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. clástico, ca. 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.

A medida que la e 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 re-cristalizan 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 (iron-bearing). El modo de la formación de la roca se indica en el lado derecho de la figura.