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Title: Sr isotopic signatures of Portuguese bottled mineral waters and their relationships with the geological setting
Other Titles: Assinaturas isotópicas de Sr em águas minerais de Portugal e sua relação com o enquadramento geológico
Author: Ribeiro, S.
Azevedo, M. R.
Santos, J. F.
Medina, J.
Costa, A.
Keywords: 87 Sr/ 86 Sr isotopic ratios
Natural mineral waters
Water-rock interaction processes
Razões isotópicas 87Sr/86Sr
Águas minerais engarrafadas
Processos de interação água-rocha
Issue Date: Dec-2014
Publisher: LNEG – Laboratório Nacional de Energia e Geologia
Abstract: This work presents the 87Sr/86Sr isotope compositions of nine samples of bottled waters from several regions of Portuguese mainland. The Sr isotopic variability displayed by the analysed waters is strongly correlated with the age and mineralogical composition of the aquifer source rocks, suggesting that the 87Sr/86Sr isotope signatures of these mineral waters are dominantly controlled by fluid-rock and/or fluid-mineral interaction processes. The lowest 87Sr/86Sr ratios are found in water samples from the Monchique aquifer (87Sr/86Sr = 0.70447), located in Late Cretaceous alkaline magmatic rocks of mantle origin. The Vimeiro waters hosted in carbonate and evaporite formations of Jurassic age have 87Sr/86Sr values of 0.70808 and appear to have reached bulk isotopic equilibrium with whole-rock, whereas the waters sourced in Cenozoic siliciclastic sediments tend to exhibit 87Sr/86Sr ratios close to the rainwater value (São Silvestre; 87Sr/86Sr = 0.71078). Finally, the waters coming from granitic and/or metamorphic terrains of the Iberian Variscan basement (Vitalis, Luso, Carvalhelhos, Fastio and Serra da Estrela) display the most radiogenic Sr isotopic signatures (87Sr/86Sr > 0.7136). In the modern commercial context, the differences encountered provide a powerful tool for fingerprinting the mineral water origin and may be used for purposes of mineral water authentication. The results obtained also show the relevance of Sr isotopes as geochemical tracers in hydrogeology.
Neste trabalho, apresentam-se e discutem-se as razões isotópicas 87Sr/86Sr obtidas em nove amostras de águas engarrafadas provenientes de vários pontos do território continental português. A variabilidade isotópica encontrada nas águas analisadas relaciona-se com a idade e com a composição mineralógica das rochas do aquífero de origem, o que sugere que as razões isotópicas de Sr são fortemente controladas por processos de interacção água - rocha e/ou água - minerais. Os valores mais baixos de 87Sr/86Sr encontram-se nas águas do aquífero de Monchique (87Sr/86Sr = 0,70447), que estão associadas a ocorrências magmáticas alcalinas do Cretácico superior. As águas de Vimeiro, captadas em formações carbonatadas e evaporíticas do Mesozoico apresentam valores de 87Sr/86Sr de 0,70808, sugerindo que estas águas alcançaram o equilibrio isotópico com as rochas do aquífero, enquanto as águas associadas a rochas sedimentares siliciclásticas de idade cenozóica possuem razões isotópicas muito próximas dos valores que se encontram na água da chuva (São Silvestre; 87Sr/86Sr = 0,71078). Por último, as águas procedentes de rochas graníticas e/ou metamórficas do soco varisco (Vitalis, Luso, Carvalhelhos, Fastio e Serra da Estrela) apresentam composições isotópicas de Sr mais radiogénicas (87Sr/86Sr > 0,7136). Num contexto comercial as diferenças encontradas proporcionam uma ferramenta que poderá ser usada para fins de certificação da proveniência de águas minerais. Os resultados obtidos também mostram a importância dos isótopos de Sr como traçadores geoquímicos em hidrogeologia.
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10773/13117
ISSN: 0873-948X
Publisher Version: http://www.lneg.pt/iedt/unidades/16/paginas/26/30/185
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