LA
UTILIZACION DE GRAFICOS PARA EXPRESAR LAS CARACTERISTICAS GEOELECTRICAS DE LAS
FORMACIONES (del subsuelo de la provincia de Santa Fe) COMO BASE PARA LOS
ESTUDIOS HIDROGEOLOGICOS
*Dora
Cecilia Sosa, *María del Valle Venencio, **Rodolfo Palazzo.
*INSTITUTO
NACIONAL DEL AGUA Y DEL AMBIENTE.
SERVICIO
PROVINCIAL DE AGUA RURAL.
ABSTRACT
The
target of the present study is to use the results given by the studies of
electrical prospection by direct current in the Formations Pampeana y Puelches
in an integrated way in order to take into account the necessary information to
facilitate the interpretation.
Frecuently
in our region the use of habitual graphics normally performed in geoelectric
estudies are not sufficient. Experience and local antecedents also are required
so as not to take note mistaken interpretations. It is demostrated that
representing maps of transversal unit resistivity as a way of elaboration the
information into a synthesis is alway useful us a cualitative tool because the
saline content of the water contained by these sediments contrasts in such a way
that is possible to delimit areas being able to br exploit.
These
aplication of these graphics was done in the souce studies of water supplies for
human use in eight cities located in the southwest of Santa Fe province.
RESUMEN
El
presente trabajo está dirigido a presentar la aplicación de los resultados
suministrados por los estudios de prospección eléctrica por corriente continua
en las Formaciones Pampeana y Puelches mediante la utilización de uno de los
parámetros de Dar Zarrouk.
La
utilización de los gráficos habituales realizados normalmente en los estudios
geoeléctricos, en la provincia de Santa Fe, muchas veces no son suficientes y
además requieren contar con experiencia y antecedentes locales para no caer en
interpretaciones erróneas. La realidad demuestra que confeccionar los mapas de
resistencia transversal unitaria, como una forma de elaborar la información en
una síntesis, resulta de gran utilidad como herramienta cualitativa, ya que el
contenido salino de las aguas que se alojan en estos sedimentos contrastan de
forma tal que es posible delimitar áreas con mejores condiciones para su
explotación.
Se presenta la aplicación de estos gráficos en estudios de fuentes para abastecimiento de agua para consumo humano en ocho localidades ubicadas en el centro oeste de la Provincia de Santa Fe.
1.
INTRODUCCION
En
los estudios de fuentes de agua subterránea en las localidades de Arrufó,
Colonia Bossi, Providencia, Casalegno, Ataliva, Las Bandurrias, San Martín de
las Escobas y Los Nogales ubicadas en la Provincia de Santa Fe, como parte de la
metodología para delimitar las zonas más favorables para explotar el agua
subterránea como fuente de abastecimiento para consumo humano se incluyó la
medición de sondeos eléctricos verticales (SEV) con la finalidad de
complementar estos estudios.
Como
parte del análisis que se hace de la información geoeléctrica, los mapas de
resistencia transversal unitaria (T) de las capas que por su resistividad se
correlacionan con el acuífero resultaron una herramienta muy útil para la
selección del área más favorable. Por lo que se aplicó, el siguiente
concepto:
T=
ñ
ññ ñ . e ,donde
T: resistencia transversal unitaria, ñ
ññ ñ : resistividad verdadera, e:
espesor de la capa.
Este
parámetro de Dar Zarrouk T puede relacionarse con la transmisividad de
los acuíferos "T"
"T"=
k. e, donde "T":Transmisividad
del acuífero, k : permeabilidad, e : espesor del acuífero lo que
es aplicable en acuíferos donde no hay una sensible variación de la salinidad.
Cuando esto ocurre (como con los casos mencionados) los mapas representan con
gran sensibilidad los cambios de espesores y resistividades indicando la calidad
del agua contenida en los sedimentos.
2.
UBICACION GEOGRAFICA
En el mapa de la Provincia de Santa Fe se ubicaron las localidades estudiadas según la siguiente referencia: 1- Arrufó ( Dpto San Cristobal), Sosa et al 1998 a, 2- Colonia Bossi (Dpto San Cristóbal),Venencio et al 1998 a 3- Ataliva ( Dpto Castellanos), Sosa et al 1998 c 4- Providencia Sosa et al 1998 b (Dpto Las Colonias), 5- San Martín de las Escobas (Dpto San Martín) Venencio et al 1999 b 6- Las Bandurrias (Dpto San Martín) Venencio et al 1999 d , 7 Casalegno (Dpto San Jerónimo) Venencio et al 1999 c , 8- Los Nogales (Dpto Caseros).Soal 1999 d.
3.
CONSIDERACIONES HIDROGEOLOGICAS DEL AREA
Las
localidades estudiadas se encuentran emplazadas en su mayoría en la región
centro oeste de la provincia, donde las condiciones hidrogeológicas presentan
severas limitaciones de calidad y cantidad ya que la capa freática o libre se
apoya sobre capas fuertemente salinizadas, razón por la que tanto la búsqueda
como el aprovechamiento de éste recurso es dificultoso.
