Implementación de modelos geoquímicos inversos en la caracterizaron geoquímica del acuífero poroso clástico de Coronel Moldes, Córdoba

GOMEZ, MARÍA LAURA

Córdoba, Argentina

Congreso; I Reunión Argentina de geoquímica de la superficie; 2009

CICTERRA-CIGeS

<!-- /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman";} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:70.85pt 3.0cm 70.85pt 3.0cm; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> En el presente estudio se han seleccionado modelos geoquímicos inversos con el fin de aproximar las reacciones hidrogeoquímicas que causan los distintos tipos de aguas en el sistema acuífero loéssico de la llanura Chacopampeana. El sector de estudio comprende un área de 440 km2, presenta un relieve muy suave (0,55%) y con pendientes locales (2%) asociadas a la presencia de médanos removilizados. Los materiales aflorantes y que componen el acuífero corresponden a sedimentos arenosos finos-limosos eólicos, denominados loess. De los estudios hidrogeoquímico realizados se observa que la distribución de los componentes químicos del agua subterránea no presenta una evolución geoquímica normal en el sentido del flujo. La composición bicarbonatada sódica y bicarbonatada-sulfatada sódica resultó dominante sin observar un aumento de salinidad en el sentido del flujo subterráneo. Variaciones locales respecto a las características litológicas han sido encontradas en los primeros metros del subsuelo en la zona tales como niveles continuos y discontinuos de cementación carbonática (toscas), con diferentes espesores y localizados a profundidades variables. Las heterogeneidades en los materiales que componen el acuífero freático y la presencia de zonas de recarga local influyen de manera significativa en la distribución areal de los componentes hidroquímicos, resultando heterogénea sin poder relacionarla con las características geomorfológicas o al sistema de flujo subterráneo. Debe destacarse que las aguas del tipo bicarbonatado sódico se corresponden en general con aguas más dulces mientras que aquellas más saladas los sulfatos y cloruros aumentan su concentración, debido al aumento de la mineralización del agua y efectos de la mayor solubilidad de las sales que forman estos aniones. A partir de los conceptos evolutivos de aguas y a la aplicación de los conceptos termodinámicos, es posible plantear modelos evolutivos localizados. En este trabajo se realizaron modelos de tipo inverso con el programa NETPATH (Plummer et al., 1991). Las reacciones químicas en el acuífero Coronel Moldes fueron analizadas en tramos cortos y locales de las líneas de flujo, con el fin de conocer la evolución geoquímica de aguas relacionadas, estableciendo las condiciones geoquímicas asociadas a la presencia y movilización del As y el F- en el agua subterránea y a fin de estimar aquellos sitios más influenciados por el proceso de recarga natural considerando el incremento de salinidad por un factor de evaporación y utilizando al ion Cl- como conservativo. En este sentido, los modelos indicaron una recarga importante en la zona de médanos, resultando similares valores (entre 8% y 29%) a los obtenidos por el método de ion Cl- (entre 11% y 25%). Los modelos seleccionados para explicar la composición de aguas bicarbonatadas sódicas (menos evolucionada) en las zonas de recarga indican procesos de disolución de calcita, disolución e hidrólisis de silicatos junto a proceso de intercambio catiónico, a partir del cual Na+ es liberado desde las posiciones de intercambio hacia la solución, y Ca+2 y Mg+2 incluidos en los sitios de intercambio en una proporción 2:1 junto al intercambio positivo Mg+2/Na+ incluyendo un número reducido de moles. El aumento de F- en la solución, derivado principalmente del vidrio volcánico presente en los sedimentos, podría estar representado por la disolución de fluorapatita en todos los modelos. Los índices de saturación calculados con Aquachem indican la subsaturación respecto a minerales silicatados entre los que se encuentra sílice amorfa, principal portador de F- y As(Total) en el agua subterránea. En la modelación para determinar los cambios químicos desde aguas bicarbonatadas sódicas hacia aguas sulfatadas-bicarbonatadas sódicas indicaron procesos de precipitación de calcita, disolución e hidrólisis de silicatos junto a proceso de intercambio catiónico. La termodinámica indica que el agua pasa de estar próxima al equilibrio con calcita a estar sobresaturada, siendo por lo tanto correcto esperar que el modelo indique precipitación de calcita a lo largo de la línea de flujo. En esta evolución se mantienen procesos intercambio catiónico con adsorción de Ca+2 y liberación de Na+ junto a procesos de disolución de silicatos. Algunos modelos indican procesos de intercambio catiónico con adsorción de Na+ y liberación de Ca+2  que también se considera posible en un acuífero con altas concentraciones de Na+. De la modelación geoquímica se concluye que los procesos de disolución/precipitación de calcita, intercambio catiónico y meteorización de los silicatos gobiernan las reacciones químicas que resultan de la interacción agua-sólido en el acuífero de la zona de Coronel Moldes.