Análisis Químico de Las Aguas Termales en El Pilar

Republica Bolivariana de Venezuela. Venezuela. Universidad Pedagógica Eperimen!al "iber!ador. #ns!i!u!o Pedagógico Pro$esor %An!onio "ira Alcalá& de 'a!urín. l 'a!urín(E)*('onagas +á!edra, -E*QU#'#+A

Análisis Químico de las Aguas Termales en el Pilar.

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'a!urín /ulio del 0123. 45)#+E

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'a!urín /ulio del 0123. 45)#+E

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RE6U'E5

Se analizaron algunas fuentes de aguas termales de sitios cercanos a El Pilar y Los Ipures, en el estado Sucre. En total se estudiaron 13 estaciones. Se determinaron determinaron parámetros fisicoquímicos fisicoquímicos in situ temperatura, temperatura, p!, conducti"idad conducti"idad y s#lidos disueltos totales. En relaci#n con la temperatura, en la zona de Las Pailas, las aguas son $ipertermales, con "alores entre %&,& y '(,1)*+ en la !acienda  guasana son $ipertermales y meso termales, con "alores entre 3',3 y --,% )*+ mientras que, en Los Ipures, son meso termales, con "alores entre 1,% y -,()*. /espect /especto o al p!, algunas algunas aguas aguas son ligera ligeramen mente te ácidas ácidas y otras, otras, ligeram ligerament ente e 0ásicas. odas son altamente mineralizadas, con conducti"idades entre los 2,%( y 1-,'2 mScm. demás, se determin# la presencia de componentes mayoritarios 4a5, 65, *a&5, 7g&5 y Si5, *l8, S9&8 y !*938. Las aguas de Las Pailas son de tipo tipo cloru clorura radas das8s 8s#d #dic icas, as, las las de la !aci !acien enda da guasa guasana na son cloru clorura radas das88 sulf sulfat atad adas8 as8s# s#di dicas cas y de Los Los Ipure Ipuress son son 0ica 0icar0o r0ona nata tada das8s s8s#d #dic icas. as. Entr Entre e los los componentes minoritarios se encontraron :n&5, P0&5, ;e&5 y 7n&5. Para estimar  las las temp temper erat atur uras as de rese reser" r"or orio io de las las fuen fuenttes terma ermalles, es, se cal calcula cularo ron n geoterm#metros químicos de 4a86, 4a868*a y sílice, los cuales arroltimo, el análisis de los isotopos &! y 1%9 indic# que estas aguas termales pro"ienen de fuentes mete#ricas, las cuales se infiltran y, una "ez en contacto con la fuente de calor, producen la termalidad o0ser"ada.

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#5TR*)U++#75

Seg>n estimaciones, la ierra posee alrededor de (,? en "olumen de agua dulce, la cual se encuentra química y físicamente confinada en rocas y minerales dentro de la corteza y el manto terrestre. Se cree que la mayoría del agua de la $idrosfera se $a originado durante el proceso de desgasificaci#n del manto de la ierra, ocasionado por las erupciones "olcánicas y la la"a que asciende a la superficie @0asaltoA, durante los - mil millones de aBos de eCistencia de nuestro planeta @7ooD, &((&A. 4o o0stante, es sa0ido que la ierra $a estado eCpuesta a colisiones con cuerpos c#smicos, incluyendo a los cometas que contienen $ielo, raz#n por la cual, parte del agua del planeta podría ser de origen eCtraterrestre @6oticDi, 1''1A. El mo"imiento del agua en nuestro planeta se de0e a dos grandes fen#menos naturales el ciclo $idrotect#nico y el ciclo $idrol#gico. El primero de ellos es impulsado por medio de corrientes de con"ecci#n tFrmica que mue"en la litosfera rígida, como una capa flotante por encima de la astenosfera. El magma asciende a tra"Fs de las fracturas del suelo oceánico, originando nue"a corteza oceánica. *omo resultado, la litosfera se alea en una escala de tiempo geol#gica de millones de aBos y es cuantitati"amente desprecia0le si se compara con la 4

cantidad y distri0uci#n de agua del ciclo desarrollado en la superficie terrestre y en la atm#sfera inferior @7ooD, &((&A. El ciclo $idrol#gico, por otro lado, es el factor más influyente en la circulaci#n continua del agua en la $idrosfera. Hste puede ser descrito como un sistema de diferentes reser"orios entre los cuales se intercam0ian agua, solutos y energía.  gran escala, esta circulaci#n es pro"ocada por la energía tFrmica procedente de la radiaci#n solar, la energía potencial y la presi#n causada por la gra"edad.  pequeBa escala, las fuerzas capilares y de #smosis tienen protagonismo en el transporte de agua @en el suelo y en las plantasA, mientras que, la energía geotFrmica, produce corrientes de con"ecci#n termo8minerales en los acuíferos profundos @7ooD, &((&A. Se estima que la cantidad total de agua en la $idrosfera es de 1,1(' Dm3, de la cual '=? reside en los ocFanos. El ? restante está formado por agua dulce, que eCiste y se mue"e s#lo en "irtud del proceso de destilaci#n continuo que transforma el agua salada en agua dulce por medio de la e"aporaci#n y su posterior condensaci#n. La mayoría del agua dulce se encuentra más o menos acumulada en los casquetes polares, ice0ergs y glaciares, so0re todo en la  ntártida y en Jroenlandia @7ooD, &((&A.

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+AP4TU"* # El PR*B"E'A

Ti!ulo,  nálisis Kuímico de las guas ermales en el Pilar.

*b8e!ivo -eneral, 

Esta0lecer y e"aluar los mecanismos de migraci#n de la interface de agua termal y migraci#n de solutos $acia el acuífero granular superior.

*b8e!ivos Especí$icos, 

 ctualizar la 0ase de datos acerca de las condiciones de temperatura y contenidos i#nicos del agua su0terránea en la porci#n u0icado en el



7unicipio Sucre. Gesarrollar un modelo geoquímico particular para las condiciones específicas de la zona de estudio a tra"Fs de la e"aluaci#n de diferentes escenarios de transferencia de calor y transporte de compuestos prioritarios por sus efectos en la salud, el am0iente y acti"idades producti"as, como la



agricultura. /ealizar predicciones de comportamiento de la temperatura en el agua su0terránea y de migraci#n de solutos para identificar los escenarios en los cuales el cam0io en la calidad del agua su0terránea afecte a la po0laci#n y a tierras de culti"o en contacto directo con ella.

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P"A5TEA'#E5T* )E" PR*B"E'A

El agua su0terránea representa la principal fuente de a0astecimiento para consumo $umano, agrícola e industrial por lo que estas "ariaciones en la composici#n química representan un pro0lema científico de gran interFs ya que los mecanismos que lo controlan no $an sido e"aluados. Por otro lado, las implicaciones en la salud, sociales, econ#micas y am0ientales en este momento ya representan una situaci#n crítica para la cual a>n no se $an planteado soluciones. Gesde nuestro punto de "ista, eCisten "arios aspectos de interFs, entre los que destacan el origen del termalismo, los controles termodinámicos y de solu0ilidad de los elementos químicos presentes en los minerales de las rocas eCistentes en el su0suelo, los mecanismos de transferencia de calor y de transporte de las fases minerales disueltas en los flu
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9*R'U"A+#75 )E" PR*B"E'A La cuesti#n preocupante que se presenta en este tipo de aguas su0terráneas consiste en la ineCistente "aloraci#n de los sistemas que controlan las "ariaciones en la composici#n química del agua, no permitiendo soluciones concretas a este enigma científico . *onocer el origen de las aguas termales, su regulaci#n tFrmica y el ni"el de solu0ilidad de los elementos químicos presentes en la profundidad de el terreno para el momento de fluir el agua y arrastrar consigo estas sustancias, los procesos de transferencias de calor y transporte de minerales disueltos cuando el agua su0e $acia la superficie terrestre manifestando un aumento progresi"o de la temperatura del liquido y la presencia de elementos indicati"os. Geterminar los mecanismos controladores de la secuencias de densidad y de equili0rio tFrmico transitorio que pro"ocan el aumento de temperatura y la "ariaci#n de la composici#n química de estas aguas. Encontrar un nue"o modelo de e"aluaci#n de los procesos que causan el fen#meno del termalismo permitirá la conser"aci#n y apro"ec$amiento de las aguas mas allá de sus propiedades curati"as y atracti"o turístico, para el consumo $umano y usos domFsticos con contenidos minerales y una temperatura que estFn entre los limites que la eCperiencia $a encontrado necesarias o tolera0les a los seres "i"os y así lograr un funcionamiento sustenta0le de los acuíferos termales.

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/U6T#9#+A+#75

*on 0ase en la re"isi#n de literatura científica, no eCisten eCperiencias de in"estigaci#n similares a las que predominan en el centro y norte del país. Ge igual manera, no quedan claros los procesos in"olucrados en la transferencia de masa y energía en medios granulares y fracturados saturados, su
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"#'#TA+#*5E6

'U5#+#P#* BE5#TE: "ocalización, se localiza en la porci#n sureste del estado. "ími!es, al norte con los municipios erm>dez y rismendi, al sur con el estado 7onagas, de por medio el río San Muan, al este el municipio Li0ertador y el golfo de Paria y oeste los municipios ndrFs Eloy lanco y ndrFs 7ata.

6uper$icie, &.233 Dm& @ &3,1=? de todo el estado A. Población @&((=, estimaci#n I4EA 3-.(&1 $a0itantes @3,%2? del total del estadoA.

