Modelo conceptual del acuífero de la meseta basáltica en el sudoeste del departamento Puelén, La Pampa

Abstract

El objetivo general de esta tesis es elaborar un modelo conceptual que explique los aspectos hidroquímicos y la posible evolución, del acuífero desarrollado en el área de la Meseta Basáltica, en el suroeste del Departamento Puelén, Provincia de La Pampa. El cual, contribuya a la profundización y actualización del conocimiento hidrogeológico con base en información geológica y geomorfológica de la región. El trabajo requirió la ejecución de tareas de recopilación y análisis de la información existente, tareas de campo, gabinete y laboratorio. La profundidad del nivel freático fue determinada en 62 puntos de control, se recolectaron 68 muestras de agua subterránea de pozos cavados, manantiales y perforaciones distribuidas en el área, 53 para análisis hidroquímico y 15 para determinaciones de δ 18O y δ 2H. En el gabinete, se interpretaron los resultados obtenidos en el campo y en laboratorio mediante el empleo del cálculo de parámetros estadísticos y la representación de diferentes tipos de gráficos, mapas y diagramas isotópicos e hidroquímicos. Además, se calcularon distintas relaciones iónicas (rMg++/rCa++; rNa+ /rCa++; rSO4 = /rCl- ; rNa+ /rCly r(Ca + Mg) / r(HCO3 + SO4). índices de saturación (yeso, dolomita y calcita) y diagrama de campos de estabilidad. El área de estudio corresponde a la Región Hídrica de la llamada Meseta Basáltica y se caracteriza porque la superficie terrestre se halla cubierta por derrames lávicos que forman un manto suavemente ondulado, entre los cuales se encuentran depresiones topográficas en las cuales existen manantiales de pequeño caudal y un efímero escurrimiento que se infiltra en salitrales casi permanentes. Desde el punto de vista hidrogeológico resultan importantes las formaciones estratigráficas superiores, por ser portadoras del acuífero estudiado. Se diferencian las formaciones íntegramente sedimentarias de las formaciones totalmente volcánicas. De las primeras, solo tiene importancia como acuífero la secuencia cuaternaria del Holoceno, constituida por sedimentos actuales. El acuífero, cuyo carácter hidráulico es predominantemente libre es el que se aloja en las vesículas y en las fracturas de las distintas coladas basálticas, las cuales le otorgan a las mismas, una alta porosidad y permeabilidad secundaria. La caracterización hidroquímica de las aguas subterráneas indica que el 96 % se clasifican como cloruradas sódicas y el 4 % restante como sulfatadas sódicas. Dentro del primer tipo (cloruradas sódicas) se distinguen dos subgrupos, los cuales se diferencian en el contenido de los aniones y se denominan cloruradas/bicarbonatadas sódicas y cloruradas/sulfatadas sódicas. Del análisis de las relaciones iónicas surge que todas las muestras están subsaturadas respecto a yeso. Mientras que, el 96 % de las muestras analizadas presentan una sobresaturación en dolomita. En el caso de la calcita, el 96 % de las muestras estudiadas están en equilibrio o sobresaturadas y por ende, manifiestan una tendencia a precipitar CaCO3. De los diagramas de campo de estabilidad surge que la hidrólisis de plagioclasas sería posible, ya que el agua subterránea está en equilibrio con minerales secundarios (montmorillonita sódica y cálcica) que se producen en la reacción. Según el Código Alimentario Argentino (CAA, 2007) el 100 % de las muestras de agua obtenidas durante el muestreo presentan valores elevados de dureza, el 96 % superan los valores umbrales de solidos totales disueltos (SDT), el 90 % de las aguas muestreadas exceden el límite aceptable del ion cloruro y el 69 % contiene valores altos de sulfato. El total de los puntos muestreados presentan contenidos de arsénico por encima del máximo permitido y el 48 % de las muestras contienen tenores de flúor que exceden el límite establecido para bebida. En cuanto a la calidad de las aguas subterráneas para riego, según las normas de Riverside, el 100% de las muestras se clasifican como clase C4, salinidad muy elevada y con respeto al peligro de sodificación del suelo, el 81 % se categorizan clase S3 y S4, alto y muy alto contenido de sodio. Lo que las convierte, a la mayoría en aguas inadecuadas pare riego y de la clasificación del agua para consumo animal se desprende que, la mayoría de las aguas son muy buenas para consumo de bovinos. La composición isotópica de las aguas subterráneas en el área de estudio es en general consistente con la línea de aguas meteóricas mundial. El modelo hidrogeológico que se adopta para la zona de trabajo es el de un acuífero multicapa constituido por capas permeables (basaltos) que suprayacen a capas permeables, semipermeables o impermeables (sedimentos de las formaciones superiores de la Cuenca Neuquina) y entidades sedimentarias (arenas) posteriores a los depósitos en dicha cuenca. La zona de mayor importancia desde el punto de vista hidrogeológico está representada por el área basáltica, la cual se desarrolla principalmente en el centro y oeste del área de estudio tomando forma dendrítica hacia el sureste de la misma. Hidráulicamente es un acuífero libre, el agua se mueve por las vesículas y las fracturas propias de los distintos flujos basálticos aprovechando la pendiente regional.

