يشمل حوض مرزق المنطقة المحصورة ما بين خط عرض 160 وخط عرض 280 شمالاً وما بين جبال الدرار وهضبة التيبستي ويغطي مساحة 300000 كم2 في الأراضي الليبية وهي منطقة شديدة الجفاف يتراوح معدل الأمطار فيها ما بين 20-10ملم/السنة وتشتمل على خزانين جوفيين رئيسيين هما الخزان الجوفي الأسفل والخزان الجوفي الأعلى.
يتكون الخزان الجوفي الأسفل من الحجر الرملي العائد إلى الباليوزويك مع تداخلات غضارية تمتد عبر تشاد، الجزائر، والنيجر حيث يتكشف وينحدر شمالاً في حوض مرزق وتعود وتتكشف ثانية في الأطراف الشمالية وتتراوح سماكة طبقاتها ما بين 2000-200م.
المياه في حوض مرزق حبيسة ومضغوطة باستثناء أطراف الحوض واتجاه حركة المياه جنوب غرب-شمال شرق حيث يتدرج المنسوب البيزومتري ما بين 700متر في أقصى الجنوب الغربي ويصل إلى 250 متر بالقرب من منخفض الهون الإنهدامي.
تشكل السحنات المتواجدة على طول الشاطيء والآبار الاستثمارية مناطق الصرف وقد يتم الصرف عبر طبقات الكريتاس الأسفل التي تعلوها والتي تشكل الطبقة المائية الرئيسية في حوض حمادة الحمراء نظراً لوجود اتصال هيدروليكي مع هذه الطبقات.
دلت الدراسات الأيزوتوبية على ندرة التغذية الحديثة لمياه هذه الطبقات على الرغم من تكشفاتها الواسعة وتم تقدير عمر مياهها ما بين 13800 - 4100 سنة مع قيم أحدث في أواسط الحوض ونوعية مياهها جيدة حيث لا تتجاوز الملوحة الكلية 1غ/لتر وقد تتناقص إلى 0.15غ/لتر.
يشتمل الخزان الجوفي الأعلى على الرسوبيات القارية التي تعود إلى الترياس والجوراس والكريتاس الأسفل والتي تعرف بالمجموعة النوبية وتتكون من طبقات من الغضار والحجر الرملي والرمال ويتجاوز سمك الطبقة المشبعة 1000متر مع تناقص نحو الأطراف إلى 200-300متر.
يعلو هذا الخزان طبقات الباليوزويك وتفصله عنها طبقات غضارية سميكة تعود إلى الدور الكربوني والخزان النوبي العلوي وهو ليس متجانس.
تتجه حركة المياه الجوفية في الخزان الجوفي الأعلى كما في الأسفل من الجنوب الغربي للشمال الشرقي.
تشكل مناطق المنخفضات والسبخات المنتشرة في وادي مرزق، العجل، ووادي عتبة مناطق الصرف الطبيعية.
تدل نتائج دراسات النظائر على وجود تغذية حديثة من أمطار مرتفعات تيبستحار.
ويتميز هذا الخزان بنوعية مياهه الجيدة حيث تتراوح الملوحة الكلية ما بين0.48-0.16غ/لتر غير أن الآبار القليلة العمق تعطي أحياناً ملوحة عالية تتراوح مابين (1-4 غ/لتر).
التسميات
أحواض الصحراء الكبرى