+en!ros poblados,  El Pilar @ 2.-13 $. &((1 I4E A, unapuicito, Los rroyos, Juara>nos, El /inc#n y Juanoco. 9rganizaci#n político8territorial *apital El Pilar. Seis parroquias El Pilar @ parroquia capital A, El /inc#n capital El /inc#n, Jeneral ;rancisco ntonio Násquez capital Los rroyos, Juara>nos capital Juara>nos, unapuicito capital unapuicito y Oni#n capital JuariquFn. *onformaci#n am0iental el gran paisa
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$an sido cortadas por los ríos que descienden de las serranías mencionadas, y son medios en donde se $a desarrollado la acti"idad agrícola que es la 0ase econ#mica del municipio. !acia el oeste de la serranía de La Paloma se localiza la gran fosa tect#nica del río San Muan, rellenada con tur0as y permanentemente inundada. !acia el sur y este de las planicies transicionales se a0re la gran planicie cenagosa costera eCtendiFndose $asta el golfo de Paria. Es un gran plano de inundaci#n atra"esado por los caBos de marea que la drenan y que son sus "ías de comunicaci#n @ uruFpano, JuariquFn, <íes, 7orrocoy, Juarapic$e, la rea, Geri, Juanoco y San MuanA y en donde se $an formado grandes islas de tipo deltaicas como son uruFpano y ntica. En cuanto a climas el municipio los tiene por lo general $>medos y cálidos. !acia el norte y noroeste es $>medo cálido con &2)* y 1.-(( mm promedios, con una estaci#n llu"iosa de mayo a diciem0re. En la planicie cenagosa costera y sierra de la Paloma el clima es muy $>medo y cálido, con &2)* y &.((( mm promedios y la estaci#n llu"iosa se eCtiende por 11 meses @ marzo a eneroA. En respuesta la "egetaci#n resultante en los medios montaBosos del norte y noroeste y piedemonte oriental de la serranía de La Paloma es el 0osque semidecíduo. En la serranía de La Paloma se desarrolla el 0osque siempre "erde. En la planicie cenagosa costera son determinantes, además del clima, factores locales, así en el frente litoral del golfo de Paria y penetrando por los caBos se $a esta0lecido el manglar, un 0osque siempre "erde adaptado a las condiciones de agua salada o salo0re. 7as al interior donde $ay mal drena
11

La isla uruFpano, asi como la franfalos y un incipiente desarrollo turístico. El potencial producti"o del municipio "endría dado por un mefalos que se adaptan muy 0ien a los $umedales, la eCplotaci#n razona0le y procesamiento de los manglares del río San Muan, la eCplotaci#n de calizas de la serranía de La Paloma, el desarrollo de la geotermia a lo largo de la falla de El Pilar @ generaci#n elFctrica y terapFutica $idrotermalA, la acuicultura @ camarones, peces y ostras A, granpano y unapuy por la Local (' . cuática, desde el golfo de Paria por los caBos uruFpano, JuariquFn, San Muan, la rea y Juanoco.

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+AP#TU"* ##, 'AR+* RE9ERE5+#A" 9U5)A'E5T*6 TE*R#+*6

El +alor de la Tierra Gesde la antigRedad, la gran di"ersidad de fen#menos naturales en nuestro planeta dio lugar a muc$as ideas cosmol#gicas, así como las más di"ersas eCplicaciones para fen#menos comunes, como el "olcanismo y las fuentes termales. En la actualidad, no se tiene un conocimiento directo de la distri0uci#n del calor y sus fuentes dentro de la ierra o de las proporciones en que Fste es transferido por conducci#n, radiaci#n o con"ecci#n. 4o o0stante, una teoría aceptada eCplica el origen de este calor por la desintegraci#n de elementos radiacti"os como el uranio, el torio y el potasio, contenidos en el interior del planeta. unado a esto, eCisten a"ances en el conocimiento del comportamiento tFrmico

de

la

ierra

mediante

tra0a
0asados

en

consideraciones

termodinámicas, en la teoría del estado s#lido y en cálculos de la $istoria tFrmica de la ierra. Esas discusiones esta0lecen algunos límites para las temperaturas estimadas en el interior de $asta =-(()* en el n>cleo del planeta. La transferencia gradual de la energía tFrmica del interior a la superficie de la tierra, denominado flu
13



'ani$es!aciones -eo!;rmicas

Se conoce como manifestaci#n geotFrmica a toda eCpresi#n superficial formada por la acci#n de fluidos @agua líquida, "apor de agua o gases di"ersosA procedentes de alg>n reser"orio caliente en profundidad. Los tipos más comunes son las fuentes termales, las fumarolas, los gFiseres, las zonas de alteraci#n @como azufrales o sulfatarasA, las emisiones de gases o "apores y los manantiales de aguas frías procedentes de acuíferos calientes o con e"idencias $ist#ricas de mayores temperaturas @Or0ani, 1''&A.



9rigen

Estos fen#menos se de0en a que determinadas zonas de la litosfera están sometidas a tensiones que generan gran cantidad de calor y presi#n, produciFndose fracturas y fallas, por las cuales pueden ascender desde el manto, magmas y masas de rocas incandescentes, en estado de fusi#n total o parcial, con pequeBas cantidades de materias "olátiles @agua, di#Cido car0#nico, ácidos sulf>rico y clor$ídrico, entre otrosA. Si las condiciones tect#nicas son fa"ora0les, los magmas, por su mo"ilidad, pueden eltima capta el calor de las rocas, ascendiendo $asta la superficie a tra"Fs de grietas o fallas, dando lugar a la formaci#n de estas manifestaciones @Llopis y /odrigo, &((%A.

14



Aplicaciones

El uso por parte de la especie $umana de fen#menos naturales de0idos al calor interno de nuestro planeta, se conoce desde la antigRedad. Los manantiales de aguas calientes fueron lugares predilectos de concurrencia y, en los escritos más antiguos de las culturas orientales, se menciona el uso de estas aguas para fines fundamentalmente medicinales @Or0ani, 1''&A.  demás del uso mFdico8turístico de las fuentes termales, eCisten numerosas aplicaciones como el secado de productos agrícolas, la calefacci#n am0iental en países de clima frio y procesos industriales que requieran aguas calientes para la generaci#n de "apor utiliza0le en calderas. Es importante seBalar que, en algunos sistemas geotFrmicos, es posi0le su apro"ec$amiento para la generaci#n de energía elFctrica @Or0ani, 1''&A. En este sentido, Llopis y /odrigo @&((%A $an esta0lecido cuatro categorías para la energía geotFrmica y sus posi0les aplicaciones, en funci#n de la temperatura 

Al!a <=2>1?+@, Estos sistemas permiten transformar directamente el "apor  de agua en energía elFctrica.



'edia <1  2>1?+@, Permiten producir energía elFctrica utilizando un fluido de intercam0io, que es el que alimenta a las centrales.



Ba8a


'u ba8a
En algunos casos, los usos estarán influenciados por las condiciones am0ientales y culturales de las zonas donde se produzcan tales manifestaciones. En muc$os países se genera electricidad a partir de energía geotFrmica, entre ellos, Islandia, 4ue"a :elanda, 7FCico, El Sal"ador, Estados Onidos, *$ina, 15

 lemania, ;rancia, Map#n, /usia y otros. 7uc$os de estos lugares coinciden con los cinturones sísmicos yo áreas de "olcanismo reciente. Los fluidos geotFrmicos tam0iFn se usan con fines no elFctricos en rgentina, Flgica, *anadá, *olom0ia, Ginamarca, Egipto, Indonesia, Italia, 4oruega, 6enia, India y otros. Para el aBo &((( unos -% países informaron so0re el uso directo de estos recursos, entre los que se encuentra Nenezuela @GicDson y ;anelli, &((3A. En nuestro país, los usos que se le $an dado a las fuentes termales conocidas, se enfocan totalmente en los tratamientos mFdicos y con fines turísticos.



Aguas Termales

Las aguas termales son aguas su0terráneas que poseen temperaturas superiores a la temperatura media anual del lugar donde emanan, siendo formadas en el interior de la ierra y emergiendo espontáneamente o a tra"Fs de perforaciones. Estas aguas, tam0iFn, son llamadas mineromedicinales por sus características físicas y químicas, pudiendo eor, $ierro, 0oro, yodo, cromo, azufre, sodio, calcio, f#sforo, arsFnico, potasio y silicio, entre otros elementos, en proporciones "ariadas @*astany, 1'21A. 4o o0stante, aproCimadamente más del ''? de las sustancias disueltas en un cuerpo de agua natural corresponde a los aniones *lT, S9&T y !*93T+ los cationes 4a5, 65, 7g&5 y *a&5 y+ los no iones Si9&, *9& y 9&.



+lasi$icación de las aguas !ermales

 tendiendo a su composici#n, las aguas termales pueden ser clasificadas de la siguiente manera 

Bicarbona!adas, /icas en *9&, generalmente, po0res en S9&T. Presentan una alta concentraci#n de !*938.



Bicarbona!adas sódicas:  demás de ser ricas en !*938, presentan una fuerte proporci#n de 4a5 y 65 en comparaci#n con el *a&5. 16

Bicarbona!adas cálcicas,  En este caso el contenido de iones *a&5 o



7g&5, puede llegar a ser igual o superior a los iones 4a5 y 65.

Bicarbona!adas mi!as cloruradas, *ontienen altas concentraciones de



!*938 y *l8.

+loruradas sódicas,  *on una fuerte concentraci#n de sales disueltas,



predomina la concentraci#n de *lT. Son ricas en 4a5.

6ul$a!adas, iene un ele"ado contenido de iones S9&T y son ricas en



cationes 4a5 y 65.

6ul$a!adas sódicas, ienen un contenido de *a&5 y 7g&5 inferior al de



4a5 y 65, siendo ricas en S9&T.

6ul$uradas, Se caracterizan por la presencia de compuestos sulfurados y



de !&S li0re o com0inado.

6ul$uradas sódicas, Presentan sulfuro s#dico. Puede suponerse que Fstas



deri"en, en algunas ocasiones, de las aguas sulfatadas s#dicas.

6ul$a!adas cálcicas, Presentan un descenso en el contenido de 4a5 y 65,



lo que implica una proporci#n mayor de *a&5 y 7g&5. Presentan !&S li0re, procedente de la reducci#n de 0isulfatos cálcicos o de sulfatos cálcicos. Por otro lado, atendiendo al criterio de temperaturas de los fluidos superficiales @rmie
;rías con temperaturas inferiores a &()*.



!ipotermales con temperaturas entre &( y 3-)*.



7esotermales con temperaturas entre 3- y -()*.



!ipertermales con temperaturas superiores a -()*.

