Exteriores: magnetotectonical data]. Acta Geol Hisp 32(3–4):119–138

    Google Scholar 

  • Rapti-Caputo D, Bratus A, Santarato G (2009) Strategic groundwater resources in the Tagliamento River basin (northern Italy): hydrogeological investigation integrated with geophysical exploration. Hydrogeol J 17:1393–1409

    Article  Google Scholar 

  • Rein A, Hoffman R, Dietrich P (2004) Influence of natural time dependent variations of electrical conductivity on DC resistivity measurements. J Hydrol 285:215–232

    Article  Google Scholar 

  • Riera S, Wansard R, Juliá R (2004) 2000-year environmental history of a karstic lake in the Mediterranean Pre-Pyrenees: the Estanya lakes (Spain). Catena 55:293–324

    Article  Google Scholar 

  • Riera S, Lopez-Saez JA, Juliá R (2006) Lake responses to historical land use changes in northern Spain: the contribution of non-pollen palynomorphs in a multiproxy study. Rev Palaeobot Palynol 141(1–2):127–137

    Article  Google Scholar 

  • Rosenberry DO, Winter TC (1997) Dynamics of water-table fluctuations in an upland between two prairie-pothole wetlands in North Dakota. J Hydrol 191:266–289

    Article  Google Scholar 

  • Roy J, Lubczynski M (2003) The magnetic resonance sounding technique and its use for groundwater investigations. Hydrogeol J 11:455–465

    Article  Google Scholar 

  • Ruiz JM, Rubio FM, Ibarra P, García de Domingo A, Heredia J, Araguas L (2006) Contribución de la tomografía eléctrica en la caracterización del sistema hidrogeológico de la laguna de Fuente de Piedra (Málaga) [Contribution of electrical tomography in the characterization of the hydrogeologic system of the lagoon of Fuente de Piedra (Málaga)]. In: Las aguas subterráneas en los países mediterráneos, vol 1. Hidrogeología y Aguas Subterráneas no. 17. IGME, Madrid, pp 353–358

  • Salvany JM, Bastida J (2004) Análisis litoestratigráfico del Keuper surpirenaico Central. [Central-south Pyrenean Keuper lithostratigraphic analysis]. Rev Soc Geol 17(1–2)

    Google Scholar 

  • Salvany JM, Ortí F (1987) El Keuper de los Catalánides [The Catalan Keuper]. Cuad Geol Iber 11:215–236

    Google Scholar 

  • Sandberg SK, Slater LD, Versteeg R (2002) An integrated geophysical investigation of the hydrogeology of an anisotropic unconfined aquifer. J Hydrol 267:227–243

    Article  Google Scholar 

  • Sancho Marcén C (1988) El Polje de Saganta (Sierras Exteriores pirenaicas, prov. de Huesca) [The Sagantapolje (Pyrenean External Sierras]. Cuaternario Geomorfolog 2(1–4):107–113

    Google Scholar 

  • Schlumberger Wireline and Testing (1989) Log interpretation principles applications sugarland, Texas. Schlumberger, Laredo, TX, 251 pp

  • Segurét M (1975) Etude tectonique des nappes et series decollées de la partie centrale du versant sud des Pyrénées: caractére sedymentaire role de la compression et de la gravité. [Study of tectonic plates and separate series of the central part of the southern slopes of the Pyrenees: sedimentary character role of compression and gravity]. PhD Thesis, Université des Sciences et Techniques du Languedoc (USTELA), France, Sér Geol Struct no. 2, 155 pp

  • Skinner D, Heinson G (2004) A comparison of electrical and electromagnetic methods for the detection of hydraulic pathways in a fracturated rock aquifer, Clare Valey, South Australia. Hydrogeol J 12:576–590

    Article  Google Scholar 

  • Sophocleous M (2002) Interactions between groundwater and surface water: the state of the science. Hydrogeol J 10:52–67. doi:10.1007/s10040-001-0170-8

