CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA E HIDROGEOLÓGICA DE LA CIUDAD DE ARTIGAS Y SUS ALREDEDORES TRABAJO FINAL DE LA LICENCIATURA EN GEOLOGÍA AUTOR: SERGIO GAGLIARDI Tutor: Prof. Dr. Jorge Montaño Co – Tutor: Lic. Andrés Pérez Evaluadores: Prof. Msc. Juan Ledesma Prof. Dr. Claudio Gaucher Prof. Dr. Paula Collazo Junio de 2008
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CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA E HIDROGEOLÓGICA DE LA CIUDAD DE ARTIGAS Y SUS ALREDEDORES
TRABAJO FINAL DE LA
LICENCIATURA EN GEOLOGÍA
AUTOR: SERGIO GAGLIARDI
Tutor: Prof. Dr. Jorge Montaño Co – Tutor: Lic. Andrés Pérez
Evaluadores: Prof. Msc. Juan Ledesma Prof. Dr. Claudio Gaucher Prof. Dr. Paula Collazo
4. AREA DE ESTUDIO.......................................................................................................5 4.1. UBICACIÓN Y EXTENSIÓN ...................................................................................................5 4.2. CLIMA ..............................................................................................................................6 4.3. RELIEVE...........................................................................................................................7 4.4. RED DE DRENAJE ..............................................................................................................8 4.5. SUELOS .........................................................................................................................10 A. UNIDAD RIVERA ..............................................................................................................10 B. UNIDAD CUCHILLA DE HAEDO – PASO DE LOS TOROS ........................................................11 4.6. POBLACIÓN Y SERVICIOS .................................................................................................12 4.7. PRINCIPALES ACTIVIDADES ECONÓMICAS EN EL ÁREA RURAL ..............................................13
5. GEOLOGÍA...................................................................................................................16 5.1. CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL ...................................................................................16 5.2. CARTA GEOLÓGICA DEL ÁREA...........................................................................................20 5.3. FORMACIÓN RIVERA (JURÁSICO SUPERIOR – CRETÁCICO INFERIOR) ..................................21 5.3.1. Definición y antecedentes.............................................................................................21 5.3.2. Formación Rivera en el área de estudio .......................................................................24 5.3.3. Análisis granulométrico en areniscas de la Formación Rivera ......................................28 5.4. FORMACIÓN ARAPEY (CRETÁCICO INFERIOR)....................................................................40 5.5. DEPÓSITOS RECIENTES...................................................................................................47 5.6. ANÁLISIS DE LA FRACTURACIÓN........................................................................................48 5.6.1. Macrofracturación: identificación de estructuras mediante fotointerpretación ...............48 5.6.2. Análisis de la fracturación a nivel de afloramiento ........................................................52 5.7. PERFILES GEOLÓGICOS ...................................................................................................54
6. HIDROGEOLOGÍA .......................................................................................................59 6.1. MARCO TEÓRICO ............................................................................................................59 6.1.1. Porosidad .....................................................................................................................61 6.1.2. Ley de Darcy ................................................................................................................62 A. Conductividad Hidráulica ..............................................................................................63 B. Transmisividad .............................................................................................................63 C. Coeficiente de almacenamiento . ..................................................................................64 6.2. IDENTIFICACIÓN DE ACUÍFEROS ........................................................................................65 6.2.1. SAG: CARACTERÍSTICAS GENERALES...............................................................................65 6.2.2. SAG en el área de estudio............................................................................................67 6.3. INVENTARIO DE POZOS ....................................................................................................68 6.3.1. Profundidades ..............................................................................................................71 6.3.2. Caudales .....................................................................................................................72 6.3.3. Relación caudal vs profundidad....................................................................................73 6.3.4. Caudal específico .........................................................................................................74 6.4. PARÁMETROS HIDRÁULICOS DEL ACUÍFERO EN EL ÁREA DE ESTUDIO....................................75 6.4.1. Antecedentes................................................................................................................75 6.4.2. Interpretación de Ensayos de Bombeo .........................................................................77 6.4.3. Estimación de porosidad, permeabilidad y reservas explotables. .................................83 6.5. PIEZOMETRÍA..................................................................................................................84 6.6. HIDROGEOQUÍMICA .........................................................................................................91
7. BALANCE HÍDRICO – ESTIMACIÓN DE LA RECARGA .............................................93 7.1. RECARGA.......................................................................................................................93 7.2. ELEMENTOS DEL BALANCE HÍDRICO .................................................................................93 7.3. CÁLCULO DEL BALANCE HÍDRICO .....................................................................................96 7.3.1. Precipitaciones .............................................................................................................97 7.3.2. Evapotraspiración potencial..........................................................................................97 7.3.3. Suelos. Máximo de agua disponible ............................................................................98
ANEXO I: DESCRIPCIONES GEOLÓGICAS DE PERFORACIONES
ANEXO II: ANÁLISIS QUÍMICOS
TABLAS TABLA PÁGINA 1. T ‘C; P, Patm, Humedad, vel. viento...............................................................................7 2. Principales cursos de agua.............................................................................................8 3. Características del suelo Acrisol Ócrico Abrúptico Ar. r ................................................11 4. Características del suelo Acrisol Ócrico Típico Ar, r ....................................................11 5. Características del suelo Litosol Eutrico Melánico Fr ms ..............................................11 6. Población urbana..........................................................................................................12 7. Resumen de los servicios existentes en el área urbana ..................................................... 12 8. Número de personas que residen en explotaciones agropecuarias..............................13 9. Población, superficie y nº de establecimientos .............................................................14 10. Número de explotaciones y superficie explotada, según tamaño de la explotación .....14 11. Aprovechamiento de la tierra: superficie explotada según uso del suelo. .....................14 12. Nº de explotaciones por orden de importancia de los rubros de ingresos.....................14 13. Nº de explotaciones con vacunos, superficie explotada y existencias de vacunos .......15 14. Superficie de afloramiento ............................................................................................21 15. Análisis granulométricos – Síntesis ..............................................................................30 16. Inventario de pozos del área de estudio .......................................................................68 17. Profundidades de los pozos semisurgentes del área de estudio ..................................71 18. Caudales .....................................................................................................................72 19. Caudal específico de los pozos semisurgentes del área de estudio .............................75 20. Valores de T y S según Pérez et al (2000) ...................................................................76 21. Valores de T, S, K y q según OSE Aguas Subterráneas .............................................76 22. Valores de T, K y S según FU-SAG (2005)..................................................................76 23. Parámetros hidráulicos T, K y S ................................................................................82 24. Medidas de pH, Temperatura y conductividad .............................................................91 25. Datos químicos en la Ciudad de Artigas .......................................................................91 26. Precipitaciones en el área ............................................................................................97