Aguas !ermales en Venezuela *omo ya se $a mencionado, en nuestro país, el principal uso que les $an dado a las aguas termales es el mFdico8turístico, aunque en forma empírica, sin control mFdico adecuado de los pacientes y con instalaciones deficientes para tales fines @Or0ani, 1''&A. 17

En algunos casos, puede "erse c#mo la po0laci#n local $a apro"ec$ado las aguas termales como la"aderos de ropa p>0licos, para cocinar directamente en las fuentes y, como indica Or0ani @1''&A, un curioso caso de calentamiento de una incu0adora de $ue"os, en una pequeBa industria a"ícola del área de Uo *arlos, unapuy, estado SucreQ. Precisamente, en el estado Sucre, eCisten muc$os lugares turísticos que emplean este tipo de recursos, siendo el estado del país con la mayor atracci#n respecto a aguas termales con características especiales @/edondo et al ., 1'%+ citado por Nalle
18

;igura 1. 7apa del estado Sucre. ;alla de El Pilar.

idrogeoFuímica, La

interpretaci#n

química

del

agua

su0terránea,

incluyendo

las

manifestaciones $idrotermales, se utiliza,
las relaciones agua8litología no siempre son fáciles de esta0lecerA. Para ello, se realizan análisis de campo de parámetros como temperatura del agua, s#lidos disueltos totales @SGA, conducti"idad y p!+ análisis de la0oratorio para determinar  las especies químicas mayoritarias @concentraciones superiores a 1,( mglA y minoritarias @concentraciones inferiores 1,( mglA, las relaciones isot#picas y otros que permitan complementar la informaci#n o0tenida con los anteriores @l0ert et al., 1'2'A. Para tiempos de residencia largos, en los que el fluido termal llega a equili0rarse químicamente con la roca almacFn, la aplicaci#n de geoterm#metros químicos permite calcular la temperatura, en profundidad, a la cual $a tenido lugar  el >ltimo equili0rio agua8roca. La coincidencia de los #rdenes de magnitud de las temperaturas deri"adas de la aplicaci#n de estos geoterm#metros, 0asados en criterios químicos distintos, permite cerciorarse de las condiciones tFrmicas reinantes en el reser"orio. Ona "ez conocida esta temperatura, el estudio termodinámico del comportamiento del agua con diferentes minerales tipo, en las condiciones calculadas, permite deducir la naturaleza petrol#gica de la roca almacFn con cierta aproCimaci#n @l0ert et al., 1'2'A.

-eo!ermóme!ros Químicos Los geoterm#metros son ecuaciones que permiten calcular las temperaturas de reser"orio de aguas termales en funci#n de la com0inaci#n lineal de los logaritmos de las concentraciones de ciertos solutos presentes en el fluido @;ournier, 1'2', 1'%1+ ;ouillac y 7ic$ard, 1'%1A. ECisten di"ersos tipos de geoterm#metros

dependiendo

de

la

naturaleza

de

los

componentes

seleccionados, entre ellos geoterm#metros químicos, geoterm#metros de gases y geoterm#metros isot#picos, de los cuales s#lo los primeros serán de interFs en este tra0a
temperatura y concentraci#n. a


-eo!ermóme!ros de 5a(G

Estos geoterm#metros se 0asan en que la partici#n de álcalis entre la soluci#n y la fase s#lida es dependiente de la temperatura. Ge esta manera, las relaciones de álcalis pueden dar indicaci#n de la temperatura en el su0suelo. Gesde 1'=(, muc$os autores $an utilizado la relaci#n 4a6 como geoterm#metro,

proponiendo

relaciones

empíricas

para

ello.

Hstos

geoterm#metros se fundamentan en la suposici#n de que las relaciones de concentraci#n entre los iones sodio y potasio están controladas por un equili0rio mineral#gico simple entre feldespatos y micas, los cuales son los minerales que contienen las mayores proporciones de tales especies. La "ariaci#n de esta relaci#n se de0e, esencialmente, al intercam0io cati#nico en feldespatos alcalinos. El pro0lema, para la eCplicaci#n de las reacciones que ocurren, está en definir los tipos de feldespatos que presenta originalmente la roca, ya que un mismo mineral 21

puede presentar polimorfos de alta o 0a
-eo!ermóme!ro de 5a(G(+a

Este geoterm#metro fue propuesto, por primera "ez, como una men en aguas naturales, se pueden o0tener me


-eo!ermóme!ros de sílice

Or0ani @1''&A seBala que los geoterm#metros de sílice se 0asan en la "ariaci#n de la solu0ilidad del cuarzo con respecto a la temperatura, asumiendo que no eCiste precipitaci#n de sílice, no $ay pFrdida de "apor y no se presentan mezclas de aguas. Las temperaturas o0tenidas con estos geoterm#metros son las más 0a
La solu0ilidad de los minerales cam0ia en funci#n de la temperatura y la presi#n, por lo cual, el contenido de Si9& en el agua de un pozo termal puede correlacionarse con la >ltima temperatura de equili0rio con el mineral. 4o o0stante, estos estos resulta resultados dos pueden pueden "erse "erse influe influencia nciados dos por la eCiste eCistenci ncia a de difere diferente ntess minerales de sílice en los reser"orios termales, los cuales pueden tener distintas solu0ilidades. En la mayoría de las aguas naturales, la concentraci#n de Si9& disuelto no está afectada por factores como los iones comunes, la formaci#n de comple


Es!udios #so!ópicos

Las tFcnicas isot#picas sir"en para resol"er los siguientes pro0lemas @IA la identificaci#n del origen de las aguas su0terráneas, @IIA la determinaci#n de su edad, @IIIA la "elocidad y la direcci#n del flu
cons consec ecue uenc ncia ia de proc proces esos os natu natura rale less y que, que, de0i de0ida dame ment nte e o0se o0ser" r"ad adas as e interpretada interpretadas, s, permiten permiten resol"er resol"er algunos algunos pro0lemas pro0lemas $idrol#gicos $idrol#gicos partiendo del conocimiento general de las "ariaciones isot#picas en la naturaleza. La $idrología 0asada en is#topos artificiales recurre al empleo de is#topos radiacti"os que se inyectan en el sistema o0
a que es posi0le diferenciar las aguas su0terráneas procedentes de zonas de recarga situadas a distinta altura tomando como 0ase su contenido isot#pico. Este efecto puede "ariar de una regi#n a otra, pero, por cada 1(( metros de aumento de la altitud el contenido en oCígeno81% disminuye en un (,3? y el de deuterio en un &,-? aproCimadamente @9IE, 1'22A. Para el uso de esta tFcnica es >til la determinaci#n de las a0undancias isot#picas, las cuales se podrían eCpresar en funci#n de las relaciones de las a0und a0undanc ancia iass isot isot#p #pic icas as,, por por en V NS79WX @V muestra V NS79WA81 Si se aplica en el sistema deuterio8$idr#geno @&!81!A se utilizará &V # V&!, en el caso del is#topo del 1%9 la notaci#n será 1%V # V1%9. En el agua que integra el ciclo $idrol#gico, los rangos de "aria0ilidad del &!1! y del 1%91=9 son Z-([ \ &V \ 51(([ y Z-([ \ 1%V \ 5-([, respecti"amente @7ooD, &((&A. En comparaci#n con las aguas oceánicas, las aguas mete#ricas @$umedad atmosfFrica, precipitaciones y el agua su0terránea y superficial deri"adas de FstaA resultan, generalmente, empo0recidas en especies isot#picas más pesadas y, dado que la composici#n composici#n media del ocFano es VNS79W VNS79W X ([ por definici#n, definici#n, los "alores V de las aguas mete#ricas son negati"os. 25

El prop#sito de este tra0a


Aguas Termales En El Es!ado 6ucre

En el estado Sucre, se $an in"entariado alrededor de 1(( localidades con manifestaciones

geotFrmicas

asociadas,

las

cuales

se

encuentran,

mayoritariamente, alineadas a lo largo de la falla de El Pilar. Hsta constituye la principal zona geotFrmica del país, tanto por la alta densidad de manifestaciones, como por su "ariedad, características y altas temperaturas. Es la >nica zona del país con fuentes termales $ir"ientes. Gispone de muc$as fuentes termales en cantidad y "ariedad, apropiadas para esta0lecer una red de esta0lecimientos para fines mFdico8turísticos cerca de las zonas más po0ladas. *on las características de los sistemas geotFrmicos estudiados, las condiciones del país y la tecnología actual de generaci#n de energía elFctrica a partir de fluidos geotFrmicos, es la >nica zona con atracti"o y posi0ilidades de resultar econ#micamente renta0le. Entre *ariaco y *asanay, se encuentra la tierra $uecaQ, de0ido a una separaci#n interior de los estratos geol#gicos, y so0re el cual corren aguas calientes que desem0ocan en la pequeBa Laguna de *ampoma, al sur del Jolfo de *ariaco. Ono de los riac$uelos de estos lugares se llama guacaliente y contiene sulfuro de $idr#geno. El sistema de aguas calientes se encuentra situado al sureste de *ariaco. odas las fuentes que 0rotan en este sitio desem0ocan en

26

la Laguna de *ampoma @7artínez, 1'2(A. El sistema de fuentes de aguas termales a lo largo de la carretera con direcci#n a la po0laci#n de *asanay. Estas fuentes $an sido apro"ec$adas con fines, principalmente, turísticos y medicinales. En la zona, tam0iFn, se desarrolla la acti"idad agrícola y ganadera, y eCiste un central azucarero, siendo estas las principales acti"idades de desarrollo de las localidades cercanas. La mayoría de estas fuentes son utilizadas como 0alnearios para la recreaci#n turística, como guas de 7oisFs, Los *ocoteros, El *astaBo, Poza *ristal, !acienda y El 7anantial. El *anal de /iego es utilizado para la acti"idad agrícola y ganadera. Ge0ido al poco interFs que se le $a dado a las aguas de la regi#n de *ariaco y al gran potencial geotFrmico que posee, se $ace necesario su estudio para su me
27

+apí!ulo ### 'ET*)*"*-#A



Hrea de Es!udio

Las muestras de agua se colectaron de fuentes termales localizadas en las inmediaciones de El Pilar @&=8(=8&(1(A y Los Ipures @(&8(&8&(1(A en el estado Sucre, Nenezuela. En la figura & se muestra un fragmento del mapa geol#gico de Nenezuela, donde se pueden apreciar las zonas de estudio, u0icadas por zonas geol#gicas.



