CARACTERISTICAS GEOLOGICAS – GEOMORFOLOGICAS DEL AREA DE ESTUDIO
La geología es importante en la investigación hidrogeológica, en cuanto al origen y distribución de los materiales que conforman las diferentes capas ya sean permeables o impermeables, lo cual condiciona el flujo del agua subterránea. 2.1 Geomorfología
En el área de estudio se presentan algunas unidades geomórficas que son el resultado de una evolución dinámica, producida por efectos tectónicos y e rosivos que modelaron el paisaje geológico hasta el presente. A continuación se describen algunas de las unidades morfológicas presentes: Valles y Quebradas
Esta unidad está conformada por el valle del rio Lurín que se encuentra encañonada en el sector de Cieneguilla entre Quebrada Tinajas y Quebrada Rio Seco. El rio Lurín en el sector de Cieneguilla es estrecho y limitado por taludes con fuerte pendientes de material ígneo (granodiorita). Las quebradas son angostas y de corto recorrido, permanecen secas la mayor parte del año y solo circula agua en épocas extraordinarias de fuertes precipitaciones.
Estribaciones de la Cordillera Occidental
El sector de Cieneguilla corresponde a las zonas marginales de la cordillera occidental andino caracterizadas por valles profundos con taludes inclinados debido a la erosión originada por el rio Lurín. 2.2 Geología
Las rocas presentes en el área de estudio son de naturaleza sedimentaria e ígnea, con notoria predominancia de las últimas que conforman el denominado batolito andino. La edad geológica de los diferentes materiales se extiende desde el cretáceo inferior hasta el cuaternario reciente. La secuencia estratigráfica, en orden g eo cronológico de más antiguo a reciente es la siguiente:
Formación Atocongo
Grupo Casma
Volcánico Quilmana
Depósitos Cuaternarios
Depósitos Aluviales
Depósitos Coluviales
Roca Intrusiva – Batolito andino
Formación Atocongo
Esta formación está conformada por un paquete de estratos de calizas margosas y calizas salcificadas con coloración grisácea y verdosa que está presente en el cerro El Manzano y en el Puente Manchay. La edad de las calizas Atocongo es cretáceo inferior. Hidrogeológicamente no constituye acuífero en el sector. Grupo Casma Volcánico Quilmana
Estos volcánicos están constituidos por una secuencia de derrames andesíticos con textura porfiritica, de color gris verdoso, que está expuesta en sectores de los flancos del valle del rio Lurín como por ejemplo en el cerro Botija, quebrada Huaycán, quebrada Molle. Su edad geológica es cretáceo superior. Sus elementos no constituyen un acuífero en el sector. Sin embargo, en las partes altas debido a su fracturamiento podrían facilitar el flujo subterráneo. Depósitos Cuaternarios Depósitos Aluviales
Constituido por materiales: gravas y arenas con contenido de Limo y arcilla, acarreados por el rio Lurín y sus quebradas afluentes y que se han depositado parcialmente a los largo del piso del valle y mayormente en su cono de deyección o abanico aluvial. Estos depósitos son los que constituyen el acuífero potencial en el sector.
Depósitos Coluviales
Conformados por materiales: bloques y cascajos resultantes de la meteorización de las diferentes rocas del área que han experimentado transporte por gravedad o lluvia y se han depositado en las laderas y/o pie de los cerros. No constituye acuíferos potenciales en el sector por su poca potencia y calidad de los materiales. Rocas Intrusivas
Las rocas intrusivas que se presentan en gran parte del área del proyecto son conformantes del batolito andino. Se tienen cuerpos de diorita, gabro, granodiorita y tonalita cuyos afloramientos se observan en la quebrada Manchay, quebrada Tinajas, Cieneguilla, Cerro el manzano, cerro Huaycán, etc. La edad geológica asignada al batolito es cretáceo superior y constituye el límite del acuífero tanto lateralmente como en profundidad.
2.3 Tectónica
El sector de Cieneguilla ha sido afectado por la tectónica andina dando origen a estructuras tipo fallas y pliegues en las rocas.
Asimismo se ha observado también la presencia de estructuras más pequeñas como el diaclazamiento en las rocas ígneas, originado por los cambios de temperat ura ambiental.