27. Evaporación en tanque Clase A en mm .................................................................98
28. Cálculo de la ETP.........................................................................................................98 29. Escurrimiento medio mensual como fracción del escurrimiento anual (%) ...................99 30. Valores de escurrimiento mensual estimados...............................................................99 31. Balance hídrico y estimación de la infiltración.............................................................100
Trabajo Final - Licenciatura en Geología INDICE
Sergio Gagliardi III
FIGURAS FIGURA PÁGINA 1. Ubicación de la zona de estudio – Plano general ...........................................................1 2. Ubicación de la zona de estudio – Plano de detalle........................................................6 3. Fotografías del paisaje del área......................................................................................8 4. Forma de drenaje subdendrítica (izquierda) y tipo “Trellis” (derecha).............................9 5. Red de drenaje. ............................................................................................................10 6. Superficie considerada. ..............................................................................................13 7. Marco geológico regional – Mapa esquemático............................................................16 8. Formaciones San Gregorio, Tres Islas, Yaguarí y Buena Vista ....................................18 9. Columna estratigráfica..................................................................................................20 10. Carta Geológica del área..............................................................................................22 11. Arenisca Formación Rivera..........................................................................................24 12. Areniscas Formación Rivera – estratificación cruzada .................................................25 13. Microfotografías. Arenisca ............................................................................................27 14. Basalto lajoso, vacuolar y masivo ................................................................................40 15. Microfotografías. Basalto. .............................................................................................43 16. Disyunción esferoidal. ..................................................................................................44 17. (A) Coluvión. (B) Contacto basalto - arenisca ...........................................................46 18. Perfil esquemático. Punto 63 .......................................................................................47 19. Sedimentos cuaternarios .............................................................................................48 20. Mapa con las estructuras tectónicas identificadas por fotointerpretación......................49 21. Frecuencia de direcciones de fracturación - diagrama tipo rosa de los vientos ............50 22. Gráfico longitud vs dirección de fracturación ................................................................50 23: Fallas identificadas por fotointerpretación.....................................................................51 24. Direcciones preferenciales de fracturación. Medidas en campo. .................................52 25. Fracturas, diaclasas, fallas ..........................................................................................53 26. Mapa Inventario de pozos y de puntos relevados. Ubicación de cortes geológicos....55 27 Perfil geológico A-A’, en dirección aproximada N-S......................................................56 28. Perfil B-B’ en dirección aproximada W-E. .....................................................................57 29: Acuíferos libre, confinado y semiconfinado...................................................................60 30. Relación entre la textura y la porosidad y Concepto de porosidad efectiva .................62 31. Conductividad hidráulica y transmisividad ...................................................................63 32. Construcción de perforaciones y ensayos de bombeo..................................................66 33. Histogramas de profundidades y caudales ...................................................................73 34 Relación entre caudal y profundidad de pozo...............................................................74 35. Caudal específico .........................................................................................................75 36. Interpretación de Ensayo de Bombeo en pozo nº 21 ....................................................79 37. Interpretación de Ensayo de Bombeo en pozo nº 22 ....................................................80 38. Interpretación de Ensayo de Bombeo en pozo nº 96 ....................................................80 39. Interpretación de Ensayo de Bombeo en pozo nº 97 ....................................................81 40. Interpretación de Ensayo de Bombeo en pozo nº 3 ......................................................81 41. Interpretación de Ensayo de Bombeo en pozo nº 4 ......................................................82 42. Valores estimados de la porosidad (%) ........................................................................83 43. Conductividad en función de la granulometría ..............................................................83 44. Mapa piezométrico .......................................................................................................85 45. Mapa Piezométrico del área de estudio........................................................................86 46. Lagos al SE de Artigas .................................................................................................90 47. Diagrama de Pipper y diagramas de Stiff .....................................................................92
Trabajo Final - Licenciatura en Geología
Sergio Gagliardi
RESUMEN El presente trabajo corresponde a la Tesis Final de la Licenciatura en Geología de la
Facultad de Ciencias, Universidad de la República.
El área de estudio del mencionado trabajo está comprendida dentro del cuadrante de
coordenadas X: 425.000 y X’: 440.000 (origen X0: 500km al oeste del meridiano 62º);
Y: 6.628.000, Y`: 6.640.000, incluye la zona urbana y suburbana de la ciudad de
Artigas además de una importante superficie de área rural, abarcando
aproximadamente 150km2. La ciudad de Artigas, con aproximadamente 40.000
habitantes, cubre el 50% de su demanda hídrica mediante captaciones de agua
subterránea.
Se realizó una caracterización geológica que incluyó la elaboración de una Carta
Geológico a escala 1:50.000 a partir de la cual se puede establecer que los materiales
aflorantes corresponden en un 32% de la superficie de la zona de estudio a areniscas
cuarzosas medias y medias a finas, de colores rojizos, de origen eólico,
ocasionalmente silicificadas, pertenecientes a la Formación Rivera, de edad Jurásico
– Cretácico con un espesor máximo de 110m, cubiertas en un 52 % del área por
basaltos de la Formación Arapey de edad Cretácico Inferior, con los que
ocasionalmente aparecen también ínter digitadas. El restante 16% está cubierto por
depósitos cuaternarios representados en su mayoría por aluviones depositados en las
planicies de inundación del Río Cuareim y sus tributarios. El espesor máximo de la
Formación Arapey en el área es del orden de los 115m.
La información de la perforación más profunda del área indica que por debajo de los
basaltos y los depósitos eólicos de la Formación Rivera se encuentran rocas
sedimentarias correspondientes a las formaciones Tacuarembó, Cuchilla del Ombú,
Buena Vista, Yaguarí, Melo, Tres Islas y San Gregorio, con un espesor total para este
paquete Pérmico – Cretácico de 1850m, situándose a esta profundidad el Basamento
Cristalino (Precámbrico).
Las principales direcciones de fracturación son N45-75E; N315-345W y N-S. La
tectónica incide sensiblemente en la estructura geológica y en el comportamiento
hidráulico del acuífero del área al menos en su porción superior.
El principal acuífero del área es de tipo poroso y corresponde al Sistema Acuífero
Guaraní (SAG). La zona de estudio se sitúa en parte dentro de una “ventana” de
afloramiento del SAG. Los niveles portadores de agua de este acuífero corresponden
Trabajo Final - Licenciatura en Geología
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a la parte saturada de la Formación Rivera, y por debajo de esta a los sedimentos
permeables presentes en las Formaciones Tacuarembó (Jurásico), Cuchilla del Ombú
(Jurásico) y Buena Vista (Triásico), siendo el espesor máximo total del SAG en el área
estimado en el orden de los 400m. Considerando exclusivamente la parte superior del
SAG constituida por las areniscas de la Formación Rivera y teniendo en cuenta como
piso la Formación Tacuarembó, se puede establecer que el acuífero, con un espesor
máximo de 110m, se presenta en condiciones de libre y confinado por basaltos de la
Formación Arapey con un espesor máximo de techo de acuífero del orden de los
115m.