:ona "as Pailas

Es un sitio turístico conocido de El Pilar, formando parte de la zona de guas *alientes, su mayor atracti"o son las emanaciones de aguas muy calientes, con temperaturas que están alrededor de los '()* y que son empleadas por los residentes y "isitantes como un $er"idero natural. *omo se ilustra en la figura &, esta zona está clasificada como de rocas sedimentarias y "olcánicas, encla"ada dentro de la llamada formaci#n Las 28

Piedras, cuya composici#n litol#gica, seg>n !ed0erg @1'-(A, consiste en areniscas micáceas, fria0les, de grano fino y colores gris claro a gris "erdoso, interlaminada con lutitas grises a "erdosas, arcillitas sideríticas grises, lutitas ligníticas y lignitos, tam0iFn, algunas calizas arenosas duras y de color "erde+ a0undante andalucita, 0iotita, clorita, cloritoide, Dyanita y corundum y, menos a0undante, granate, glaucofano, $orn0lenda, epidoto, estaurolita, sillimanita, musco"ita y titanita.



:ona acienda Aguasana

Está u0icada, en la carretera El Pilar T Juiria, a unos - Dil#metros de unapuy. Es un sitio turístico que posee "arios atracti"os, como posadas y, numerosas fuentes de aguas termales. Está emplazada en las sa0anas del Nenturini a poca distancia de las playas del Jolfo de Paria. *omo muestra el mapa de la figura &, esta zona está clasificada como de sedimentos no consolidados @lu"i#nA, los cuales, se caracterizan por estar formados por "arios tipos de gra"a, arena y arcilla y, algunas "eces, están constituidos por una mezcla de materiales orgánicos. Son característicos de "alles flu"iales, sedimentos lacustres en las cuencas lacustres o sedimentos de plataforma a lo largo de la costa @7ooD, &((&A.



:ona "os #pures

Está u0icada a 11 Dm al sur de *umaná, en la "ía a *umanacoa y al lado del río 7anzanares. Las fuentes se u0ican en rocas de las formaciones del Jrupo Sucre y, de0en estar asociadas al sistema de fallas con rum0o 4-]E que controlan el "alle del río 7anzanares @Or0ani, 1'%A. El agua 0rota de pequeBas fuentes y las temperaturas medidas "arían desde 31 a -2,2]*.

29

*omo se ilustra en la figura &, esta zona está clasificada como de rocas sedimentarias y "olcánicas, encla"ada dentro de la formaci#n geol#gica denominada grupo Sucre y su formaci#n litol#gica, seg>n !ed0erg @1'-(A, corresponde con areniscas @"aria0lemente cuarcíticas, micáceas y caoliníticas, de colores claros meteorizando en tonos ro
;igura &.



P*6#+#75 -E*-RH9#+A

Se determin# empleando un Sistema de Posicionamiento Jlo0al @JPSA marca 7agellan modelo eCplorist 1((. Las estaciones muestreadas se u0ican geográficamente en las coordenadas mostradas en la siguiente ta0la.

30

:ona

Es!ación

"a!i!ud 5

1

1()31^1'Q

=3)11^Q

&

1()31^&(Q

=3)11^Q

3

1()31^1'Q

=3)11^=Q



1()31^((Q

=3)11^=Q

acienda

-

1()3^&Q

=3)(3^&'Q

Aguasana

=

1()3^-3Q

=3)(3^&'Q

2

1()3^-3Q

=3)(3^3-Q

%

1()3^-3Q

=3)(3^3-Q

'

1()3^-1Q

=3)(3^3(Q

1(

1()3^-(Q

=3)(3^3&Q

11

1()3^-1Q

=3)(3^33Q

1&

1()&3^1-Q

=)('^(1Q

13

1()&3^1Q

=)('^(1Q

"as Pailas

"os #pures Gatum WJS%

31

"ongi!ud *



Toma de 'ues!ras

Las muestras de agua se colectaron de la superficie de las fuentes termales, en en"ases de polietileno resistentes a altas temperaturas+ limpios y curados. Ona "ez o0tenidas, Fstas se colocaron a refrigerar en una ca"a con $ielo $asta su posterior almacenamiento en el la0oratorio 3&2 del Gepartamento de Kuímica de la Oni"ersidad de 9riente, 4>cleo de Sucre.



'edición de los Paráme!ros 9isicoFuímicos 

Tempera!ura

Se determin# in situ utilizando un term#metro de mercurio con apreciaci#n de Y(,1)*. Simultáneamente, se emple# un conductímetro digital, marca !*! Sesion -, el cual tiene un dispositi"o para medir temperatura con una apreciaci#n de Y(,1)*. 

P

Se determin# in situ con un multímetro digital marca WW modelo 7ulti3-( con una apreciaci#n de Y(,(1 unidades de p!. Posteriormente, se midi# en el la0oratorio con un p!8metro marca Gen"er Instrument, modelo Oltra asic . 

+onduc!ividad  sólidos disuel!os !o!ales <6)T@

32

Se determin# in situ empleando un conductímetro digital, marca !*! Sesion -, con una apreciaci#n de Y(,(1 mScm.



Análisis en el "abora!orio 

)e!erminación )e +a!iones 'e!álicos

Se realiz# el análisis de los metales 4a5, 65, :n&5, P0&5, ;e&5, Si5 7n&5, 7g&5 y *a&5 utilizando un equipo I*P89ES marca PerDin Elmer modelo 9ptima -((. Se esta0leci# un flu
plante#

cur"as

de

cali0raci#n

para

determinar

las

concentraciones, de los respecti"os cationes, por comparaci#n con el "alor medido en las muestras. 

)e!erminación de cloruros <+l(@ median!e el m;!odo de 'oIr

Para analizar los cloruros, la muestra, a un p! neutro o ligeramente alcalino, se titul# con una disoluci#n de nitrato de plata @g493A, usando como indicador cromato de potasio @6&*r9A. Esta tFcnica se fundamenta en la rápida precipitaci#n del cloruro de plata @g*lA. l consumirse los cloruros, el i#n g5 reacciona con el i#n *r9&8 formando un precipitado de color ro


*r9&8 5 &g493



g*l



5 4938

g&*r9



5 &4938

El procedimiento consisti# en tomar 1( ml del agua, a la cual se le agreg# 1 ml de 6&*r9 @(,1 mollA y se complet# con agua destilada $asta 1(( ml. Luego,

33

se titul# con una soluci#n de g493 (,(3 moll $asta o0ser"arse la aparici#n del precipitado de color ro


)e!erminación de sul$a!os <6*30(@ por $o!ocolorime!ría.

Hsta se 0asa en la precipitaci#n del i#n sulfato con cloruro de 0ario, en un medio de ácido clor$ídrico, para formar cristales de sulfato de 0ario de tamaBo uniforme. La reacci#n implicada es la siguiente S9&8 5 a&5 aS9 El mFtodo consiste en medir la a0sor0ancia luminosa de la suspensi#n de aS9 con un espectro fotocolorímetro a &( nm y determinando la concentraci#n de S9&8 por comparaci#n con una cur"a de cali0raci#n de patrones de 6&S9 de concentraci#n conocida @(,-+ 1,(+ &,(+ ,( y -,( mglA. Se agregaron - ml de la muestra de agua en un tu0o de ensayo más % ml de agua destilada y 1 ml de !*l = moll. La mezcla se agit# y se le adicionaron (,- g de cristales de a*l&!&9. Se de<# reposar por 1 min y luego se agit# $asta que los cristales se disol"ieron completamente. Se de<# reposar nue"amente por 1( min y, transcurrido ese tiempo, se transfiri# parte de la suspensi#n a la celda del espectrofotocolorímetro, leyendo la dispersi#n producida a la longitud de onda referida. Se prepar# un 0lanco de la misma forma, pero con agua destilada.



)e!erminación de carbona!os <+*C0(@  bicarbona!os <+*C(@ por  !i!ulación

Por este mFtodo, se determinaron las concentraciones de *93&8 y !*938 por titulaci#n de la muestra con una soluci#n estandarizada de !*l, mediante dos puntos sucesi"os de equi"alencia, indicados por el cam0io de color de dos indicadores adecuados. La reacci#n implicada, es la siguiente *93&8 5 !5



!*938 5 !5



!&*93

@fenolftaleínaA @naran
34

En un erlenmeyer de -( ml, se agregaron &( ml del agua a analizar, se adicionaron & gotas de soluci#n indicadora de fenolftaleína, si se producía una coloraci#n rosada, se titula0a con !*l (,(& moll $asta el "ira


)iagrama de Piper

Este es uno de los gráficos más utilizados en estudios $idrogeoquímicos, en el cual se representan, en forma simultánea, las concentraciones de los aniones y los cationes. Este diagrama, está formado por dos triángulos equiláteros donde son representados los cationes y los aniones mayoritarios. Los "Frtices del triángulo de cationes son *a&5, 7g&5 y 4a55 65+ mientras que, los "Frtices del triángulo de aniones son S98&, *l8 y *93&8 5 !*938. Estos datos se proyectan en un rom0o central en el que se representa la composici#n del agua. Las concentraciones de los iones están dadas en meql y se eCpresan en porcentanen solo tres aniones y tres cationes y a cada "Frtice le corresponde el 1((? de un ani#n o cati#n.  continuaci#n se muestra un modelo ilustrati"o del diagrama de Piper @Gonado, 1'''A.

35

;igura 3. 7odelo de diagrama de Piper.



)iagrama de -ibbs

am0iFn es conocido como diagrama 0oomerang y muestra la predominancia de los procesos que ocurren en los cuerpos de agua, ya sean procesos de e"aporaci#n, interacciones agua8roca o precipitaci#n atmosfFrica. En Fste, se grafican los SG en funci#n de la relaci#n entre el 4a5 y 4a5 5*a&5, o0teniFndose un gráfico como el de la figura . Este diagrama se fundamenta en que la composici#n del agua de llu"ia está dominada por la presencia de 4a*l de origen marino y 0a
incremento de sales, de0ido a la interacci#n agua8roca, aumenta la proporci#n de SG afectando las concentraciones de *a&5 relati"as a 4a5 y *l8. Por >ltimo, la e"aporaci#n, ele"a el contenido de 4a5 y SG.  continuaci#n se muestra un modelo ilustrati"o del diagrama de Ji00s @Ji00s, 1'2(A.