The principal aim of this thesis is to elaborate a conceptual model that explains the hydrochemical aspects and the possible evolution, of the aquifers, which is situated in the basaltic plateau in the southwest of Puelén’s department, in La Pampas province. This one can contribute to deepen and to actualize the hydrogeological knowledge with base in geological and geomorphological information of the region. To perform this work, compilation tasks and analysis of the existing information, field and laboratory work were required. The phreatic level’s depth was determine in a network of 68 control points, groundwater samples were collected from excavated holes, springs and boreholes distributed in the area, 53 for hydrochemical analysis and 15 for δ 18O y δ 2H determinations. The obtained results, in the laboratory and in the field, using statistical parameter’s calculations and the representation of different kinds of isotopic and hydrochemical graphs, maps and diagrams were interpreted. Furthermore, different ionic relations (rMg++/rCa++; rNa+ /rCa++; rSO4 = /rCl- ; rNa+ /rCly r(Ca + Mg) / r(HCO3 + SO4), saturation index (yeso, dolomita y calcita) and stability field’s diagrams were calculated. The application area belongs to the hydric region, which refers to the basaltic plateau, and its surface is covered by lava flows, which form a softly wavy stratum, among them, we can find hollows, which have springs with small flow and that lose themselves in almost permanent saltpeter beds. From the hydrogeological point of view, the upper stratigraphic formations are important, because they are carriers of the studied aquifer. Only the Holocene Quaternary sequence, is constituted by current sediments, is important as an aquifer. The aquifer, whose hydraulic character is predominantly free is the one that is lodged in the vesicles and in the fractures of the different basaltic flows, which give them, a high porosity and secondary permeability. The hydrochemical characterization of groundwater indicates that 96% are classified as sodium chlorides and 4% remaining as sodium sulfated. Within the first type (sodium chlorides) are differentiated two subgroups, which differ in the content of anions and are called chlorides/bicarbonated sodium and chlorides/sulfated sodium. From the analysis of ionic relations, all samples are subsaturated with respect to gypsum. 96% of the samples studied show oversaturated in dolomite. With regard to calcite, 96% of the samples are in equilibrium o oversaturated and manifest tendency to precipitate CaCO3. According to the Argentinean Alimentary Code’s regulations, 100% of the water samples have high hardness values, 96% exceeds the limit for total solids dissolved, 90% exceeds the acceptable limit for chloride and 69% contains high sulphate values. The total sampled points contain arsenic tenors above the established limit and 48% exceed the fluoride values accepted for human consumption. The majority of the water samples are very good for the animal consumption and According to the rules Riverside for irrigation, the 100% are classified as class C4. With respect to the danger of sodificación of the soil, 81% are S3 y S4. Therefore, most are inadequate for irrigation. The isotope composition of groundwater in the study area is generally consistent with the World Meteoric Water Line (WMWL). The hydrogeological model adopted for the work area is a multilayer aquifer consisting of permeable layers (basalts) that underlie permeable, semi-permeable or impermeable layers (sediments of the upper formations of the Neuquina Basin) and entities sedimentary (sands) subsequent to the deposits the Neuquina Basin. The area of greatest importance hydrologically this represented by the basaltic area, which is developed mainly in the center and west of the study area, taking shape dendritic toward the southeast. Hydraulically it is a free aquifer, the water moves through the vesicles and the fractures of the basaltic flows taking advantage of the regional slope.