A partir de análisis de Ensayos de Bombeo se obtuvieron trasmisividades situadas
entre 1 y 44 m2/día. La conductividad hidráulica del acuífero se sitúa entre 0.3 y 4.7
m/día. Los coeficientes de almacenamiento obtenidos en los análisis de ensayos de
bombeo son en su gran mayoría indicativos de confinamiento. También se verifican
condiciones de acuífero libre.
El flujo subterráneo se da de modo general hacia el río Cuareim, que se comportaría
en consecuencia como área de descarga. El Gradiente Hidráulico (i) se sitúa entre
0.004 y 0.01, con una media de 0.007.
En función de la porosidad eficaz estimada a partir de análisis granulométricos entre
0.5 y 10%, las reservas explotables en la parte superior del SAG en el área de estudio
(150 km2) se estiman entre 75 x 106 m3 (≈0,075 km3) y 1500 x 106 m3 (≈1,5 km3).
El tipo de agua subterránea en la zona (tanto para acuífero libre como confinado)
bicarbonatada cálcica. Los iones se ajustan al siguiente comportamiento: el ión Ca >
Na, y el HCO3 >>> Cl.
A partir del Balance Hídrico preliminar del área se estima una recarga del orden de los
80mm/año (5,5% de las precipitaciones anuales). Esta recarga se materializa en los
meses de febrero a mayo en los que existe déficit hídrico.
Considerando la superficie del área de estudio (150 km2) se estima el volumen de
Recarga anual R en el área en 12.000.000 m3/año. Con este volumen de agua se
podría abastecer a razón de 100 l/hab/día una población del orden de las 330.000
personas (aproximadamente 8 veces la población de la ciudad de Artigas) sin afectar
el almacenamiento del acuífero.
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AGRADECIMIENTOS
Agradezco a mi familia: a mi esposa Alejandra y mis hijas Lucía y Florencia la
paciencia y ayuda de todos los días, a mis padres Carmen y Carlos y mis hermanos
Tamara y Guillermo por estar siempre.
A mis tutores Jorge Montaño y Andrés Pérez por la guía, materiales y consejos
brindados. A Fernando Pérez, Pablo Decoud, Gustavo Hardy y Alberto Manganelli la
información brindada. A Mauricio Montaño y Ximena Lacués. A los evaluadores
Paula Collazo, Claudio Gaucher y Juan Ledesma por los aportes y sugerencias.
Dedico este trabajo a mis hijas, Lucía y Florencia.
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1. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo corresponde a la Tesis Final de la Licenciatura en Geología de la
Facultad de Ciencias, Universidad de la República.
Tiene como objetivo principal caracterizar geológica e hidrogeológicamente el área de
la ciudad de Artigas y sus alrededores, abarcando una superficie de 150km2.
Entre los años 1994 y 2001 se realizaron en la zona más de 150 perforaciones
(aproximadamente 70 dentro del área de estudio) en el marco del Proyecto
PRENADER (Proyecto Nacional de Riego – MGAP). Los resultados de dichas obras
de captación de agua subterránea junto con otras de OSE (Obras Sanitarias del
Estado) son analizados en este trabajo. En algunas de las perforaciones existentes en
el área, construidas en el marco de MEVIR (Movimiento de erradicación de la vivienda
insalubre rural), se pudo seguir directamente el desarrollo de las obras de
construcción.
El principal acuífero del área está constituido por las areniscas de la Formación Rivera
(Jurásico – Cretácico) que conforma la parte superior del Sistema Acuífero Guaraní
(SAG), el más importante acuífero del Uruguay.
El SAG es un recurso compartido con Argentina, Brasil y Paraguay, distribuido en un
área aproximada de 1.182.500km2 de la siguiente forma: 71.700km2 en Paraguay,
225.500km2 en Argentina; 43.000km2 en Uruguay, correspondiendo todo el resto de la
superficie a Brasil.
Los espesores saturados de este sistema acuífero alcanzan los 800 metros y superan
los 200m en Uruguay. La estructura geológica e hidrodinámica determinada por la
presencia en extensas regiones de potentes lavas basálticas de hasta 1200m de
espesor sobre el SAG, genera fenómenos de termalismo y surgencia con
temperaturas que llegan hasta 68°C en Brasil y se sitúan en Uruguay entre los 31ºC
(Almirón) y 45ºC (Arapey, Salto, NW de Uruguay) para las regiones de confinamiento
del acuífero y valores de surgencia entre +35 y +40m entre Arapey (Salto) y Bella
Unión (ciudad fronteriza al N del país, en el departamento de Artigas) (Montaño et al
2006).
Ambas propiedades, termalismo y surgencia, hacen del SAG un recurso hídrico
subterráneo estratégico y de suma importancia. Actualmente, en Uruguay, su
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explotación está destinada principalmente a la industria turística en la zona termal y a
abastecimiento de emprendimientos agrícolas en el área aflorante.
El SAG uruguayo está materializado por una sucesión de sedimentitas, esencialmente
silicoclásticas, depositadas desde el Triásico hasta el Cretácico Inferior.
Litoestratigráficamente, corresponde a las Formaciones de base a techo: Buena Vista,
Cuchilla del Ombú, Tacuarembó y Rivera. Las perforaciones infrabasálticas también
captan agua de la Formación Yaguarí, y de las Formaciones San Gregorio y Tres Islas
en el S, en Paysandú. (Montaño et al 2002).
Todo este conjunto sedimentario se encuentra protegido por una extensa y potente
capa basáltica que abarca 38.000km2 en Uruguay y alcanza más de 1200m de
espesor. El resto del acuífero corresponde a la zona de afloramientos sedimentarios
situados en la región centro-norte que ocupan aproximadamente 3700km2 (Montaño
et al 2002).
El área de estudio se sitúa dentro de una “ventana” de afloramiento del acuífero, en la
cual este se comporta tanto libre como confinado. Presenta un potencial importante,
con captaciones que alcanzan caudales superiores a 100 m3/h.
La dimensión de la importancia del recurso hídrico subterráneo en el área se visualiza
si se tiene en cuenta que la ciudad de Artigas, con aproximadamente 40.000
habitantes, cubre el 50% de su demanda hídrica mediante captaciones de agua
subterránea.
Las aguas subterráneas representan un recurso de suma importancia para el
desarrollo socio económico de cualquier región, pudiendo ser utilizadas para
abastecimiento público, riego, realización de emprendimientos turísticos (aguas
termales), etc. Entre 1900 y 1995, la extracción de agua en el mundo se sextuplicó
sobrepasando el doble de la tasa de crecimiento de la población.