;igura . 7odelo de diagrama de Ji00s.



)e!erminación de relaciones iso!ópicas de 0J2  2K*J2L* median!e espec!rome!ría laser

Este análisis se fundamenta en el estudio de las transiciones roto"i0racionales en el infrarro
37

Para realizar este análisis se emple# un espectr#metro láser para agua líquida, marca Los Jatos /esearc$ @LJ/A modelo GL81((. El procedimiento consisti# en colocar 1,- ml de muestra @sin precipitado o residuo s#lidoA en un "ial, luego un sistema automático eCtrae 1( ul y lo inyecta al espectr#metro. La 0ase del inyector se calienta a 2(]*, de tal forma que en"ía el "apor de agua a una ca"idad donde es irradiada por un diodo láser a temperatura am0iente. El espectro de a0sorci#n medido se registra y com0ina con datos de temperatura del gas, presi#n en la ca"idad, longitud de paso #ptimo para proporcionar una medida cuantitati"a de los is#topos esta0les en la muestra de agua. El espectr#metro láser se cali0ra automáticamente con los estándares del N8 S79W @estándar de agua media oceánica de Niena, por sus siglas en inglFsA, proporcionados por la 9rganizaci#n Internacional de Energía t#mica @9IEA en Niena. Las relaciones isot#picas de 1%9 y &! fueron determinadas en el la0oratorio de agua y suelo del *entro Interamericano de In"estigaci#n m0iental y erritorial @*IGIA. La des"iaci#n máCima considerada para los resultados es de &,([ para el V&! y de (,3[ para el V1%9. El "alor reportado es el promedio de, al menos, dos mediciones realizadas en días no consecuti"os.



+álculo de -eo!ermóme!ros Químicos

Es necesario enfatizar que las temperaturas de reser"orio calculadas, no pueden considerarse como "alores a0solutos ya que pro"ienen de ecuaciones cuyo origen es empírico o, en otros casos, de suposiciones 0asadas en las solu0ilidades @a diferente temperaturaA de di"ersos minerales que se presumen eCisten en los reser"orios.  pesar de esto, en "arios países, el uso de estas $erramientas $a permitido o0tener aproCimaciones 0astante 0uenas.

38

  continuaci#n, se muestran las ecuaciones empleadas para calcular las temperaturas de reser"orio con geoterm#metros de 4a86, de acuerdo a las formulas propuesta por diferentes in"estigadores

Truesdell <2ML@ )*X%-=(,%-25log4a6_ 8 &23,1-

9ournier <2K2@ ]*1&121, 3%5log4a6_ 8 &23,1-

Tonani <2K1@ ]*X%33(,2%(5log4a6_ 8&23,1-

Arnorsson <2KC@ ]*X'33(,''35log4a6_ 8&23,1-

Arnorsson <2KC@ ]*X131'1,=''5log4a6_ 8&23,1-

)íaz(-onzález et al . <011K@ ]*X%%3(,'(%5log4a6_ 8 &23,1-

)íaz(-onzález et al . <011K@ ]*X%%3@Y1-A(,%'@Y(,(3&A 5log4a6_ 8 &23,1-

)íaz(-onzález et al . <011K@ ]*X1&23,& tan$8(,1 log@4a6A8(,-=&A511-=,'

En estas ecuaciones 4a y 6 representan las concentraciones de los respecti"os cationes, eCpresadas en mgl.

39

Seguidamente, se muestra la ecuaci#n empleada para determinar las temperaturas de reser"orio con el geoterm#metro de 4a868*a. ;ournier y ruesdell @1'23A ]*X1=2log4a6_ 5`log*a(, -4a_ 5&,&8&23,1En esta ecuaci#n 4a, 6 y *a representan las concentraciones de los respecti"os cationes, eCpresadas en moll. Las reglas de aplicaci#n del geoterm#metro son sencillas. *uando la temperatura calculada es menor a 1(()* y el log @*a(,-4aA5&,&(, de0e utilizarse un `X 3. Pero, si la temperatura calculada es mayor que 1(()* @utilizando `X 3A o la funci#n anterior es negati"a, de0erá utilizarse un `X 13. En esta ecuaci#n, ` representa un factor empírico de altimo, se muestran las ecuaciones empleadas para determinar las temperaturas de reser"orio con geoterm#metros de sílice de acuerdo a las f#rmulas propuestas por "arios in"estigadores. ;ournier @1'%1A

]*X13('-,1' 8 logSi9&8 &23,1-

9ournier <2K2@ ]*X1-&&-,2- 8 logSi9&8 &23,1-

9ournier  Po!!er <2K0@ )*X 8-3,- 5 (,11&3=Si9& 8 (,---'1(8@Si9&A& 5 (,122&1(82 @Si9&A3 5 %%,3'(logSi9&

Arnorsson et al . <2KK@ )*X 8-3,3 5 (,3=-'Si9& 8 -,3'-1(8@Si9&A& 5 -,-13&1(82@Si9&A3 5 2,3=(log@Si9&A

Arnorsson et al . <2KK@

40

)*X 8==,' 5 (,132%Si9& 8 ,'2&21(8-@Si9&A& 5 1,(=% 1(8%@Si9&A3 5 %2,%1logSi9& En estas ecuaciones, Si9& representa la concentraci#n de esta especie química, eCpresada en mgl.

RE6U"TA)*6 N )#6+U6#75 PARH'ETR*6 'E)#)*6 #5 6#TU

En la siguiente ta0la se muestran los diferentes parámetros fisicoquímicos medidos al momento de colectar las muestras en las estaciones seBaladas. 41

a0la &. Parámetros fisicoquímicos @temperatura, conducti"idad, s#lidos disueltos totales y potencial de $idrogenoA medidos in situ en las fuentes termales.

:ona

Es!acion Tempera!ura

P


6)T

+onduc!ividad



1

%&,&

2,&%

&,=(

13,&&

"as

&

%-,%

=,'(

&,'

13,(1

Pailas

3

%=,2

=,-=

&,2

13,(1

El



'(,1

2,32

&,'-

1-,'2

Pilar 

-

3,&

=,&&

3,&2

',33

=

(,%

=,1%

3,&

',-&

acienda

2

-3,3

=,&-

3,3

1&,&1

Aguasana

%

-,1

=,33

3,-1

1&,='

'

--,%

=,3'

3,23

13,23

1(

-1,3

2,&1

3,

11,'

11

3',3

2,11

3,3-

',=

"os #pures



12

1,%

=,%%

&,%

2,1

13

-,(

=,=1

&,2

2,%(

Tempera!ura

La temperatura de las aguas termales es un parámetro influyente en la composici#n química de las mismas, ya que puede afectar la solu0ilidad de determinadas sustancias. *uando la temperatura incrementa, lo $ace tam0iFn la rapidez de las reacciones químicas, con
42

gases presentes en las aguas naturales como 9&, *9&, entre otros @Porras et al., 1'%-A. Por lo general, estas aguas poseen temperaturas constantes, a diferencia de las aguas de circulaci#n superficial. Es conocido que la temperatura de un cuerpo de agua natural en un momento dado, está afectada por los factores climáticos latitud y altitud, los cuales son in"ersamente proporcionales a Fsta. am0iFn, influyen procesos como la e"aporaci#n, los intercam0ios tFrmicos con el aire eCterior y el terreno de superficie, la radiaci#n solar, entre otros @Porras et al., 1'%-A. En las aguas termales, la raz#n por la que se o0tengan temperaturas ele"adas se de0e a la cercanía de las fuentes a fallas sísmicas o a fen#menos "olcánicos. Esto >ltimo ltimo, en Los Ipures, las temperaturas medidas se encontraron entre 1,% y -,()*+ Or0ani @1'%A midi# -)* en esa zona, por lo que se clasifican como mesotermales. Las altas temperaturas encontradas en las aguas de El Pilar pueden ser  generadas por un gradiente geotFrmico anormalmente alto, de0ido a un plut#n granítico no reequili0rado tFrmicamente. En Los Ipures, como lo seBala Or0ani @1'%A, las temperaturas encontradas pueden estar asociadas al sistema de fallas que controlan el "alle del rio 7anzanares.

43

Es posi0le que la menor temperatura o0tenida en las fuentes de la !acienda  guasana, en comparaci#n con las fuentes de Las Pailas @a pesar de u0icarse a pocos Dil#metros de distancia entre ellasA se de0an a diferencias en la conducti"idad tFrmica e $idráulica del medio en el que se encuentran, en la relaci#n longitudprofundidad del mismo y al ni"el freático @Porras et al ., 1'%-A, ya que inclusi"e están u0icadas en zonas geol#gicas distintas.



Po!encial de Iidrógeno
El p! es un parámetro rele"ante cuando se pretende estudiar la especiaci#n química y la solu0ilidad de "arias sustancias orgánicas e inorgánicas en un cuerpo de agua por su importancia en procesos químicos y 0iol#gicos, como el equili0rio car0onatado y los procesos redoC. Por lo general, el p! de las aguas naturales se mantiene entre =,- y %, aunque eCcepcionalmente puede "ariar entre 3 y 11@Porras et al., 1'%-A.