Los
sedimentos superiores de ésta región de dominio eólico constituyen la Fm.
Pampeana .representada por la acumulación de sedimentos limosos, homogéneos de
color castaño y con frecuentes concreciones de carbonatos de calcio, en áreas
bajas estos limos se encuentren intercalados con arcilla poco plástica y nódulos
calcáreos grandes de hasta 3 cm. Constituyen los materiales típicos del
cuaternario de la llanura pampeana, estos se depositaron en un ambiente árido o
semiárido y provienen de regiones aledañas situadas al sur y al oeste. Fueron
aportados por el viento mediante transporte en suspensión en forma de polvo
atmosférico o nubes de ceniza volcánica y depositados lentamente en la región
llana con dinámica hídrica muy escasa (Bojanich, et al 1975).
En
el área de trabajo que nos ocupa, el espesor es variable siendo superior en el
sector más occidental de la región (70 a 80 m.), decreciendo hacia el sector
oriental de 30 a 40 m.
El
límite superior del acuífero alojado en ésta formación generalmente es libre
y el inferior semiconfinado, el flujo horizontal del agua subterránea es muy
escaso, como consecuencia de la baja permeabilidad de los sedimentos.
Por debajo de los sedimentos del Pampeano yace la Fm. Puelches compuestas por arenas de origen fluvial, cuya composición mineralógica fundamentalmente es cuarzo, su tamaño varía desde el techo a la base con arenas finas amarillentas con abundantes nódulos de óxido de hierro a arenas medianas a gruesas de tonalidad más grisácea blanquecina, la concentración salina en el sector más occidental la hace inapta para consumo humano, mejorando esta
condición
notablemente hacia el sector oriental y en particular, en la localidad
Casalegno. Su espesor es variable como su calidad física química del agua, según
el sector de la Provincia que se lo capte.
4.
METODOLOGÍA
Se
han realizado trabajos de campo cubriendo un área aproximada de 5 km. de radio
a partir de la localidad en estudio (preestablecida en el Convenio INA - CFI).
La prospección eléctrica de superficie se realizó con corriente continua
utilizando el dispositivo simétrico de Schlumberger.
La
resolución de las curvas de campo se realizó mediante un programa de
interpretación que resuelve el problema directo mediante la técnica de
convolución y a través de un proceso iterativo se ajustan los valores
observados y los teóricos calculado para el modelo eléctrico en cada paso.
Con
la información de resistividades verdaderas y espesores se procedió a analizar
en base al conocimiento geológico de cada zona, el valor de resistividad
verdadera que llamaremos de “límite”, lo que permitió dividir la zona
dentro de cada corte eléctrico donde se realizó el cálculo de la resistencia
transversal unitaria de los espesores suprayacentes al valor de resistividad límite.
Definimos
valor de resistividad límite aquel que corresponde a sedimentos con aguas
mineralizadas a muy mineralizadas. Este valor límite, en general menor a 7
ohm.m., se tomó en base a la experiencia de cada zona analizada.
Este
límite se marcó en los perfiles geoeléctricos lo que ayudó a interpretar rápidamente
el perfil.
T
(resistencia transversal unitaria) es uno de los dos parámetros de Dar Zarrouk.
Se calculó a partir del producto de los espesores y resitividades. Para la Fm
Pampeano se elaboraron mapas de T, trazadas con la sumatoria de las Ti de
las capas atravesadas, descartando aquellas, cuyo valor de resitividad verdadera
fue inferior a la resitividad límite considerada en cada caso.
Para
la Fm. Puelche, se trazó el mapa considerando el valor de resistencia
transversal unitaria para la capa eléctrica que se asimila a dicho acuífero.
Además, a los efectos de completar la información, se trazaron mapas de isóbatas del sustrato conductor de ambas formaciones acuíferas.
5. RESULTADOS
El
conjunto de perfiles geoeléctricos permiten visualizar toda la información del
área en forma práctica a los efectos de utilizarlos en este sistema complejo,
donde las variaciones hidrogeológicas son frecuentes, un esquema conceptual de
fácil aplicación. Para lo que es útil adoptar en función de las características
litológicas de la zona, una resistividad "límite", en el caso de la
Fm. Pampeana para el perfil que se ejemplifica es de 5 ohm.m.
Cuando
la densidad de información es escasa, los perfiles geoeléctricos pueden
producir ideas incorrectas sobre la evolución de la hidroquímica del área
estudiada.
Cuando se elabora el mapa de resistencia transversal unitaria dentro de la Fm. Pampeana se debe adoptar igual valor de la resistencia "límite" con que se trabaja en los perfiles. Esto permite visualizar con rapidez los lugares donde se presentan los valores máximos coincidentes con las mejores características geoeléctricas (máximo espesor y resistividad).
Como ejemplo de la Fm. Puelches, se presenta un perfil geoeléctrico aledaño a la localidad de Casalegno, donde se pone en evidencia la variación del acuífero respecto de la calidad del agua hacia la cañada de Arce, ubicada al este.