Varias son las razones que explican el importante y esencial papel de las aguas
subterráneas cuando se las compara con las aguas superficiales.
a) En algunos casos notable almacenamiento asociado
b) mayor protección frente a la contaminación
c) gran reducción del riesgo de gérmenes patógenos
d) frecuente disponibilidad en o cerca del lugar de demanda
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e) puesta a disposición relativamente económica
f) fácil adecuación de las inversiones al crecimiento
g) constituir una reserva de agua de emergencia
h) relativa facilidad para predecir comportamientos futuros
Sin embargo, los recursos hídricos subterráneos no están exentos de problemas
importantes de cantidad, calidad, gestión y prospección. La recopilación y
ordenamiento de la información existente respecto de los recursos hídricos
subterráneos, así como la profundización en el nivel de conocimiento mediante la
generación de nuevos datos y realización de nuevas investigaciones resulta
indispensable para alcanzar un manejo sustentable del recurso. El presente trabajo
pretende ser un aporte en este sentido.
2. OBJETIVOS
OBJETIVO PRINCIPAL: Caracterizar geológica e hidrogeológicamente el área de estudio
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
GEOLOGÍA
• Elaboración de la Carta Geológica del área a escala 1:50000
• Análisis de fracturación a nivel de fotografía aérea escala 1:20000 y campo
HIDROGEOLOGÍA
• Identificación de acuíferos
• Determinación de direcciones preferenciales de flujo
• Estimación de parámetros hidráulicos (conductividad hidráulica, trasmisividad,
coeficiente de almacenamiento)
• Estimación preliminar de la recarga
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3. METODOLOGÍA
GEOLOGÍA
• Recopilación y análisis de antecedentes
• Análisis de descripciones geológicas de perforaciones
• Fotointerpretación geológica escala 1:20000
• Visitas a puntos de afloramiento. Levantamiento de perfiles.
• Toma de muestras, elaboración y análisis de láminas delgadas.
• Elaboración de la Carta Geológica del área a escala 1:50000, con base fotográfica
a escala 1:2000.
• Análisis tectónico del área: identificación de estructuras mediante fotointerpretación
y en campo, estudio de las direcciones preferenciales de fracturación
• Elaboración de perfiles geológicos
HIDROGEOLOGÍA
• Revisión y análisis de antecedentes
• Elaboración de Inventario de pozos – Mapa Inventario de pozos escala 1:50000
• Identificación de acuíferos: tipo, extensión superficial, desarrollo vertical.
• Levantamiento de niveles piezométricos –Mapa Potenciométrico escala 1:50000
• Determinación de direcciones de flujo, posibles áreas de descarga y recarga
natural y artificial.
• Revisión de antecedentes de Ensayos de Bombeo. Realización de Ensayos de
bombeo.
• Análisis de los resultados de los Ensayos: estimación de parámetros hidráulicos
(conductividad hidráulica, trasmisividad, coeficiente de almacenamiento)
• Balance Hídrico preliminar del área - estimación de la infiltración profunda
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100 km
4. AREA DE ESTUDIO
4.1. UBICACIÓN Y EXTENSIÓN
El área de estudio está comprendida dentro del cuadrante de coordenadas X: 425.000
y X’: 440.000 (origen X0: 500km al oeste del meridiano 62º); Y: 6.628.000, Y`:
6.640.000 (origen Y0: polo Sur), (Figuras 1 y 2). El límite W está conformado por una
línea N-S de coordenada X: 425000m; el límite S es una línea E-W de coordenada Y:
6628000m; el límite SE es una línea N-S de coordenada X: 440000m, al N y NE el
borde del área está marcado por el Río Cuareim y al NNW el límite es una línea E-W
de coordenada Y: 6640000. Abarca una superficie cercana a los 150km2. Incluye la
ciudad de Artigas, la cual se sitúa en la 1a. Sección Censal del departamento de
Artigas en la intersección de rutas 4 y 30 sobre costas del Río Cuareim, y sus
alrededores, en la porción NE del departamento, al N del Uruguay y adyacente a la
frontera con Brasil.
Se puede acceder a la zona de estudio tanto por la ruta 30 que comunica con la
ciudad de Bella Unión al W y con Tranqueras y Ruta 5 al S, o por la ruta 4 que
comunica a través de ruta 31 con la ciudad de Salto.
Figura 1. Ubicación de la zona de estudio – Plano general
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0 0.8 1.6 2.4 3.2 4km Límite del área de estudio
Figura 2. Ubicación de la zona de estudio – Plano de detalle
4.2. CLIMA
El Uruguay está situado en la zona templada del hemisferio meridional entre los 30° y
los 35° de latitud sur, y los 53º y 58º de longitud este. En función de esto, las
temperaturas medias anuales son del orden de 16ºC al SE y 20ºC al NW: la
precipitación media anual varía entre 1000mm al sur del país y 1300mm en el norte,
no existiendo una temporada marcada de lluvias.
Particularmente en la zona de trabajo la temperatura media anual es de 19 ºC siendo
enero el mes más cálido y junio el más frío. La presión atmosférica media anual es de
1014 hectopascales. Las lluvias tienen una media de 1453 mm/año distribuidas
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promedialmente en 66 días/año; junio es el mes con menos lluvias y febrero el más
lluvioso. Los vientos tienen una velocidad promedio de 4,1 m/s (Tabla 1).
Período
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ANUALTMED 61-90 25,4 24,6 22,5 18,9 15,7 12,9 13,1 14,4 16,0 18,7 21,4 24,0 19,0
FRR 61-90 5 6 6 6 5 5 6 5 6 5 6 5 66 TMED Temperatura Media, mensual o anual grados Celsius (ºC) TX Temperatura Máxima absoluta del período, Mensual o anual grados Celsius (ºC) TN Temperatura Mínima absoluta del período, Mensual o anual grados Celsius (ºC) TXM Temperatura Máxima Media, mensual o anual grados Celsius (ºC) TNM Temperatura Mínima Media, mensual o anual grados Celsius (ºC) HR Humedad Relativa, media mensual o anual Porcentaje P Presión atmosférica (al nivel medio del mar), media mensual o anual Hectopascales (hPa)
HS Tiempo de insolación directa, acumulada por mes, media mensual o anual del período horas (y décimas)
PV Presión de vapor , media mensual o anual hectopascales(hPa) VEL Velocidad (del viento horizontal) , media mensual o anual Metros por segundo RR Precipitación acumulada por mes, media mensual o anual del período milímetros(mm) FRR Días con precipitación >= 1 mm, media mensual o anual número de días
Tabla 1. Estadísticas mensuales, para el periodo 1961-1990 de temperaturas, lluvias, días con lluvia, presión, humedad relativa, presión atmosférica, velocidad de viento. Estación Meteorológica Artigas (Latitud: 30º23,9'S; Longitud: 56º30,6'W; Altitud: 120.88 m). Fuente: Dirección Nacional de Meteorología. 4.3. RELIEVE
La altura topográfica del área varía entre 90 y 200msn. El relieve se presenta
localmente quebrado, con algunas variaciones bastante abruptas de pendiente (Figura
3), representadas por elevaciones como el denominado Cerro Ejido (X: 434 a 437; Y:
6634 a 6635, máxima altura 174m snm), o el área situada al S de la zona de Pintadito
(variación de cota 180 a cota 110m en una distancia horizontal de 1500m) así como
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
180.00
mm
ENE MAR MAY JUL SET NOVmes
PRECIPITACIONES
RR
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
º C
ENE MAR MAY JUL SET NOVmes
TEMPERATURA
TMED TXM TNM
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Figura 3: Fotografías del paisaje del área. (A-B) Vista panorámica desde zona de topografía alta (180m) hacia zona baja (100m), al S de Pintadito (Punto 63). (C-D) Vista panorámica del Río Cuareim (Cota 90m; Punto 19)
en la parte W y SW del área de estudio. En las zonas cercanas al Río Cuareim,
topográficamente más bajas (cota 90m) (Figura 3), el relieve se presenta plano a
suavemente ondulado.