Seg>n 7ota @&(1&A, la mayoría de las aguas naturales, con p! cercano 2, están controladas por el ácido car0#nico @!&*93A y sus diferentes formas disociadas, pro"enientes, por e
*a*93@sA 5 !&9@lA *a&5 5 *93&8 *93&8 5 !&9@lA !*938 5 9!8 9!8 5 !5 !&9 La"ado de roca 44

*omo se puede apreciar en la ta0la &, las aguas estudiadas arro


+onduc!ividad  solidos disuel!os !o!ales <6)T@

*omo consecuencia de su contenido i#nico, el agua es conductora de la electricidad, ya que a medida que la concentraci#n i#nica aumenta, se incrementa la capacidad del agua para conducir la corriente elFctrica. Este parámetro está influenciado, tam0iFn, por la temperatura @Porras et al ., 1'%-A. Ona manera de estimar los s#lidos disueltos totales @SGA es midiendo la conducti"idad del agua, ya que eCiste una correlaci#n directa entre conducti"idad y SG para cuerpos de agua dulce y salo0res. Estos dos parámetros indican, por lo tanto, la mineralizaci#n que posee un cuerpo de agua @/oldan y /amírez, &((%A. En ese sentido, los "alores de conducti"idad de las aguas su0terráneas naturales "arían considera0lemente. En aguas dulces, normalmente oscilan entre 1(( y &((( bScm+ mientras que en salmueras, pueden o0tenerse "alores de 1(( mScm @Porras et al., 1'%-A. eniendo en cuenta lo mostrado en la ta0la &, los "alores de SG en la fuentes de Las Pailas, estu"ieron entre &,2 y &,=( gl+ mientras la conducti"idad "ari# entre 13,&& y 1-,'2 mScm. En la !acienda guasana, los "alores de SG se registraron entre 3,& y 3,23 gl+ y la conducti"idad entre ',33 y 13,23 mScm. En dic$as fuentes se o0tu"ieron los "alores más altos. Por >ltimo, en Los Ipures se registraron "alores de SG entre &,% y &,2+ y conducti"idades entre 2,1 y 2,%( mScm. Estos resultados indican que todas las aguas poseen un ele"ado contenido i#nico, es decir, tienen un alto contenido de sales y minerales disueltos.



Análisis de "abora!orio

45

+a!iones maori!arios

•

En la siguiente ta0la se muestran las concentraciones de los cationes y aniones mayoritarios eCpresadas en mgl a0la 3. *oncentraci#n de las especies cati#nicas mayoritarias eCpresadas en mgl, de las aguas termales estudiadas.

:ona

"as El

 Pailas

Pilar 

acienda Aguasana

"os #pures

•

Es!ación

5aO

GO

+a0O

6i3O

'g0O

1

%1,2

&-',3

132,%

1,=

&-,(

&

2',&

&%,=

133,2

1,

&=,&

3

223,2

&,3

1,3

1,1

&%,=



'2%,-

&'2,3

11%,'

&,2

1=,-

-

1(3','

1',&

3'(,=

1-,=

=&,(

=

1(3','

1=,3

3%%,1

1-,

=-,&

2

11&,3

1=1,2

32',3

1',(

-1,&

%

1&(3,%

1=,&

3%%,3

1%,2

-=,3

'

132,1

12','

31-,%

1=,(

%,3

1(

11&1,%

13.'

122,'

1&,2

&2,'

11

11&,3

1-3,=

&'%,-

12,(

,&

1&

13-3,1

=%,2

-&,=

11,2

&=,(

13

13=2,=

=%,-

-3,&

11,%

&-,2

6odio <5aO@

En las aguas estudiadas, Fste es el cati#n predominante, notándose que las más altas concentraciones se encontraron en las estaciones de Los Ipures, entre los 13-3,1 y 13=2,= mgl. Seguidamente, en las estaciones de la !acienda  guasana se encontraron "alores entre los 1(3',' y 132,1 mgl y en Las Pailas entre 223,2 y '2%,- mgl. 46

Este metal es li0erado durante la meteorizaci#n de silicatos como la al0ita @4alSi939%A, la disoluci#n de rocas sedimentarias de origen marino y dep#sitos "aporíticos, en los cuales se presenta como 4a*l. Ona fuente importante de 4a5 es el aporte de agua marina en regiones costeras, por intrusi#n marina o por  infiltraci#n del agua de llu"ia. Hsta >ltima, cuando se produce en zonas cercanas al mar, lle"a consigo cantidades importantes de i#n 4a5 @Porras et al., 1'%-A. eniendo en cuenta lo anterior, los "alores o0tenidos en Las Pailas, pueden de0erse a la meteorizaci#n de minerales ricos en sodio y tam0iFn, posi0lemente, a la circulaci#n del agua a tra"Fs de rocas de origen marino. En la !acienda  guasana, por su parte, estos "alores pueden de0erse a infiltraci#n marina por las cercanías al mar de estas fuentes y al ser un tipo de terreno constituido por  sedimentos marinos, como puede apreciarse en el mapa geol#gico de la figura &. En Los Ipures, puede de0erse a disoluci#n de rocas ricas en este cati#n.

•

Po!asio
Este cati#n procede de la meteorizaci#n de feldespatos y silicatos @micas y arcillasA y, ocasionalmente, de la sol"ataci#n de dep#sitos de e"aporitas como la sil"ina @6*lA. El i#n 65 tiende a ser fi@.

*onsiderando lo antes eCpuesto, es posi0le que en Las Pailas @donde se registraron concentraciones entre los &,3 y los &-',3 mglA y en la !acienda  guasana @donde las concentraciones se encontraron entre 13,' y 12',' mglA, eCistan mayores cantidades de minerales con presencia de este elemento. Estos "alores tam0iFn pueden ser atri0uidos a una posi0le intrusi#n marina o al aporte pro"eniente de rocas de origen marino. En Los Ipures, donde se o0tu"ieron las concentraciones más 0a
47

procesos de intercam0io i#nico @65 por 4a5A en arcillas, que disminuyen la concentraci#n de 65 en el agua. •

+alcio <+a0O@

El calcio suele ser el cati#n principal en la mayoría de las aguas naturales, de0ido a su amplia difusi#n en rocas ígneas, sedimentarlas y metam#rficas. En rocas ígneas aparece como constituyente esencial de los silicatos, especialmente en

el

grupo

de

las

plagioclasas.

En

rocas

sedimentarias

aparece

fundamentalmente en forma de *a*93 @calcita y aragonitoA, *a7g@*93A& @dolomitaA, *aS9 @an$idritaA yo *aS9&!&9 @yesoA. Sus sales son de moderada a alta solu0ilidad, estando frecuentemente en estado de saturaci#n @Porras et al., 1'%-A. Los controles de la concentraci#n de *a&5 en el agua su0terránea se de0en a @IA el equili0rio car0#nico, @IIA el aporte de !5 @funci#n del aporte de *9&A y @IIIA el intercam0io i#nico. Los dos primeros, limitan la concentraci#n de *a&5 a la correspondiente a las condiciones de equili0rio en funci#n de p*9&, p!, !*938, *93&8. Por su parte, el intercam0io i#nico entre el *a&5 y otros cationes, cuando cationes, cuando son retenidos en la superficie de los minerales en contacto con el agua, se potencia en terrenos arcillosos de 0an más 0a
48

•

6ilicio <6i3O@

El silicio es importante ya que forma #Cidos de silicio o sílice @Si9&A presente en las aguas naturales. Sin em0argo, este metal se encuentra de forma $idratada y su representaci#n real es !Si9 o 0ien Si@9!A. Hste puede ser incorporado en el agua a partir de la disoluci#n de feldespatos s#dicos como la al0ita y silicatos en general. *om>nmente, la concentraci#n de Si9& en aguas su0terráneas se encuentra entre 3 y % mgl, las cuales corresponden a la solu0ilidad del cuarzo a &-]* @Porras et al., 1'%-A. *oncentraciones mayores a las mencionadas están asociadas con aguas de origen geotermal, raz#n por la cual esta especie química es utilizada para estimar las temperaturas de los reser"orios, siendo de gran ayuda para estudiar los yacimientos y localizar sitios para perforar pozos geotFrmicos @*EJS, 1''%A. El $ec$o de que las fuentes de Las Pailas sean aguas $ipertermales, puede eCplicar que, en las mismas, se o0tu"ieran los "alores más altos de silicio @entre 1,1 y &,2 mglA, por lo que eCiste mayor disoluci#n de rocas ricas en este cati#n. En las aguas de la !acienda guasana, las concentraciones se encontraron entre 1&,2 y 1',( mgl y, en Los Ipures, entre los 11,2 y 11,% mgl. En estos casos se sugiere que, de0ido a las 0a
•

'agnesio <'g0O@

Este metal es generalmente menos a0undante que el *a5&. En las aguas naturales, procede de la disoluci#n de dolomías @un tipo de dolomitaA, calizas magnesianas, e"aporitas y de la alteraci#n de silicatos ferromagnesianos. El 7g&5 tam0iFn está presente en el agua marina, siendo uno de sus principales constituyentes. Este cati#n es más solu0le y difícil de precipitar que el *a5& y es retenido con preferencia a Fste por procesos de intercam0io i#nico, en suelos y rocas @Porras et al., 1'%-A. 49

En la ta0la 3, se o0ser"a que todas las fuentes estudiadas presentan menores concentraciones de 7g&5 que de *a&5, lo cual concuerda con lo seBalado por el autor. Las aguas de la !acienda guasana mostraron las concentraciones más ele"adas, entre los &2,' y =-,& mgl. Esto puede de0erse a su cercanía con el mar, produciFndose por intrusi#n marina o por la eCistencia de rocas de origen marino. En Las Pailas, las concentraciones de 7g&5 estu"ieron entre los 1=,- y &%,= mgl, las cuales pueden de0erse a disoluci#n de e"aporitas o a una posi0le intrusi#n marina. En Los Ipures, se o0tu"ieron concentraciones entre &-,2 y &=,( mgl y, en este caso, pueden de0erse a la disoluci#n de calizas magnesianas. Posi0lemente, el contenido de este cati#n, en todas las fuentes, estF controlado por procesos de intercam0io i#nico.

Aniones maori!arios En la ta0la  se muestran las concentraciones determinadas de los aniones que se encuentran en mayor proporci#n en las aguas estudiadas. a0la . *oncentraci#n de las especies ani#nicas mayoritarias eCpresadas en mgl, de las aguas termales estudiadas.

