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Capitulo 3
Secciones 3.1-3.3
Geological setting
„
Continuando con el estudio de las formaciones
geológicas, en esta sección se estudiaran las
características de algunas formaciones rocosas
así como las repercusiones de estas en el estudio
del flujo subterráneo.
Conceptos básicos
„
La descarga especifica (q) se define como el volumen de
fluido que pasa a través de un medio poroso
„
„
„
„
, Q es la descarga total, A es el área transversal.
Q
cláq stico,
ca.
=
A
1. Adj.. Geol. Dicho de algunos materiales geológicos:
Que están formados por fragmentos de diferentes
rocas.
Conceptos básicos
„
„
„
Permeabilidad, capacidad para transportar agua
en grandes cantidades.
La permeabilidad primaria esta directamente
relacionada con la porosidad.
La permeabilidad secundaria esta directamente
relacionada con fracturas y con defectos.
Conceptos básicos
„
clástico, Dicese de algunos materiales
geológicos: Que están formados por fragmentos
de diferentes rocas.
Conceptos básicos
„
„
En biología los detritos son residuos, generalmente
sólidos, que provienen de la descomposición de fuentes
orgánicas y minerales.
En geología es el llamado material suelto o sedimentos.
Son los productos de la erosión, el transporte, la
meteorización ;química y física; y procesos diagenéticos
(procesos geológicos externos).
Conceptos básicos
„
El material detrítico se acumula en zonas de
topografía deprimida llamadas cuencas
sedimentarias. Un material detrítico típico y muy
conocido son las arcillas que son producto de la
meteorización química de los feldespatos. Cabe
destacar que las arcillas son minerales de grano
fino con estructuras laminares similares a las
micas.
Conceptos básicos
„
„
La palabra arcilla designa al tamaño de un clasto que
constituyen las rocas sedimentarias detríticas, como así
también se utiliza para designar el mineral de arcilla (no
todos los sedimentos de tamaño arcilloso están
compuestos por minerales de arcilla).
Otro material detrítico común es el cuarzo ya que es
abundante, estable (según la serie de cristalización de
Bowen) y resiste la meteorización química. También
podemos encontrar feldespatos y micas
Conceptos básicos
„
Velocidad de poro. Es la velocidad real del agua
subterránea.
Condiciones geológicas
„
Volviendo a los aspectos geológicos que son
importantes para el flujo subterráneo, es
importante analizar las características de estos
componentes, ya fueron analizado los depósitos
no-solidificados, en esta sección se estudian las
rocas solidificadas, rocas metamórficas y rocas
ígneas.
Solidificación de rocas
„
Cuando los depósitos sedimentarios son enterrados por
largos periodos de tiempo los materiales se solidifican,
estos materiales se juntan tanto que se vuelven rocas
sólidas. En este punto los depósitos pierden mucho de
su espacio poroso, y la posterior porosidad que se
pueda encontrar puede deberse a fracturas o a
disolución. Las rocas solidificadas producto de
depósitos no solidificados se muestran en la tabla
siguiente.
„
„
La primera columna nos
dice el proceso geológico
que dio origen a la roca.
En la tercera columna se
da información acerca
del tamaño de las rocas y
el nombre de la roca se
encuentra en la cuarta
Velocidad de poro
„
En general las rocas
solidificadas son menos
productivas como acuíferos
que las no solidificadas
primero porque estas
tienen baja permeabilidad.
Por otro lado las rocas
solidificadas tienen baja
porosidad, esto implica una
velocidad de poro alta, esto
se ve en la siguiente
ecuación.
v
q
„
A medida que la ε se hace pequeña como
ocurre en la fractura de rocas, la velocidad de
poro aumenta. Por tanto los contaminantes se
pueden mover grandes distancias en corto
tiempo en rocas solidificadas, con permeabilidad
secundaria muy significativa, esto es,
permeabilidad debida a fracturas, cavidades.
„
La importancia de permeabilidad secundaria da
lugar al concepto del modelo conceptual de
doble porosidad del sistema acuífero. En tal
modelo conceptual hay dos conjuntos de
permeabilidades y dos de porosidades uno
asociado con las características de la
permeabilidad secundaria(tales como fracturas) y
otro con las características de la permeabilidad
primaria(la roca anfitrión).
„
Esta roca anfitrión se puede considerar como un
gran bloque rodeado de fracturas. Los flujos
primario y secundario están descritos por
ecuaciones de flujo separadas con su propio
conjunto de parámetros, condiciones de frontera
y tensiones hidrológicas. Los dos sistemas están
acoplados.
Rocas metamórficas
„
„
Cuando los sedimentos se solidifican, son sujetas
a temperaturas y presiones intensas,
generalmente asociado a la dinámica de la
tectonica de placas.
los minerales que constituyen la roca se recristalizan para formar una roca aun mas densa.
Rocas metamórficas
„
Las rocas metamórficas resultantes están
constituidas por nuevos minerales y que están
en equilibrio con las nuevas condiciones bajo las
cuales se formaron. Mientras que la composición
molecular de la roca resultante es la misma que
la roca originalmente solidificada.
Rocas metamórficas
„
La figura siguiente se
muestran algunas rocas y
las metamórficas
resultantes
Rocas metamórficas
„
Los nombres de las
zonas tienen que ver con
ciertos minerales
(indicadores) que son
creados en los distintos
escenarios geoquímicos
Rocas metamórficas
„
„
Diferentes minerales se forman de distintas
rocas iniciales.
La composición de esta roca inicial determina en
cierto grado la composición de las rocas
metamórficas
Rocas metamórficas
„
Por ejemplo de la piedra caliza se puede formar
mármol, resulta interesante que baja las misma
condiciones se obtenga cuarzo de la arenisca.
Rocas metamórficas
„
Debido a que las rocas metamórficas son
extremadamente densas estas prácticamente no
poseen permeabilidad ni porosidad primarias.
Las fracturas y las deformaciones constituyen la
principal vía para el flujo del agua subterránea,
Rocas metamórficas
„
„
Tanto la permeabilidad como la porosidad
primarias son muy bajas en este tipo de rocas.
Debido a la baja porosidad la ecuación 1 nos
dice que las velocidades de las aguas
subterráneas son algo altas.
Rocas ígneas
„
„
„
Las rocas ígneas son formadas
directamente de un liquido o por
derretimiento. Tales líquidos se deben
al total derretimiento de rocas debido a
la formación de montañas. Así mismo,
el derretimiento puede ser proveniente
del manto de la tierra.
Las rocas ígneas tienden a ser
catalogadas en función del tamaño de
grano (tamaño del cristal) y
composición mineral.
El eje horizontal representa el
porcentaje de minerales obscuros (ironbearing). El modo de la formación de
la roca se indica en el lado derecho de
la figura.