4.4. RED DE DRENAJE
En la Tabla 2 se detallan las direcciones y longitudes de los principales cursos de
agua en el área de estudio.
Curso Dirección aproximada Longitud (Km.) NW 4.6 NW 6.9 NW 5.8 NE 1.9 NE 1.5 NE 3.5 EW 1.5
Río Cuareim
NE 1.5 Arroyo Pintado Grande NS 10.0
NS 6.2 Arroyo Pintadito NE 6.9 Arroyo Tamanduá NS 17.7
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Curso Dirección aproximada Longitud (Km.) NE 1.5 NS 10.8 Arroyo Chiflero NE 9.2
NNE 10.8 Cañada Sarandí NE 5.4 Zanja del Tigre EW 6.2
NE 6.2 Arroyo de la Aruera NNW 2.3 Cañada del Sauce NW 4.6
Tabla 2. Principales cursos de agua
El curso principal es el Río Cuareim, que limita al N la zona de trabajo. Los
principales arroyos y cañadas del área son tributarios directos o descargan
indirectamente en el Río Cuareim.
La red de drenaje presenta una densidad media y media a alta.
La tendencia rectilínea de los cursos de agua evidencia un fuerte control estructural,
con dirección preferencial NS y NNE. Los cursos menores tienen direcciones más
aleatorias, aunque en su mayoría están orientados en direcciones NW, por lo que en
algunas partes del área de estudio la distribución del drenaje es aproximadamente
bidireccional.
En otras la distribución es multidireccional o subdendrítica según la clasificación de
Strandberg (1975) (Figura 4 y 5), pero casi siempre ordenada y siguiendo un marcado
patrón estructural.
Figura 4. Forma de drenaje subdendrítica (izquierda) y tipo “Trellis” (derecha)
Frecuentemente los cursos menores forman ángulos rectos con los principales,
generando una red de drenaje de angularidad media a alta (Figura 5) y
ocasionalmente formas tipo “trellis” o enrejada (Strandberg, 1975) (Figura 4 y 5)
resultado de un fuerte control estructural que genera en terrenos resistentes valles
paralelos (por ejemplo área de la Zanja del Tigre, o al SW del área).
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Figura 5: Red de drenaje. (A) Fotografía aérea al N del área: dirección NS del Arroyo Chiflero y cambio brusco a una dirección WNW, mostrando el claro control estructural del drenaje. (B) Fotografía parcial de tramo recto del Río Cuareim (C) Fotografía aérea donde puede observarse drenaje tipo trellis, al SW del área de estudio.
4.5. SUELOS
Según la Carta de Reconocimiento de Suelos del Uruguay escala 1:1.000.000
(Altamirano et al 1976) los suelos del área de estudio corresponden a las unidades de
suelo Rivera y Cuchilla de Haedo-Paso de los Toros. Estas unidades están
caracterizadas, según Molfino et al 1994, de la siguiente manera:
A. UNIDAD RIVERA:
Se trata de suelos de prioridad forestal, cuyos materiales generadores provienen de la
removilización de areniscas de Tacuarembó. Presentan rocosidad y pedregosidad
nulas, erosión nula y moderada localmente. El relieve está conformado por colinas.
Inundaciones: no inundable.
Los suelos dominantes son Acrisol Ócrico Abrúptico Ar. r y Acrisol Ócrico Típico Ar, r
(Tablas 3 y 4):
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Unidades: Límite inferior: cm; Suma de bases/Al interc./CIC pH 7: meq/100g; Arena/Limo/Arcilla/Carbón: % en peso
Tabla 3. Características del suelo Acrisol Ócrico Abrúptico Ar. r (Molfino et al 1994) Unidades: Límite inferior: cm; Suma de bases/Al interc./CIC pH 7: meq/100g; Arena/Limo/Arcilla/Carbón: % en peso
Tabla 4. Características del suelo Acrisol Ócrico Típico Ar, r (Molfino et al 1994) La unidad Rivera presenta además como Suelos Asociados:
• Luvisol Ocrico Albico Ar
• Inceptisol Ocrico Ar
B. UNIDAD CUCHILLA DE HAEDO – PASO DE LOS TOROS
Los materiales generadores son basaltos; el relieve está constituido por sierras y
colinas fuertes con escarpas (altiplanicies). Son suelos no inundables, presentan
erosión nula, rocosos y pedregosos.
El suelo dominante es de tipo Litosol Eutrico Melánico Fr ms (Tabla 5)
Unidades: Límite inferior: cm; Suma de bases/Al interc./CIC pH 7: meq/100g; Arena/Limo/Arcilla/Carbón: % en peso
Tabla 5. Características del suelo Litosol Eutrico Melánico Fr ms (Molfino et al 1994)
Esta unidad presenta además como suelos asociados:
• Litosol Eútrico Melánico LAc
• Brunosol Eútrico Típico LAc v
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Los suelos de la Unidad Rivera provienen de la remosión de materiales arenosos de la
Formación Rivera y los de la Unidad Cuchilla de Haedo Paso de los Toros se generan
a partir de basaltos de la Formación Arapey; ambas formaciones geológica se
identificaron como constituyentes del subsuelo del área de estudio.