:ona

Es!ació +*C(

+l(

6*30(

n

"as

1

311,=

133,'

1=&,1

&

3&2,-

12(,-

12,-

50

Pailas

3

3-',-

1&1,=

122,&



&=3,=

1=-3,'

1=',(

-

%%=,%

132,3

1&&&,

=

%',%

132,3

1&%1,2

acienda

2

112,

1-=3,1

11%-,-

Aguasana

%

11==,

1=3(,%

1('&,3

'

1(=&,-

1%1-,'

1=&,1

1(

='-,(

123,&

1(-=,%

11

1((=,=

1-3',2

111&,3

1&

323,'

-%1,=

--,2

13

3-=,%

-%3,3

-%,'

El Pilar

"os #pures

•

+loruro <+l(@

Las rocas, com>nmente presentan escasa proporci#n de cloruro, ya que es un elemento escaso en la corteza terrestre. 4o o0stante, dada la ele"ada solu0ilidad de sus sales, pasa rápidamente a la fase acuosa alcanzando concentraciones muy altas. El agua de llu"ia, puede ser una fuente importante, especialmente en aquellas zonas que están pr#Cimas a la costa @la concentraci#n de *l8 disminuye a medida que se a"anza tierra adentroA. am0iFn son importantes los aportes de cloruro pro"enientes de rocas e"aporitas y de la disoluci#n de ciertos minerales asociados a rocas ígneas y metam#rficas. Hste i#n es considerado como un trazador @por su presencia en fuentes específicas asociadas al 4a*lA casi ideal de0ido a que no forma sales de 0a
51

Los resultados o0tenidos en Las Pailas muestran concentraciones de *l8 entre los 1&1,= y 1=-3,' mgl, en concordancia con lo dic$o por Porras et al. @1'%-A, estas cantidades pueden ser de0idas a la presencia de rocas e"aporitas en disoluci#n e inclusi"e a rocas ígneas y metam#rficas. Es posi0le que estas concentraciones estFn relacionadas con los "alores ele"ados de 4a5 y 65 encontrados en estas aguas @Porras et al., 1'%-A. En la !acienda guasana, se encontraron concentraciones entre 132,3 y 1%1-,' mgl. En algunos casos, estas concentraciones superaron a las encontradas en Las Pailas, lo cual, pro0a0lemente se de0a, a la presencia de rocas e"aporitas y a una posi0le intrusi#n marina, dada la cercanía al mar de estas fuentes. En cuanto a las aguas de Los Ipures, los "alores de *l8 fueron 0a
Bicarbona!o <+*C(@

Este ani#n procede de numerosas fuentes, como la disoluci#n del *9& @de la atmosfera, del suelo, por respiraci#n y descomposici#n de materia orgánicaA y la disoluci#n de rocas calizas y dolomías producidas por la acci#n de ácidos. En la mayoría de los casos se encuentra asociado con el ani#n car0onato @*93&8A, pero en aguas su0terráneas con p! inferior a %,3, el !*938 es la especie dominante @Porras et al., 1'%-A. En las aguas estudiadas, los "alores más ele"ados de este ani#n se o0tu"ieron en Los Ipures. Estas aguas, al agitarse, li0eran muc$o gas y al reaccionar con !493 producen a0undante efer"escencia, por lo que desde el mismo momento de la toma de muestras, se presumía un alto contenido en este ani#n. Para estas fuentes, se o0tu"ieron concentraciones de !*938 entre los 3-=,% y 323,' mgl. Esto puede indicar la presencia de rocas calizas, sin 52

descartarse la eCistencia de *9& disuelto. *on relaci#n a esto >ltimo, Porras et al. @1'%-A seBalan que concentraciones ele"adas de !*938 pueden encontrarse en aguas po0res en *a&5 y 7g&5 en las que se producen fen#menos de li0eraci#n de *9&, cumpliendo estas aguas con esta condici#n. En la !acienda guasana, las concentraciones de este ani#n se encontraron entre los ='-,( y 112, mgl. En este caso, los !*938 pueden de0erse, tam0iFn, a la disoluci#n de rocas calizas y de *9&. En Las Pailas, los "alores encontrados se u0ican entre los &=3,= y 3-',mgl. En estas fuentes, en "ista de las altas temperatura medidas, el aporte de !*938, de0ido al *9&, no de0e ser importante, por lo cual, es posi0le que las concentraciones de este ani#n se de0an a la disoluci#n de rocas sedimentarias @calizas y dolomíasA. •

6ul$a!o <6*30(@

El i#n sulfato procede del la"ado de terrenos formados en am0iente marino, de la oCidaci#n de sulfuros que se encuentran ampliamente distri0uidos en las rocas ígneas y las sedimentarias e, incluso, de la descomposici#n de sustancias orgánicas. La disoluci#n de sales sulfatadas @yeso y an$idrita, fundamentalmenteA representa el aporte cuantitati"amente más importante de este i#n a las aguas su0terráneas @Porras et al., 1'%-A. Los "alores más significati"os de sulfato se o0tu"ieron en la !acienda Los "alores más significati"os de sulfato se o0tu"ieron en la !acienda guasana, encontrándose entre los 1(-=,% y 1=&,1 mgl, es posi0le que la presencia ele"ada de sulfatos en esta zona se de0a a su cercanía al mar. En las aguas de Las Pailas, se o0tu"ieron concentraciones entre los 1=&,1 y 122,& mgl. Pro0a0lemente, estos "alores se de0an a la presencia de sulfuros eCistente en rocas ígneas, que por oCidaci#n se transforman en sulfatos. En Los Ipures, se determinaron concentraciones entre los --,2 y -%,' mgl. Estos "alores son los más 0a
produciendo la precipitaci#n de sus sales sulfatadas, disminuyendo la concentraci#n de este ani#n en estas fuentes.

+omponen!es 'inori!arios Seg>n /enau @&(1(A, es difícil pre"er la informaci#n que los iones minoritarios pueden aportar en un estudio $idroquímico. En general, el comportamiento de Fstos se relaciona con procesos fisicoquímicos asocia0les a los iones mayoritarios. Su origen puede estar asociado a procesos que pro"oquen enriquecimientos importantes, cuando el agua pasa muc$o tiempo en contacto con la roca. En la siguiente ta0la se muestran las especies químicas presentes en muy 0a
:ona

Es!ación

:n0O

9eCO

'n0O

Pb0O

1

(,2-

(,(&

(,1=%

(,(33

El

"as

&

(,21%

(,11'

(,1=

(,(&&

Pilar 

Pailas

3

(,2&&

(,12

(,1(=

(,(%

54

acienda Aguasana

"os #pures



(,=%2

(,111

(,(&

(,(%

-

1,1%%

(,-=

(,(-1

8

=

1,1'-

(,-3&

(,(&

8

2

1,1=(

1,(-1

(,&2'

8

%

1,&((

&,'(-

(,&=-

8

'

1,(%3

(,=&=

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1(

(,%&

(,('3

8

8

11

1,(=%

(,-12

(,1&-

8

1&

(,323

(,(21

8

8

13

(,32

(,1='

8

(,(-

@8A no se detecto

En las fuentes estudiadas, solo se pudieron determinar las especies mostradas en la ta0la, lo cual no quiere decir que sean las >nicas eCistentes. En relaci#n con estos cationes, San 7iguel de la *amara @1'-=A seBala que el zinc es un elemento calc#filo, oCífilo y 0i#filo, poco a0undante en las rocas. Su principal origen es $idrotermal, en filones y, en presencia de aguas car0onatadas, forma car0onatos que causan su pronta precipitaci#n. Entre los microelementos es uno de los más esenciales. En cuanto al $ierro, Fste es uno de los iones más frecuentes en las aguas minerales, formando 0icar0onatos, sulfatos y sales inorgánicas. En general, procede de la oCidaci#n de piritas, pero tam0iFn, eCiste $ierro
erupti"as y magmáticas, encontrándose en la red de silicatos ferromagnesianos. am0iFn, forma fosfato mangánico y 0icar0onatos, siendo esta >ltima, la forma más com>n en la que se incorpora al agua. El i#n plomo, por su parte, tiende a formar sulfuros, seleniuros, sulfosales, fosfatos, arseniatos y silicatos, pero tam0iFn se encuentra en silicatos y fosfatos. Este elemento sustituye, total o parcialmente, al calcio en muc$os minerales, como en los casos del apatito y el aragonito, en el cual forma car0onato de plomo. El plomo es li0erado por la meteorizaci#n de sulfatos y car0onatos, siendo esta forma la más id#nea para ser transportado en soluciones acuosas. Es de $acer notar que el origen de la mayoría de estos componentes es geotermico y, la "ariedad de constituyentes minoritarios, en estas aguas, les confiere características particulares que pueden ser empleadas para fines medicinales @*astany, 1'21A.

•

Balance iónico

Ona "ez o0tenidas las concentraciones de los componentes mayoritarios, se puede "erificar la calidad de los análisis de elementos disueltos en el agua mediante el 0alance i#nico. Hste se 0asa en la diferencia porcentual entre las cargas positi"as y negati"as en el agua. Para aguas elFctricamente neutras, el 0alance i#nico tiene un "alor igual a (. 4o o0stante, en general, este "alor será distinto de ( de0ido a errores en la medici#n de los datos yo a una mayor  concentraci#n de iones que generan diferencias en el 0alance @Standard 7et$ods, 1''&A. El cálculo de los meql de cada grupo, tanto para cationes como aniones, se $izo en 0ase a la medida de las concentraciones de los iones simples @4a5, 65, 7g&5, Si5, S9&8 , *l8 y !*938A multiplicada por sus respecti"as "alencias y ponderadas por el peso de i#n en cuesti#n. Los datos se muestran en la ta0la 1 del apFndice.

56

En la siguiente figura se representan los porcenta
;igura -. *omparaci#n entre cationes y aniones mayoritarios.

Se puede apreciar que las aguas de todas las estaciones poseen aproCimadamente un contenido de cationes similar al de aniones, por lo cual, la diferencia entre ellos es pequeBa. •

)iagrama de Piper

*on los datos de las concentraciones de los iones mayoritarios, se construy# el gráfico de Piper de las aguas estudiadas, como se aprecia en la figura , donde 1813, son las estaciones estudiadas 1813.

57

;igura =. Giagrama de Piper.