PROSPECCION GEOFISICA 3.1 Generalidades
El programa de prospección geofísica, ha sido previamente planificado por el especialista del proyecto y están vinculados a la información geológica del estudio, y su relación entre el comportamiento geoeléctrico e hidrogeológico de los materiales del subsuelo. Las características geolectricas de los materiales o rocas no consolidadas vienen determinadas por su granulometría, existiendo una dependencia o relación entre la permeabilidad y el tamaño del grano. Dentro de estos tamaños se distingue toda una gama, que va desde los más finos que son impermeables tales como las arcillas o limos a los más gruesos especialmente permeables tales como las gravas y arenas. Por lo tanto, existe una relación entre la permeabilidad y la resistividad dentro del acuífero saturado en las rocas no consolidadas, de tal manera que eran tanto más permeables cuanto mayor sea su valor de resistividad y por el contrario serán menos resistentes (conductores) ante la presencia de arcillas. Es por esta razón que la aplicación de este método permite detectar áreas permeables en las zonas investigadas.
3.1 Objetivos
Ejecución de 10 sondajes eléct ricos verticales en las áreas vinculadas a las ubicaciones de los pozos proyectados para verificar la calidad de la información proporcionada en el estudio anterior y para establecer su ubicación definitiva. 3.3 Selección del Método
La metodología utilizada para esta investigación es la de resistividades eléctricas mediante Sondajes Eléctricos Verticales (SEV). La aplicación del método de resistividades eléctricas permite conocer los espesores y las resistividades verdaderas de las formaciones y a part ir de estas últimas es posible la cor relación con los perfiles litológicos obtenidos de perforaciones o experiencias en las zonas para predecir el tipo de materiales que las integra. Este método vincula ciertas características físicas de los materiales del subsuelo con el fluido existente en las capas geológicas. En efecto el agua contenida en las diferentes capas tiene ciertas cantidades de sales que aseguran la circ ulación de la corriente eléctrica y por lo tanto, la medida de resistividad eléctrica. La relación de los terrenos o capas con la presencia del agua permite definir la influencia de factores tales c omo ña permeabilidad, resistividad del agua y la presencia de arcilla en las capas.
El método se realiza mediante sondajes eléctricos verticales (SEV) que son dispositivos geofísicos que permiten establecer una secuencia de horizontes geolectricós entre la superficie y una profundidad máxima determinada por la geometría de un sistema de electrodos conectados al suelo. Los resultados de estos SEV son curvas o diagramas a partir de los cuales y liego de una interpretación se puede calcular las resistividades eléctricas y los espesores reales de los horizontes comprometidos. En consecuencia estos datos correlacionados con información geológica de superficie, así como con los perfiles litológicos obtenidos de las perforaciones efectuadas en el áre a de estudio permitirán un conocimiento global de la litología de las capas atravesadas que incluyen las características estáticas del acuífero, definiendo así mismo las áreas permeables y no permeables. 3.4 Trabajo de Campo 3.4.1 Ubicación de Estaciones
La operación de campo se inició verificando previamente la ubicación de estaciones lo que se hizo en coordinación con el jefe de Proyecto. La ubicación de las estaciones que se presentan corresponde a las áreas vecinas de los pozos proyectados. Las cuales han sido ploteadas en un plno del IGN a escala 1/25000 3.4.2 Características Operativas Configuración de electrodos
Se ha utilizado la configuración electródica de SCHLUMBERGER simétrico por ser la más adecuada para este tipo de investigación, porque los electrodos se pueden colocar a ambos lados de la estación simétricamente. El desplazamiento de los electrodos se realizó con rapidez debido a que la topografía es plana, en este sentido se ha buscado un centro de despliegue y una orientación que permita conservar un mínimo de horizontalidad. Los espaciamientos de las líneas de corriente AB máximo han sido de 600 m y las se paraciones de MN de 80 m. No se ha observado presencia de ruidos eléctricos de origen industrial, ni telúricos que hayan ocasionado la obtención de medidas que originen anomalías, sin embargo el control de calidad de cada SEV se hizo al instante en el campo, mediante el análisis del diagrama para evitar errores de la interpretación posteriormente, superado asimismo la presencia de cercos para el tendido de las líneas AB. 3.4.3 Equipo