4.6. POBLACIÓN Y SERVICIOS
La ciudad de Artigas, capital del departamento de igual nombre, tiene una población
de 40.045 habitantes; en los últimos Censos los datos de población, viviendas y
Tabla 6. Población urbana (Fuente: Instituto Nacional de Estadística - INE)
Como se observa en la Tabla 6 la población urbana prácticamente se duplicó al
término de 40 años, desde 1963 al 2004. El área urbana cuenta con los siguientes
servicios (Tabla 7):
TIPO DE SERVICIO DETALLE
GENERALES agua corriente, luz eléctrica, teléfono, recolección de residuos, agencia de correos, juzgado, telégrafo, red de saneamiento, pensión, hotel y banco
ENSEÑANZA Y CULTURALES escuela, liceo, U.T.U., museo, casa de cultura, internados y biblioteca
ASISTENCIALES policlínica, hospital, sanatorio, asilo, orfelinato, mutualista médica, emergencia móvil y comedor de INDA
RECREATIVOS Y PRENSA
parque, parque infantil, teatro, radio difusora local, canal T.V. local, periodismo local, T.V. cable, centro social, centro deportivo, cancha de fútbol, cancha de básquetbol, cancha de tenis, piscina, pista de atletismo, estadio, casino, cancha de fútbol cinco, cancha de paddel, hipódromo y autódromo.
TRANSPORTE DE PASAJEROS ómnibus de línea local, interdepartamental e internacional, puerto, aeropuerto y aeródromo
OTROS junta local, consulados, comisarías, destacamento de bomberos, cuartel, cárcel, aduana e Intendencia Municipal.
Tabla 7. Resumen de los servicios existentes en el área urbana (Fuente: INE)
Respecto al área rural, considerando el área limitada en azul en la Figura 6, la
población rural es de 1998 personas (Tabla 8). Esto indica una densidad demográfica
de menos de 4 habitantes por km2 para el área considerada.
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Número de personas Sexo
Hombres Mujeres Grupos de
edad Total (N°) (%) (N°) (%)
TOTAL 1.998 1.133 56.7 865 43.3 Menores de 14 años 427 223 52.2 204 47.8 De 14 a 64 años 1.410 821 58.2 589 41.8 De 65 años y más 161 89 55.3 72 44.7
Tabla 8. Número de personas que residen en explotaciones agropecuarias por sexo, según grupos de edad (Fuente: INE)
Figura 6. Superficie considerada. (Areas de enumeración 204001 a 204004 del Censo Agropecuario, Umpierres et al, 2000) En punteado rojo: área de estudio.
4.7. PRINCIPALES ACTIVIDADES ECONÓMICAS EN EL ÁREA RURAL
Las principales actividades económicas en el departamento de Artigas están
vinculadas a la ganadería extensiva con bovinos y ovinos, y productos de granja.
También existe una explotación minera sin gran desarrollo de piedras semipreciosas -
principalmente ágatas y amatistas - en la cuenca de los arroyos Seco, Tres Cruces y
Cuaró y en las laderas de de las cuchillas Yacaré, Cururú, Belén y Catalán, cercanas
al área de estudio.
Considerando el área que se detalla en azul en la Figura 6 (aproximadamente 590
km2), se alcanza un total de 570 explotaciones agropecuarias (Tabla 9), de las cuales
el 74% (Tabla 10) corresponde a establecimientos de menos de 50há.
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Concepto Censo año 2000
Número total de explotaciones 570 Superficie total (ha) 59.340 Población agrícola 1.998 Población trabajadora 1.366 Hectáreas por explotación 104 Personas residentes por explotación 3.51 Hectáreas por persona 30 Trabajadores por explotación 2.40 Hectáreas por trabajador 43
Tabla 9. Población, superficie y nº de establecimientos (Umpierres et al, 2000)
Explotaciones Superficie Tamaño de la
explotación (ha)
Número Porcentaje há %
TOTAL 570 100.0 59.340 100.0 1 a 4 130 22.8 310 0.5 5 a 9 99 17.4 656 1.1
10 a 19 106 18.6 1.441 2.4 20 a 49 85 14.9 2.467 4.2 50 a 99 40 7.0 2.840 4.8
100 a 199 46 8.1 6.548 11.0 200 a 499 37 6.5 11.252 19.0 500 a 999 13 2.3 8.934 15.1
1000 a 2499 11 1.9 16.556 27.9 2500 a 4999 3 0.5 8.336 14.0 5000 a 9999 0 0.0 0 0.0 10000 y más 0 0.0 0 0.0 Tabla 10. Número de explotaciones y superficie explotada, según tamaño de la explotación (Umpierres et al, 2000)
El 70% de la superficie considerada es explotada por sus propietarios,
correspondiendo el 24% a arrendamiento, un 3% a tierras ocupadas y el resto a otras
formas de explotación (Tabla 11).
La mayor parte de la tierra corresponde a campos naturales (casi un 88%),
distribuyéndose el resto como muestra la Tabla 12.
Superficie explotada Uso del suelo
há (%) TOTAL 59.340 100.0Bosques naturales 2.528 4.3Bosques artificiales 684 1.2Frutas cítricas 13 0.0Otros frutales 11 0.0Viñedos 2 0.0Cultivos de huerta. 193 0.3Cultivos cerealeros e industriales 330 0.6Cultivos forrajeros anuales 499 0.8Tierra arada al 30/06/00. 77 0.1Tierras de rastrojo 61 0.1Praderas artificiales 567 1.0Campo natural sembrado en cobertura 213 0.4Campo natural fertilizado 0 0.0Campo natural 52.016 87.7Tierras improductivas 2.146 3.6 Tabla 11. Aprovechamiento de la tierra: superficie explotada según uso del suelo. (Umpierres et al, 2000)
Orden de importancia 1/ Fuentes de ingreso Primero Segundo Tercero TOTAL 570 256 51 Fruticultura 4 3 2 Viticultura 1 0 0 Horticultura 82 40 11 Arroz 4 1 0 Otros cultivos cerealeros e industriales 78 9 3 Vacunos de leche 58 7 1 Vacunos de carne 143 105 18 Ovinos 75 59 5 Forestación 11 3 2 Viveros y plantines 0 0 0 Cerdos 20 20 8 Aves 6 4 0 Servicios de maquinaria 0 2 0 Otras 2/ 6 3 1 Explotaciones no comerciales 3/ 82 0 0 1/ Se consideran únicamente los tres rubros principales.
2/ Incluye todas las actividades no comprendidas en los conceptos anteriores.
3/ Incluye las explotaciones cuyas actividades no generan ingresos, destinándose la producción exclusivamente para autoconsumo
Tabla 12. Número de explotaciones por orden de importancia de los rubros que generan sus
ingresos, según fuentes de ingreso. (Umpierres et al, 2000)
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Como se desprende de la Tabla 12 la mayoría de los establecimientos tienen como
fuente de ingreso principal o secundaria la cría de vacunos para carne. En lo que
refiere a las explotaciones con rodeo de vacunos, en un total de casi 30000 cabezas
de ganado la distribución resulta bastante desigual: casi el 60% de los animales se
encuentran en 30 grandes establecimientos, estando el restante 40% distribuido en
los 374 establecimientos restantes (Tabla 13).