En relaci#n a las fuentes en estudio, es e"idente que las aguas de la zona de Los Ipures @círculo pequeBoA, son muy diferentes de las otras, a pesar de que sus contenidos en cationes 4a5 y 65 se encuentran u0icados en la misma regi#n, Fstas, son principalmente 0icar0onatadas. Por su parte, las aguas de la zona de !acienda guasana poseen contenidos ele"ados de cloruros y sulfatos y, las aguas de Las Pailas son solo cloruradas.  m0as están seBaladas en el diagrama con un círculo grande. eniendo en cuenta que el cati#n predominante es el 4a5, para todas las aguas en este estudio, se puede decir que las fuentes termales de Los Ipures son 58

0icar0onatadas8s#dicas, las de la !acienda guasana son cloruradas8sulfatadas8 s#dicas y las de Las Pailas son cloruradas8s#dicas. •

)iagrama de -ibbs

*on los datos de los cationes 4a5 y *a&5, en las aguas 0a
;igura 2. Giagrama de Ji00s de las aguas estudiadas.

*omo se puede apreciar en la figura precedente y comparándola con la figura , las aguas de las zonas estudiadas poseen una tendencia $acia la e"aporaci#n8cristalizaci#n, en "ista de que su contenido de SG es ele"ado y la relaci#n entre iones 4a5 y *a&5 es cercana a 1, lo cual tiene sentido ya que se trata de aguas termales y, en "ista de su temperatura, el proceso de e"aporaci#n es más significati"o que en las aguas no termales.

•

#só!opos oígeno 2K <2K*@  deu!erio <0@

59

El estudio de estos is#topos naturales es importante para comprender, entre otras cosas, c#mo funciona internamente el acuífero o, en este caso, las fuentes termales en estudio. En la ta0la =, se muestran los "alores de las relaciones isot#picas de 1%9 y &!, eCpresados en delta por mil @V[A. a0la =. Nalores de las relaciones isot#picas de 1%9 y &!, eCpresados en V [, de las aguas termales estudiadas.

:ona

Es!ación 0 )esviación 2K* )esviación es!ándar  es!ándar  <0@ <2K*@ 1

-

"as

2

-

Pailas

3 4

117,02 117,82

60

0,54

-16,69

0,23

0,59

-15,91

0,25

1,48

-15,60

0,18

El

105,85

Pilar 

5

-

acienda

6

-63,15

0,78

-10,24

0,53

Aguasana

7

-62,60

0,14

-10,02

0,15

8

-

-

9

-

-

10

-68,25

1,77

-9,94

0,03

11

-69,10

1,84

-10,21

0,08

12

-64,60

0,85

-9,83

0,16

13

-

"os #pures

-

-

@8A Nalores suprimidos por des"iaci#n estándar mayor de &,([ para el V&! # (,3[ para el V1%9.

Se aprecia que las aguas de la zona de Las Pailas presentan un empo0recimiento importante respecto al deuterio y al oCigeno 1%, en relaci#n con los estándares NS79W. En las aguas de la !acienda guasana y Los Ipures, tam0iFn se aprecia un empo0recimiento de estos isotopos, pero en menor  magnitud. *on estos "alores se realiz# una gráfica de V&! "s V1%9
61

;igura %. Nalores de V1%9 "s V&!

Jiggen0ac$ @1''&A eCpresa que las aguas termales, producto de la circulaci#n profunda de aguas mete#ricas calentadas, conser"arán su contenido isot#pico, mientras que las aguas que $ayan sufrido alg>n proceso como intercam0io isot#pico agua8roca a alta temperatura, mezcla de aguas o e0ullici#n, tendrán un desplazamiento @$acia la derec$aA del is#topo de oCígeno respecto a la L77. *omo se aprecia en la figura %, las aguas termales estudiadas se mantienen cercanas y casi alineadas a la L77, no o0ser"ándose el efecto de desplazamiento del is#topo de oCígeno, de $ec$o, en "ez de estar enriquecidas en los is#topos pesados, se aprecia un empo0recimiento de los mismos. Lo antes eCpuesto parece indicar que las aguas termales de Las Pailas, la !acienda guasana y Los Ipures, pro"ienen de aguas mete#ricas que se infiltran e interaccionan rápidamente con el calor que origina las altas temperaturas en las mismas. On estudio isot#pico de las precipitaciones en las zonas estudiadas podría corro0orar estas afirmaciones.

•

-eo!ermóme!ros Químicos 62

Es necesario

recalcar

que

las

temperaturas calculadas con

los

geoterm#metros químicos no de0en tomarse como definiti"as, ni a0solutas. Ge0e tenerse presente, el origen empírico de los algoritmos y que en su planteamiento no se consideran reacciones específicas, sino simples equili0rios e intercam0ios i#nicos @Or0ani, 1''&A. Los geoterm#metros químicos calculados se muestran para cada zona de estudio por estaciones. Las estaciones se muestran de izquierda a derec$a, siendo la estaci#n 1 la primera 0arra de cada grupo @para un mismo geoterm#metroA, la estaci#n & es la segunda 0arra y así sucesi"amente. Los "alores de las temperaturas para cada geoterm#metro, por estaciones, se muestran en la ta0la & del apFndice.

•

:ona "as Pailas
En la figura ', se muestran las temperaturas de reser"orio calculadas con los diferentes tipos de geoterm#metros químicos. Se aprecia que los "alores más ele"ados de temperaturas, fueron los calculados con los geoterm#metros de 4a86, como era de esperarse, ya que casi siempre arro
63

;igura '. emperaturas de reser"orio calculadas con geoterm#metros químicos para las estaciones de Las Pailas.

am0iFn se aprecia que cada tipo de geoterm#metro indica temperaturas muy parecidas para las cuatro estaciones estudiadas de esta zona, lo cual sugiere que la formaci#n que produce estas manifestaciones termales puede ser la misma @mismo reser"orioA. /esulta curioso que el geoterm#metro de 4a868*a, para la >ltima estaci#n, arro
•

:ona acienda Aguasana a 22@

En la figura 1(, se muestran las temperaturas de reser"orio calculadas con los diferentes tipos de geoterm#metros químicos. Se puede apreciar que la tendencia de temperaturas estimadas por los geoterm#metros es similar que en el caso anterior, mostrándose las temperaturas de reser"orio entre los 2( y &-()*. unque estas temperaturas no son tan altas

64

como en Las Pailas, tam0iFn esta zona puede tener un potencial uso para la generaci#n de electricidad u otros procesos industriales @Llopis y /odrigo, &((%A.

;igura 1(. emperaturas de reser"orio calculadas con geoterm#metros químicos para las estaciones de !acienda guasana.

Las temperaturas calculadas por los geoterm#metros de 4a86 son similares para todas las estaciones y, de manera análoga, sucede con los geoterm#metros de sílice. Sin em0argo, el geoterm#metro de 4a868*a, en las estaciones ' y 1(, presenta "alores más altos que las otras. 4ue"amente, las diferencias pueden atri0uirse a los diferentes recorridos del agua al salir a la superficie, que pueden generar "ariaciones en su contenido mineral que afecten los cálculos.

•

:ona "os #pures
En la figura 11, se muestran las temperaturas de reser"orio calculadas con los diferentes tipos de geoterm#metros químicos.

65

;igura 11. emperaturas de reser"orio calculadas con geoterm#metros químicos para las estaciones de Los Ipures.

En esta figura igualmente se aprecia la misma tendencia en cuanto a los "alores de temperaturas estimadas por los geoterm#metros químicos en los casos anteriores. Los

resultados

permiten

u0icar

las

temperaturas

de

reser"orio

aproCimadamente entre los 2( y 1=( )*. En este caso, las temperaturas o0tenidas no son lo suficientemente ele"adas para ser consideradas para la generaci#n de energía elFctrica, pero aun así pueden ser empleadas para calefacci#n o refrigeraci#n mediante 0om0as de calor y para algunos procesos agrícolas, como el secado de semillas, donde no se necesiten grandes cantidades de calor @Llopis y /odrigo, &((%A. En la siguiente figura, se muestran los "alores promedio de cada zona estudiada, por cada geoterm#metro calculado.

66

;igura 1&. *omparaci#n de las medias de las temperaturas por zonas.

Se o0ser"a la distri0uci#n de temperaturas resultante de la aplicaci#n de los geoterm#metros por zonas y las temperaturas medidas en la superficie. La zona donde se o0tu"ieron las temperaturas más ele"adas corresponde con Las Pailas, seguida por la !acienda guasana y, por >ltimo, Los Ipures. Los "alores estimados para las temperaturas de los reser"orios, en la mayoría de los casos, son proporcionales con las temperaturas superficiales en las fuentes. Es decir, las fuentes con temperaturas superficiales más altas fueron las que arro
67

+*5+"U6#*5E6

Por su temperatura, las aguas de Las Pailas son $ipertermales, en la !acienda guasana poseen de tipos $ipertermales y mesotermales y, en Los Ipures, las fuentes son mesotermales. Por su p!, las aguas son ligeramente ácidas en todas las estaciones, eCcepto en 1, , 1( y 11, donde son ligeramente 0ásicas. Esto parece indicar que las fuentes son dominadas por equili0rio car0#nico. odas las fuentes estudiadas arron la predominancia de los componentes mayoritarios en las fuentes estudiadas, las aguas de Las Pailas son de tipo cloruradas8s#dicas, las de la !acienda guasana son cloruradas8sulfatadas8s#dicas y las de Los Ipures son 0icar0onatadas8s#dicas. Seg>n el diagrama de Ji00s, las aguas estudiadas poseen una tendencia a la e"aporaci#n8cristalizaci#n. Los geoterm#metros químicos estimaron temperaturas de reser"orio ele"adas para las fuentes termales de Las Pailas, que pueden ser suscepti0les de emplearse para la generaci#n de energía elFctrica. Las de la !acienda guasana y de Los Ipures pueden tener otras aplicaciones, dado que las temperaturas estimadas fueron inferiores. Por su contenido de 1%9 y &!, las aguas estudiadas pueden pro"enir de aguas mete#ricas que, una "ez infiltradas, se calientan de0ido al calor geotFrmico, e"idenciándose así la termalidad de las fuentes.

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B#B"#*-RA94A

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AP5)#+E 70

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a0la &. emperaturas calculadas por cada estaci#n estudiada con cada geoterm#metro utilizado.

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