Fault zones are an important control on fluid flow, affecting groundwater supply, contaminant migration, and carbon storage. However, most models of fault seal do not consider fault zone cementation, despite the recognition that it is common and can dramatically reduce permeability. In order to study the field‐scale hydrogeologic effects of fault zone cementation, we conducted a series of aquifer pumping tests in wells installed within tens of meters of the variably cemented Loma Blanca Fault, a normal fault in the Rio Grande Rift. In the southern half of the study area, the fault zone is cemented by calcite; the cemented zone is 2‐8 m wide. In the center of the study area, the cemented fault zone is truncated at a buttress unconformity that laterally separates hydrostratigraphic units with a ∼40X difference in permeability. The fault zone north of the unconformity is not cemented. Constant rate pumping tests indicate that where the fault is cemented, it is a barrier to groundwater flow. This is an important demonstration that a fault with no clay in its core and similar sediment on both sides can be a barrier to groundwater flow by virtue of its cementation; most conceptual models for the hydrogeology of faults would predict that it would not be a barrier to groundwater flow. Additionally, the lateral permeability heterogeneity across the unconformity imposes another important control on the local flow field. This permeability discontinuity acts as either a no‐flow boundary or a constant head boundary, depending on the location of pumping.

中文翻译：

---

区域尺度上断裂带胶结对地下水流动的影响

断层带是控制流体流动，影响地下水供应，污染物迁移和碳储存的重要控制。但是，大多数断层密封模型都没有考虑断层的胶结作用，尽管认识到它是常见的并且会显着降低渗透率。为了研究断层带胶结的田间规模水文地质效应，我们在可变胶结的Loma Blanca断层（里约格兰德大裂谷的正常断层）数十米内安装的井中进行了一系列含水层抽水试验。在研究区的南半部，断层带由方解石胶结。胶结区的宽度为2-8 m。在研究区域的中心，胶结断层带被一个不整合的顶峰截断，该不均匀性横向分隔了水文地层单元，渗透率相差约40倍。不整合北部的断裂带没有被胶结。恒速抽水测试表明，在断层固结的地方，它是阻碍地下水流动的障碍。这是一个重要的证明，由于其胶结作用，岩心中没有粘土且两侧都有相似的沉积物的断层可能成为阻碍地下水流动的障碍。断层水文地质学的大多数概念模型都将预测它不会成为地下水流动的障碍。另外，横跨不整合面的横向渗透率非均质性对局部流场施加了另一重要控制。根据泵的位置，这种渗透性的不连续性既可以作为无流动边界，也可以作为恒定的水头边界。它是地下水流动的障碍。这是一个重要的证明，由于其胶结作用，岩心中没有粘土且两侧都有相似的沉积物的断层可能成为阻碍地下水流动的障碍。断层水文地质学的大多数概念模型都将预测它不会成为地下水流动的障碍。另外，横跨不整合面的横向渗透率非均质性对局部流场施加了另一重要控制。根据泵的位置，这种渗透性的不连续性既可以作为无流动边界，也可以作为恒定的水头边界。它是地下水流动的障碍。这是一个重要的证明，由于其胶结作用，岩心中没有粘土且两侧都有相似的沉积物的断层可能成为阻碍地下水流动的障碍。断层水文地质学的大多数概念模型都将预测它不会成为地下水流动的障碍。另外，横跨不整合面的横向渗透率非均质性对局部流场施加了另一重要控制。根据泵的位置，这种渗透性的不连续性既可以作为无流动边界，也可以作为恒定的水头边界。断层水文地质学的大多数概念模型都将预测它不会成为地下水流动的障碍。另外，横跨不整合面的横向渗透率非均质性对局部流场施加了另一重要控制。根据泵的位置，这种渗透性的不连续性既可以作为无流动边界，也可以作为恒定的水头边界。断层水文地质学的大多数概念模型都将预测它不会成为地下水流动的障碍。另外，横跨不整合面的横向渗透率非均质性对局部流场施加了另一重要控制。根据泵的位置，这种渗透性的不连续性既可以作为无流动边界，也可以作为恒定的水头边界。