El equipo utilizado ha sido un GEORESISTIVIMETRO con un alcance de investigación máxima de 400 m en profundidad. Rangos de medida: 12, 45, 150, 250, 350, 450, 700, 1000 Potencia: 200 W Mili voltímetro de alta sensibilidad y compensador de polarización y auto potencial Rango de medida de tensión 0-1000 V Error máximo: 0.025%
Resolución de medidas: 0.01 mv Accesorios:
2 bobinas con cable monoelectródico de cobre de 500 m. c/u
8 electrodos de cobre y acero especial
2 electrodos de fierro
Baterías, combas, winchas, GPS
Radios Motorola
3.5 Trabajo de Gabinete 3.5.1 Interpretación
Existen varios métodos de interpretación de sondajes eléctricos verticales. Para el caso, se ha utilizado la técnica de superposición de curvas teóricas, mediante la aplicación de un Software especializado (IPI2WIN) de procedencia rusa (Geoscan M) Mediante esta técnica se ha podido calcular los espesores y las resistividades eléctricas reales para las diferentes capas presentes en el diagrama y que representan la variación tanto litológica, como del fluido existente. 3.5.2 Resultados
Los sondajes eléctricos verticales inicialmente han tenido separaciones de 300 m en promedio, debido a la presencia del afloramiento rocoso levantado que hacen que la topografía del techo del substrato sea muy irregular en el sector y así mismo porque el sector de Cieneguilla se halla encañonado. Del análisis de los resultados numéricos se muestran en el cuadro N° 1 y los diagramas obtenidos en Anexos. Se ha incluido sondajes eléctricos verticales efectuados en estudios anteriores y que han sido reinterpretados para este trabajo. Estos resultados pueden ser traducidos en té rminos hidrogeológicos para una mejor comprensión y cuyas características son las siguientes:
Horizonte Superior
Presenta resistividades eléctricas entre 122 y 1110 ohmiómetros y los espesores van de 13 a 31 metros, los valores altos nos están indicando la presencia de gran cantidad de material grueso tales como cantos rodados, gravas y arena gruesa y poca arcilla de buena permeabilidad. Horizonte Inferior
Este horizonte presenta resistividades eléctricas entre 28 y 250 ohmiómetros y espesores entre 16 a 84 metros. Los valores de resistividad obtenidos nos indican que los materiales corresponderían a gravas, arenas y arcillas intercaladas y/o mezclados de permeabilidad aceptable.
Cuadro N° 1
Roca
Este horizonte presenta valores de resistividad eléctricas mayores a 2000 ohmiómetros y corresponde al substrato rocoso resistente.
Secciones Geolectricas
La información obtenida de los diagramas han permitido preparar 2 secciones geo eléctricas Sección Geo Eléctrica A-A
Esta sección está compuesta por los SEV -4, SEV-5 y SEV-6, paralelos al margen izquierdo del rio y en sentido longitudinal. La sección muestra dos horizontes geoeléctricos, uno superior con valores entre 137 y 405 ohmiómetros y espesores entre 14 y 15 metros, que correspondería a materiales gruesos como cantos rodados grandes y chicos, gravas y arenas. El horizonte inferior presenta resistividades eléctricas entre 28 y 289 ohmiómetros y espesores de 40 a 60 metros y los materiales que corresponderían serian gravas, arenas, limos y arcillas. Finalmente, se muestra la roca que presenta resistividades mayores de 2000 ohmiómetros. Sección Geo Eléctrica B-B
La sección está compuesta por los SEV-112, SEV-113, SEV-114 y SEV-115 co n una orientación NE-SO y en sentido longitudinal al rio Lurín. La sección nos muestra valores de resistividades totalmente diferentes a las de sección anterior, es decir cuyos valores son más bajos indicativos de materiales menos gruesos y espesores menos potentes tales como gravas, arenas y arcillas. Carta del Techo del Basamento Rocoso.
La carta nos muestra que el sector estudiado presenta el basamento poco profundo debido a la estrechez y con una fuerte pendiente siendo el área más profunda el comprendido entre el puente Manchay y puente Cieneguilla alcanzando profundidad hasta de 100 metros, que el área que corresponde hacia aguas arriba del Puente Cieneguilla es menos profundo entre 50 y 70 metros disminuyendo hacia los bordes. Así mismo se aprecia un levantamiento del basamento rocoso a la altura del puente Cieneguilla. Carta de Resistividades Eléctricas del Acuífero Saturado
Esta carta nos está indicando que las resistividades eléctricas del acuífero varían entre 20 y 100 ohmiómetros. Los sectores donde generalmente los valores son más altos y por ende de mejor permeabilidad son los cercanos al rio. Sobre todo donde se ubican los SEVs 4, 5 y 6 en la parte baja de la quebrada muy cerca de Huaycán, en cuyos lugares de Resistividades eléctricas del acuífero alcanza de 80 a 100 ohmiómetros. 3.6 Conclusiones
Los resultados de los SEVs en el área de los pozos proyectados, presenta buena calidad de los materiales existentes y la profundidad de la roca se halla dentro de los limites preconizados.
