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  • CLASE 4.26.T. Y 4.27.T GALOFR. FCIHS, 21102/2005

    CLASES 426T Y4.27.T

    EXPLORACiN DE AGUAS SUBTERRNEAS EN LAS ROCAS INTRUSIVAS y METAMRFICAS (1 Y 11)

    1. INTRODUCCiN

    2. LA ALTERACiN SUPERFICIAL O METEORIZACiN

    3. LA ALTERACiN PROFUNDA (FRACTURAS, DIACLASAS, FALLAS)

    4. PARMETROS HIDRULICOS Porosidad y permeabilidad 5. PERFORACiN DE CAPTACIONES

    6. CALIDAD DEL AGUA

    7. TIPOLOGA DE LAS CAPTACIONES

    8. INVESTIGACiN HIDROGEOLGICA

    Anlisis de la red hidrogrfica

    Cartografa de detalle

    Tcnicas geofsicas

    Inventario de pozos y sondeos

    9. DILEMA ENTRE LA CONSTRUCCiN DIRECTA DE POZOS OCON SONDEO DE RECONOCIMIENTO PREVIO

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    EXPLORACiN DE AGUAS SUBTERRNEAS EN LAS ROCAS INTRUSIVAS y METAMRFICAS

    Nota previa importante: El material o documentacin para la redaccin de este captulo est tomado principalmente de la excelente obra AGUAS SUBTERRNEAS EN ROCAS DURAS, publicada en castellano en 1985, como el nmero 33 de la coleccin Estudios e informes en hidrologa, por la UNESCO, como parte del proyecto 8.6 del Programa Hidrolgico Internacional, ISBN 92-3301980-2, Y redactado por un grupo de expertos encabezados por el Prol. Ingemar Larsson entre 1977 y 1979 (300 pginas, ms 15 lminas estereoscpicas, en blanco y negro, fuera del texto, ms e un pequeo vocabulario terminolgico). Puede obtenerse mediante compra por correo en la Organizacin de las Naciones Unidas para la Educacin, la Ciencia y la Cultura, UNESCO, 7, place de Fontenoy, 75700-PARIS.

    A pesar de sus pequeos defectos en la traduccin al castellano, su lectura se considera imprescindible para los profesionales que trabajan en este tipo de materiales o formaciones acuferas, tanto por resumir de una manera muy general o global, a escala planetaria, los conocimentos cualitativos y cuantitativos que se poseen sobre este tema, como por los seis ejemplos de investigacin hidrogeolgica real que se detallan en la segunda parte del texto, as como por la extensa bibliografa citada al final.

    Otra excelente obra de consulta es HYDROLOGY OF HARD ROCK5, de la Editorial Heise .

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    1. INTRODUCCiN

    Este tipo de formaciones geolgicas (rocas gneas y metamrficas en general, con todas sus variedades o tipos litolgicos, diques o racas filonianas, etc.), son el ejemplo tipico de materiales poco, muy poco nada permeables, por lo que poseen poco, muy poco o ningn inters hidrogeolgico, desde el punto de vista de obtencin de notables recursos hdricos subterrneos (caudales superiores a algn litro por segundo, por lo general, considerando siempre caudales de rgimen o operativos).

    Pero la realidad geolgica del planeta demuestra que, en muchas zonas del mismo, aqullas son las formaciones rocosas predominantes, por lo que su inters hidrogeolgico, desde el punto de vista de distribucin geogrfica, es bastante superior.

    Por otro lado, tambin en muchas zonas ridas o semiridas, con evidente falta de agua, y, por desgracia, en determinados pases en vas de desarrollo,

    suelen formar amplias zonas del subsuelo, por lo que no queda otra solucin que acudir a los escasos caudales que suelen proporcionar estas formaciones.

    Por ejemplo, en el texto citado, se menciona que la poblacin que habita en reas cubiertas por este tipo de formaciones geolgicas es de unos 30 millones de personas en la Amrica latina, 50 millones en frica y algunos centenares de millones en Asia.

    En nuestro pais, el rea cubierta por este tipo de formaciones es de un 30 %, aproximadamente.

    Asi pues, con todos estos razonamientos anteriores, se comprende su inters por su estudio.

    En lo que se refiere a la tipologa o litologa especfica o petrologia de detalle de las diferentes rocas consideradas. en tanto que contenedoras o formadoras de acuiferos (granitos, granodioritas, gneises, cuarcitas, esquistos, frlitas. pizarras, etc.), la experiencia demuestra que aqulla no importa demasiado a la hora de estudiar los recursos hidrulicos de las mismas, dada su compacidad y ausencia de porosidad y permeabilidad primarias, en general.

    En otras palabras, la litologa concreta de estas rocas influyen de manera muy escasa en sus propiedades hidrolgicas, y, por lo tanto, como fuente o origen de recursos hidricos importantes.

    Ello se debe a que la porosidad y permeabilidad de estas rocas, necesarias para su aprovechamiento hidrolgico por parte del hombre, se deben, general y fundamentalmente, a procesos de alteracin fsica, qumica o fisicoqumica, es decir, procesos de carcter secundario, con independencia del tipo litolgico de la roca original.