Existencia de Vacunos
Total Por Por Tamaño del rodeo (cabezas)
Número de explotacione
s
Superficie explotada
(ha) Cabezas (%) explotación hectárea
TOTAL 404 57.438 29.898 100.0 74 0.52 Menos de 20 225 4.022 1.764 5.9 8 0.44 De 20 a 100 118 11.767 5.898 19.7 50 0.50 De 101 a 200 31 7.982 4.514 15.1 146 0.57 De 201 a 500 17 10.660 5.687 19.0 335 0.53
De 501 a 1000 10 15.845 7.340 24.6 734 0.46 De 1001 a 2000 2 5.035 2.394 8.0 1.197 0.48
Más de 2000 1 2.127 2.301 7.7 2.301 1.08 Tabla 13. Número de explotaciones con vacunos, superficie explotada y existencias de vacunos, según tamaño del rodeo vacuno. (Umpierres et al, 2000)
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100 km
5. GEOLOGÍA
5.1. CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL
La zona de estudio se sitúa dentro de la denominada Cuenca Norte Uruguaya (Figura
7), que forma parte de un extenso ámbito de sedimentación intracratónica
denominado Cuenca Paraná, el cual se desarrolla también en los territorios de
Argentina, Brasil y Paraguay abarcando una superficie de más de 1.400.000 km2 (De
Santa Ana et al 2006). Se incluyen dentro de este gran ámbito de sedimentación
también la Llanura o Cuenca Chacoparanaense (Argentina), donde se alcanzan en
algunos sectores más de 7000m de rocas ígneas y sedimentarias (De Santa Ana et al
2006 b), que comprenden principalmente de Devónico a Cretácico.
En el territorio uruguayo los máximos espesores de rocas correspondientes a la
Cuenca Norte superan los 2300m (pozos Yacaré en Artigas y Belén en Salto),
estimándose que en algunos sectores de la cuenca superan los 3000m (De Santa Ana
et al 2006 b).
Figura 7. Marco geológico regional – Mapa esquemático Las rocas precámbricas de Uruguay constituyen el basamento sobre el cual se
desarrollan las cuencas fanerozoicas: Cuenca Norte (De Santa Ana 2004) y las
cuencas relacionadas a la apertura del Océano Atlántico (Cuencas de Santa Lucía,
Laguna Merín, Aiguá y otras de menor importancia).
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Al comienzo del Fanerozoico, tras un período de no sedimentación durante el
Cámbrico inferior al Devónico Inferior, se presenta un importante paquete de
sedimentos de edad Devónica que se apoyan sobre el basamento cristalino y
alcanzan espesores cercanos a los 300m. Estos sedimentos se separan en tres
formaciones (Cerrezuelo, Cordobés y La Paloma, según Bossi y Navarro, 1991) que
afloran en el centro este del País y que reflejan un período transgresivo completo del
nivel del mar.
Luego de un período erosivo durante el Carbonífero Inferior comienza, a partir del
Carbonífero Superior la sedimentación en el ámbito de la Cuenca Norte, que ocupa
unos 94.000 Km2 en el sector noroccidental del Uruguay, de los cuales aflora en
24.000km2; estando cubierta por rocas efusivas cretácicas y sedimentos modernos en
el resto del área (De Santa Ana, 2004).
Las Formaciones que conforman la cuenca se agrupan según Bossi y Navarro (1991)
en: Eogondwana (Formaciones San Gregorio, Tres Islas, Melo y Yaguarí), de edad
Carbonífero Superior y Pérmico Inferior según Rocha Campos et al (2006) y Braun et
al. (2003) y Neogondwana (Formaciones Buena Vista, Cuchilla del Ombú,
Tacuarembó y Rivera), de edad Triásico y Cretácico Inferior según Bossi et al (1998) y
Perea y Martínez (2003).
La Formación San Gregorio, de ambiente glacial, está constituida por diamictitas
resedimentadas, tillitas y, en menores proporciones, conglomerados clastosoportados
(De Santa Ana, 2004), mientras que la Formación Tres Islas (Figura 8) marca un
pasaje hacia un ambiente deltaico y fluvial, representado por psamitas finas hasta
muy gruesas, a veces algo sabulíticas, con porcentajes importantes pero variables de
pelitas y cantidades subordinadas de psefitas.
La Formación Melo (Bossi et al 1998) representa una nueva trasgresión marina,
siendo las facies dominantes arenosas y heterolíticas; asociándose a éstas, en menor
proporción, facies pelíticas, psefíticas, de colores verde amarillento, grises claros
hasta negro (reductor); todo este conjunto fue depositado en un ambiente marino
restricto.
La Formación Yaguarí (Figura 8) (psamitas y pelitas macizas o laminadas) marca una
continentalización gradual. Se separan en esta unidad dos miembros: uno inferior
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compuesto por materiales finos y uno superior más arenoso, depositados en un
ambiente transicional fluvial. (Bossi y Navarro, 1991)
Continuando en un régimen continental, la Formación Buena Vista (Triásico, Figura
8), de ambiente fluvial, está integrada por areniscas finas hasta gruesas y menores
proporciones de pelitas, conglomerados finos clasto sostén y brechas
intraformacionales, con tonalidades dominantemente rojizas.
De Santa Ana y Veroslavsky (2003) definen, en el área occidental de la cuenca, la
Formación Gaspar integrada por basaltos masivos, negros, con tonos verdes y grises
de grano fino a grueso, que se apoyan discordantemente sobre las sedimentitas de la
Formación Buena Vista. Por sobre esta unidad o discordantemente sobre la
Formación Buena Vista, mostrando hacia el tope relaciones de concordancia con la
Figura 8: (A) Ritmitos Formación San Gregorio. Ruta 8 al S de Melo. (B) Areniscas de origen fluvial. Formación Tres Islas. Escarpa Tres Islas, Cerro Largo. (C) Climbing ripples Formación Yaguarí, Cerro Largo. (D) Areniscas de origen eólico. Formación Buena Vista, miembro Convento de De Santa Ana(2004). Cerro Convento, Cerro Largo.
C D
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suprayacente Formación Tacuarembó (Grupo Batoví Dorado de Bossi et al, 1998),
estos autores definen la Formación Itacumbú agrupando en ella estratos de areniscas
sublíticas a subarcósicas, finas a medias, localmente gruesas y muy gruesas,
micáceas, con tonalidades grises claros y marrones, y potencias que alcanzan los
220m.
El Jurásico - Cretácico está representado de base a tope, según la agrupación de
Bossi et al (1998) por las Formaciones que constituyen el Grupo Batoví Dorado:
• Cuchilla del Ombú compuesta por areniscas medias a finas de ambiente eólico
• Tacuarembó, constituida según Montaño (2005) por areniscas finas en mayor
proporción, también se encuentran areniscas muy finas y en menor porcentaje
areniscas finas a medias, limolitas, fangolitas, wackes y pelitas e
intraconglomerados, con color marrón claro, rosa y naranja pálido, rojizos y
amarillentos (ambiente de sedimentación oxidante) y de origen fluvio lacustre con
eventos eólicos en la base.
