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HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
Presenta: Dr. Arturo Hernández Antonio X Congreso Nacional de Aguas Subterráneas Ixtapa, Guerrero, México, Octubre 2015
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INTRODUCCIÓN El acuífero Atemajac-Toluquilla (AT), se localiza en el noroeste de México, estado de Jalisco Fuente de abastecimiento de la ZM-Guadalajara Rifts Tepic-Zacoalco, Colima y Citala: Triple Unión de Jalisco Zona hidrotermal Caldera La Primavera En pozos (3 km) se han medido temperaturas entre 80 a 300 C Altas concentraciones de Na, Cl, SiO2, HCO3, B, F y TDS Heterogeneidad de parámetros químicos Dos flujos: local y regional HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
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INTRODUCCIÓN Objetivo:
Determinar el origen y evolución de los procesos químicos del agua subterránea Mediante: Métodos estadísticos y geoquímicos: grupos de agua y los factores que controlan los procesos químicos de agua subterránea Trazadores: evolución química, mezcla de los fluidos por medio de un análisis multivariado y validado por un balance de masa de cloruro HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
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METODOLOGÍA Muestreo y análisis: 40 muestras de agua
Muestreo, conservación y análisis Sitios: T, pH, CE y OD Cationes y aniones: (ICP-MS) y cromatografía iónica Elementos: SiO2, Fe, Sr, Zn, F, Li, Mn, As Duplicados: (ICP-OES) y cromatografía iónica HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
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METODOLOGÍA Sitios de muestreo
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METODOLOGÍA Toma de muestras
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Análisis en laboratorio
METODOLOGÍA Análisis en laboratorio HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
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METODOLOGÍA Técnicas de análisis:
Análisis de conglomerados jerárquico (HCA) 20 variables: pH, T, CE, OD, Na, K, Ca, Mg, Cl, HCO3, SO4, NO3-N, Sr, Si, Fe, F, Zn, 3H, 2H, 18O. Li, Mn y Ba. Clasificación del agua subterránea Análisis de componentes principales (PCA) la identificación de posibles procesos como la interacción agua-roca, mezcla, evaporación, procesos hidrotermales, la contaminación antropogénica y el transporte de contaminantes Hidrología isotópica: d18O, d2H y 3H origen y evolución del agua subterránea HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
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METODOLOGÍA Técnicas de análisis:
Patrones de mezcla del agua subterránea Agua de referencia-Miembros extremos PP (n=3): alta T, Cl, B, Li y Na (AS-hidrotermal) Sitio 12: alta salinidad, NO3, SO4, baja T (AS-contaminada) Sitio 37: baja T, salinidad (AS-fría) Proporciones de mezcla con el modelo M3 y balance de masas con cloruros
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RESULTADOS Análisis de conglomerados jerárquico
ASH=Agua subterránea hidrotermal ASM=Agua subterránea mezclada ASC=Agua subterránea contaminada ASF=Agua subterránea fría HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
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RESULTADOS Análisis de conglomerados jerárquico
ASH (n=6): alta T y salinidad, baja concentración de NO3, presencia de Li, Mn y Ba ASM (n=12): T disminuye, baja salinidad, trazas de Li, M y Ba Mezcla del agua fría y termal ASC (n=3): baja T y salinidad, alta concentración de NO3 y SO4 ASF (n=22): fría, baja T y salinidad, alta NO3; agua de recarga HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
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RESULTADOS Análisis de componentes principales (PCA)
PC1-42%: representa alta salinidad, correlaciones de T, Na y Cl indican influencia hidrotermal, mientras HCO3, Na y Sr podrían conectarse a la mineralización y los procesos de disolución de la roca, y el intercambio catiónico. Grupos ASH y ASM PC2-17%: T se relaciona de forma inversa DO, 3H, y en menor grado, NO3 y SO4, lo que sugiere que este factor representa afectación por actividades humanas: urbanas o agrícolas. SO4 contaminación infiltración de fertilizantes. Grupo ASC HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
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RESULTADOS Análisis de componentes principales (PCA)
PC3-11%: la relación lineal entre 2H y 18O revela agua de recarga. Relación con T indica las condiciones de recarga en diferentes condiciones. Grupo ASF PC4-7%: indicativo de la disolución de los minerales que contiene F. Grupo ASM y ASH HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
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RESULTADOS Hidrología Isotópica
Se utilizan para estudiar el origen y la evolución del agua subterránea AS-origen meteórico con evaporación variable 18O más pesados se atribuye a la evaporación o influencia hidrotermal Agotamiento isotópico, indica que la recarga por agua meteórica es baja Desplazamiento de O18 corresponde a un efecto geotérmic y la mezcla con las aguas meteóricas Mezcla entre ASF y ASH
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RESULTADOS Hidrología Isotópica
Se utilizan para estudiar el origen y la evolución del agua subterránea Aumento de Cl en comparación con otros grupos evidencias mezcla con fluidos hidrothermal y tiempos de residencia largos Se observa un efecto de altitud
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RESULTADOS Hidrología Isotópica
Se utilizan para estudiar el origen y la evolución del agua subterránea ASH: bajo contenido de 3H y 14C, agua antigua ASM: bajo contenido de 3H y mayor contenido de 14C, mezcla ASC y ASF: mayor contenido de 3H y 14C, agua de recarga reciente, agua moderna
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RESULTADOS Patrones de mezcla del agua subterránea
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CONCLUSIONES Origen y evolución de los procesos químicos del agua subterránea Métodos estadísticos y geoquímicos Trazadores y análisis químicos HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
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PAPER COMPLETO HIDROLOGÍA ISOTÓPICA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
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AGRADECIMIENTO
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GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Oportunidad de: Postdoctorado Doctorado Maestría 100% beca de colegiatura por el ITESM Beca CONACYT Dr. Arturo Hernández Antonio
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