    Article  Google Scholar 

  • Sophocleous M (2009) Relationships between groundwater and surface water in the prairie wetlands of North America. IAH-Spanish Chapter, Zaragoza, Spain

    Google Scholar 

  • Swanberg CA, Walkey WC, Combs J (1988) Core hole drilling and the “rain curtain” phenomenon at Newberry volcano, Oregon. J Geophhys Res 93:10163–10173

    Article  Google Scholar 

  • Teixell A, Muñoz JA (2000) Evolución tectono-sedimentaria del Pirineo Meridional durante el Terciario: una síntesis basada en la transversal del río Noguera Ribagorzana [Tectono-sedimentary evolution of the Southern Pyrenees during the Tertiary: a synthesis based on river cross section Noguera Ribagorzana]. Rev Soc Geol España 13(2)

  • Telford WM, Geldart LP, Sheriff RE (1990) Applied geophysics. Cambridge University Press, Cambridge, p 792

  • Van Shoor M (2002) Detection of sinkholes using 2D electrical receptivity imaging. J Appl Geophys 50:393–399

    Article  Google Scholar 

  • Vergés J, Muñoz JA (1990) Thrust sequences in the southern Central Pyrenees. Bull Soc Geol Fr 8:265–271

    Google Scholar 

  • Virgili C (1958) El Triásico de los Catalánides [Catalan Triassic]. Bol Geol Min 69:856

    Google Scholar 

  • Vouillamoz JM, Baltassat JM, Girard JF, Plata J, Legchenko A (2007) Hydrogeological experience in the use of MRS. Bol Geol Min 118(3):531–550

    Google Scholar 

  • Yaramanci U, Hertrich M (2007) Inversion of magnetic resonance sounding data. Bol Geol Min 118(3):473–488

    Google Scholar 

  • Ziagos JP, Blackwell DD (1981) A model for the effect of horizontal fluid flow in a thin aquifer on temperature-depth profiles. Geotherm Resour Counc Trans 5:221–223

    Google Scholar 

  • Zhou W, Beck BF, Adams AL (2002) Effective electrode array in mapping karst hazards in electrical resistivity tomography. Environ Geol 42:922–928

    Google Scholar 

Download references

Acknowledgements

This work has been undertaken within the framework of the IGME Project “Funcionamiento hidrogeológico de humedales relacionados con las aguas subterráneas en la Cuenca del Ebro (2008–2010)”. The authors thank the owners of the fields for the facilities they have provided. The field assistants of the Instituto Geológico y Minero de España (IGME, Spanish Geological Survey), Instituto Pirenaico de Ecología (IPE), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Diputación General de Aragón (DGA) and University of Zaragoza (UNIZAR) are greatly acknowledged for their contribution. We also thank Javier Ramajo for his fundamental contribution to geological mapping without which we would not have been able to carry out this work.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Instituto Geológico y Minero de España, Unidad de Zaragoza, C/ Manuel Lasala 44, 50006, Zaragoza, Spain

    Cristina Pérez-Bielsa, Luis J. Lambán & Ruth Soto

  2. Instituto Geológico y Minero de España (IGME) Grupo de Geofísica, C/ La Calera 1, 28760, Tres Cantos (Madrid), Spain

    Juan L. Plata & Félix M. Rubio

Authors
  1. Cristina Pérez-Bielsa
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Luis J. Lambán
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. Juan L. Plata
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  4. Félix M. Rubio
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  5. Ruth Soto
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to Cristina Pérez-Bielsa.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Pérez-Bielsa, C., Lambán, L.J., Plata, J.L. et al. Characterization of a karstic aquifer using magnetic resonance sounding and electrical resistivity tomography: a case-study of Estaña Lakes (northern Spain). Hydrogeol J 20, 1045–1059 (2012). https://doi.org/10.1007/s10040-012-0839-1

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s10040-012-0839-1

Keywords

Search

Navigation