En
los mapas de resistencia transversal unitaria, de la Fm Puelches, se considera
únicamente el valor de T correspondiente a esta capa eléctrica. No se
consideran en el cálculo de la misma los valores correspondientes a los
sedimentos suprayacentes al acuífero estudiado, debido a que solo interesa
definir las condiciones de este espesor con posibilidades de explotación. (ver
mapa Fig. 5)
De
este mapa podemos observar que la zona con mejores características para la
exploración mediante el sondeo mecánico se sitúa en el norte y sur (zonas con
sombreado claro), definiendo la sur con mejores posibilidades que la norte por
su extensión.
Para realizar este tipo de perfiles y mapas es imprescindible conocer las características geológicas del área, ya que manejarse únicamente con interpolaciones matemáticas resulta arriesgado, pues puede llevar a interpolaciones erróneas.
5.
DISCUSION
Según
lo expresado por Orellana,1982, "T" (transmisividad del acuífero)
es el producto de la permeabilidad por el espesor, mientras que la resistencia
transversal T, es el producto del espesor por la resistividad, la cual
crece con la permeabilidad en las formaciones en sedimentos incoherentes.
Donde
la calidad del agua influye en el valor de resitividad en forma muy marcada,
estos mapas, representan un factor de calidad más que la característica hidráulica
para la Fm. Pampeana.
Cuando
la calidad del agua del acuífero es de características químicas homogéneas
dentro de un área, este parámetro se hace muy sensible a las variaciones
texturales y de potencia de los espesores. De esta manera, los valores de
resistividad medidos en las formaciones estudiadas en la Provincia, responden en
gran medida a la calidad química del agua almacenada en los sedimentos, más
que a los cambios texturales, por lo que este parámetro se convierte en un
indicador de la calidad.
La
información recabada de los censos de pozos resulta insuficiente para evaluar
la calidad química de una zona en cuanto al contenido salino, debido a la
heterogeneidad del Pampeano, por el desconocimiento sobre la profundidad a la
cual corresponden los datos.
6.
CONCLUSIONES
Se
demuestra que en las distintas localidades estudiadas es posible, a través de
la prospección geoeléctrica y aplicando el concepto de resistencia transversal
unitaria, identificar y diferenciar espesores y/o lente portadores de agua con
menores contenido de sales.
De la interpretación cuantitativa de los SEV, es posible inferir en función de la resistividad eléctrica y de la litología ( según la morfología de la curva del SEV) de la zona saturada que:
La
observación de los perfiles geoeléctricos, sugiere las condiciones hidrogeológicas
locales o del sector investigado en el sentido que su variación tanto en
sentido vertical como horizontal indica la heterogeneidad muy común en la
provincia de Santa Fe.
La
resistencia transversal unitaria se calcula con los valores de resistividades
verdaderas y espesores de todas las capas por encima del valor de resistividad
"límite". Esta resistividad se define como el lugar donde las
resistividades son muy bajas y se asocian a sedimentos saturados con aguas
mineralizadas. Los mapas sintetizan la información y son de gran utilidad
cualitativa
7.
AGRADECIMIENTO
Agradecemos
al Lic. Boris Calvetti Amboni por sus sugerencias y recomendaciones.
8.
BIBLIOGRAFIA
Bojanich,
E y Risiga, A ,1975 Contribución al conocimiento de la Geohidrología de la
Provincia de Santa Fe. II Congreso Ibero Americano de Geología Económica Tomo
V Pág. 37 a 58. Buenos Aires.
Orellana,
E. 1982 Prospección geoeléctrica por corriente continua. Paraninfo, Madrid, pág.
340.
Sosa,
D. Venencio, M., 1998 a Estudio de fuentes para la provisión de agua potable a
la localidad de Arrufó Dpto. San Cristóbal. Informe CFI.
Sosa,
D. Venencio, M. y otros,1998 b Estudio de fuentes para la provisión de agua
potable a lalocalidad de Providencia Dpto. Las Colonias. Informe CFI.
Sosa,
D. Venencio, M. y otros, 1999 c Estudio de fuentes para la provisión de agua
potable a la localidad de Ataliva Dpto. San Cristóbal. Informe CFI.
Sosa,
D. Venencio, M. y otros, 1999 d Estudio de fuentes para la provisión de agua
potable a la localidad de los Nogales Dpto. Caseros Informe CFI.
Venencio,
M. Sosa, D. y otros,1998 a Estudio de fuentes para la provisión de agua potable
a la localidad de Colonia Bossi Dpto. San Cristóbal. Informe CFI.
Venencio,
M Sosa, D.. y otros, 1999 b Estudio de fuentes para la provisión de agua
potable a la localidad de San Martín de las Escobas Dpto. San Martín. Informe
CFI.
Venencio,
M Sosa, D. y otros, 1999 c Estudio de fuentes para la provisión de agua potable
a la localidad de Casalegno Dpto. San Jerónimo. Informe CFI.
Venencio, M Sosa, D. y otros, 1999. d Estudio de fuentes para la provisión de agua potable a la localidad de Las Bandurrias Dpto. San Martín. Informe CFI