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    PIZARRAS, CUARCITAS Y CALIZAS METAMRFICAS DEL CAP DE CREUS (Alt Emporda) (ORIGEN LEGENDARIO DE LA DEU DEL CANIG)

    GRANITOS Y RESTOS DE FILONES O DIQUES DE APUTAS/PEGMATITAS EN LA BASE DE LA PRESA DE SAU, CAUCE DE LA RIERA MAJOR (OTOO 2004)

    ALTA COMPACIDAD. MUY ESCASA POROSIDAD Y PERMEABILIDAD MUY BAJA O NULA

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    As, los casos en que estas formaciones dan o proporcionan caudales muy importantes o excepcionales, son debidos siempre a estructuras hidrogeolgicas muy especiales y concretas (pizarras muy tectonizadas por fallas cabalgantes en Capellades, granitos tambin muy tectonizados en profundidad en San! Cuga! del Valls, con aguas termales, por ejemplo).

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    SURGENCIA DE UN POZO CONSTRUIDO EN 2001 PARA LA ALIMENTACiN DE LA BASSA DE CAPELLADES, ENTONCES SECA. CEGADO PROVISIONALMENTE CON UNA LOSA DE 4000 kg. (FEBRERO DE 2005). SE INTENTAR CEGARLO o SELLARLO DE MANERA ADECUADA, SI ES POSIBLE

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    Se recuerda que es posible encontrar casos de estructuras carstificadas en materiales o rocas calcreas metamorfizadas (mrmoles, por ejemplo), que si bien, desde el punto de vista litolgico, caen dentro del tipo de rocas duras, desde el punto de vista hidrogeolgico, deberian incluirse dentro de las rocas carbonatadas sensu estrictu, por lo menos, en la opinin del autor.

    La figura de la pgina siguiente resume, esquemticamente, este esquema general.

    Para terminar, no debe olvidarse que este es el campo en el cual la labor del buen profesional de las aguas subterrneas es ms difcil, por la dificultad de determinar los mejores emplazamientos para la captacin de agua, debido a la dificultad de una buena cartografa geolgica detallada, la relativa ineficiencia de la geofsica, la gran importancia de la evaluacin adecuada de los datos estadsticos (situacin, localizacin y frecuencia de los sistemas de diaclasas y fracturas verticales o subverticales -que son las que proporcionan el agua a las captaciones-, etc., etc.).

    2. LA ALTERACiN SUPERFICIAL O METEORIZACiN

    El agua subterrnea circula por las capas alteradas ms superficiales, mantiene el caudal de los arroyos, y representa el caudal base de gran nmero de corrientes superficiales de agua en estas zonas, as como tambin de numerosas fuenteciilas o rezumes. Tambin permite la percolacin del agua de infiltracin hacia los niveles con fracturas ms profundas, subyacentes a las zonas alteradas.

    Esta alteracin superficial incluye la desintegracin o desagregacin fisica (dilataciones, congelacin del agua en las grietas, accin de las plantas, disolucin, etc.), y la descomposicin qumica de los minerales originales de la roca (disolucin, oxidacin, hidrlisis, etc.), asi como la formacin de nuevos minerales secundarios.

    Es ms intensa en los trpicos y menos intensa en las regiones polares, y se manifiesta principalmente en un notable incremento de la porosidad original.

    Esta alteracin superficial depende de:

    La superficie relativa de la roca, y su modificacin por la alteracin mecnica

    La solubilidad relativa de la roca original y de sus productos de alteracin

    El relieve y la topografa del terreno

    El tamao de las particulas de las rocas encajantes

    La permeabilidad original de la masa rocosa

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    Roca saturada

    Figura 2.1.2.2 Zonas tpicas de acuferos por fractura en rocas duras

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  • CLASE 4.26.T. Y 4.27.T GALOFR, FCIHS, 2110212005 7 de 19

    La temperatura de la roca, y sus variaciones diarias o temporales

    La composicin qumica y la cantidad del agua de infiltracin (generalmente, una parte de la lluvia)

    La distribucin de las cantidades disponibles de oxgeno, anhdrido carbnico, nitrgeno y otros gases

    La naturaleza y abundancia de la macro y microfauna activa en el sistema. Lo mismo cabe decir de la accin de la flora sobre el sistema.

    Esta alteracin superficial puede ser de diferente origen:

    Fsica o mecnica (dominante en los climas ridos y fros)

    Incluye la disgregacin o desintegracin, producida a su vez por cambios de temperatura estacionales o diarios, congelacin y deshielo del agua, cristalizacin del agua, crecimiento de races de plantas, exfoliacin, diaclasacin, etc.

    Qumica (dominante en los climas hmedos y clidos)

    Incluye un conjunto de los complejos mecanismos de hidrlisis, quelacin, intercambio de cationes, dilisis, oxidacin y reduccin, carbonatacin e hidratacin, secado, etc., etc. Probablemente, el proceso ms importante es la hidrlisis con la ayuda del CO2 del aire.

    As, y como un ejemplo, una serie de alteracin progresiva de algunos

    minerales es: olivino -+ piroxena -+ anfboles -+ biotita -+ anortita -+ al

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