• Rivera: areniscas eólicas con estructuras correspondientes a dunas, medias y
medias a finas, con menor proporción de areniscas finas, de colores rojizos,
depositadas en ambiente desértico.
Otros autores (De Santa Ana y Veroslavsky 2003, De Santa Ana 2004) incluyen estas
tres unidades dentro de la Formación Tacuarembó en la que separan dos miembros,
inferior y superior, siguiendo el criterio de Bossi et al (1975).
Estas secuencias sedimentarias están cubiertas en parte por potentes coladas
basálticas representadas en el área de estudio por la Formación Arapey (Bossi 1966).
El espesor máximo de la cuenca en el área de estudio se registró en el pozo nº 15 del
inventario realizado (Artigas II, construido por ANCAP), que comenzó en areniscas del
Grupo Batoví Dorado, y culminó a los 1850m en el Basamento Cristalino (según el
perfil que se presenta en Bossi et al, 1998). Atravesó litologías de las formaciones
Tacuarembó (de Bossi et al 1975), Yaguarí, Paso Aguiar, Frayle Muerto y San
RIVERA Areniscas eólicas cuarzosas, medias y finas, con estratificación cruzada de gran porte, de colores rojizos Eólico
TACUAREMBÓ Areniscas finas y muy finas y subordinadamente pelitas e intraconglomerados. Colores claros, neutros a levemente reductores.
Fluvial y lacustre Jurásico
CUCHILLA DEL OMBÚ Areniscas finas a finas de colores grises y blancos. Eólico
Pérmico superior BUENA VISTA
Areniscas finas hasta gruesas y menores cantidades de pelitas, conglomerados finos clasto sostén y brechas intraformacionales. Tonalidades rojizas.
Fluvial
Pérmico Inferior a
medio YAGUARÍ Areniscas y pelitas (macizas o laminadas). Dos miembros: uno inferior
compuesto por materiales finos y uno superior más arenoso. Transicional
Pérmico Inferior a
medio MELO
Areniscas a .las que se asocian, en menor proporción, facies pelíticas, y niveles carbonáticos. Colores: verde amarillento, grises claros hasta negro (reductor).
Marino
Restricto
Pérmico inferior –
Carbonífero superior
TRES ISLAS Areniscas finas hasta muy gruesas, a veces algo sabulíticas, con porcentajes importantes pero variables de pelitas y cantidades subordinadas de conglomerados
Deltaico Fluvial
Carbonífero Superior
SAN GREGORIO
diamictitas de origen glacial (tillitas); areniscas, pelitas y ritmitas (intercalaciones miliméticas de arenisca -arcillita) Glaciomarino
Precámbrico Basamento Cristalino 5.2. CARTA GEOLÓGICA DEL ÁREA
Las rocas y sedimentos aflorantes en el área de estudio corresponden a:
• areniscas medias y medias a finas, de colores rojizos, de origen eólico,
pertenecientes al miembro superior de la Formación Tacuarembó (Bossi et al
1975; De Santa Ana y Veroslavsky 2003), o Grupo Batoví Dorado, Formación
Rivera según Bossi et al (1998), a los que Perea y Martínez (2003) asignan una
edad Jurásico – Cretácico.
• basaltos de la Formación Arapey (Bossi 1966) de edad Cretácico inferior.
• Depósitos cuaternarios
Para la elaboración de la carta geológica del área (Figura 10) se realizó
fotointerpretación en fotos aéreas escala 1:20.000, se analizó la información geológica
de 97 perforaciones existentes en la zona (Tabla 16, Anexo I) y se visitaron un total de
72 puntos.
Como ya se estableció, en el área de estudio se identificaron sedimentos, rocas
sedimentarias y volcánicas correspondientes a depósitos recientes y actuales
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(Aluviones) y a las formaciones Rivera y Arapey. En la Tabla 14 se detallan las
superficies aproximadas de afloramiento de cada unidad.
Unidad Superficie (km2) Porcentaje
Cuaternario 24 16 %
Formación Arapey 78 52 %
Formación Rivera 48 32 %
Tabla 14. Superficie de afloramiento
5.3. FORMACIÓN RIVERA (JURÁSICO SUPERIOR – CRETÁCICO INFERIOR) 5.3.1. Definición y antecedentes
La Formación Rivera fue postulada por Ferrando y Montaña (1986) para designar
formalmente las litologías incluidas en el Miembro superior de la Formación
Tacuarembó de Bossi et al (1975) y que anteriormente integraban de manera
exclusiva la interpretación paleoambiental de esa unidad según Caorsi y Goñi (1959) y
Falconer (1931), aunque en su descripción se admitían litologías agrupadas hoy en la
Formación Tacuarembó.
Esta unidad aflora, de igual forma que las Formaciones Cuchilla del Ombú y
Tacuarembó con las que constituye el Grupo Batoví Dorado (Bossi et al 1998), en una
estrecha faja NS, desde la ciudad de Rivera donde se define su estratotipo, hasta el
SE de la población de Curtina. Se apoya en discordancia sobre la Formación
Tacuarembó y está recubierta por los derrames basálticos correspondientes a la
Formación Arapey. Según Bossi et al (1998) tiene más de 40 m de potencia en
Paguero (perforación de OSE). Según Pérez et al (2002) en el pozo nº 12 del
inventario del presente trabajo alcanzó los 110m de potencia.
Las litologías de la Formación Rivera se definen como areniscas medias y medias a
finas, con menor participación de areniscas finas, de colores rojizos (10R6/6, 6/2 y
5R6/6), presentando comúnmente una muy débil silicificación. Las estructuras
pueden ser estratificación cruzada de tipo cuneiforme planar o en artesa y
ocasionalmente tangenciales simples, correspondiendo a grandes cuerpos de dunas,
ya que los sets normalmente presentan entre 4 y 7m de potencia, siendo raros los de
menor tamaño (Bossi et al 1998).
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Figura 10. Carta Geológica del área
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Estas estructuras mayores quedan definidas por estratos laminados o tabulares con
laminación, resaltados por discretas variaciones granulométricas en el contenido de
feldespatos o débiles cambios en la coloración. No se han observado en estas
litologías evidencias de bioturbaciones o acción de aguas.
Según Bossi et al (1998) las paleocorrientes muestran una media al N85E con una
distribución unipolar (entre 61º y 90º el 29% de los datos). Confirma además una
notable variación de los paleovientos desde la depositación de la Formación Cuchilla
del Ombú (SW) hasta la de la Formación Rivera (NE).
En las litologías de la Formación Rivera no se han encontrado restos fósiles de ningún
tipo, por lo que su edad queda definida por la de los basaltos que la recubren al tope y
con los que a veces aparece intercalada y por los sedimentos de la Formación
Tacuarembó sobre los que se apoya concordantemente; se admite entonces una edad
Jurásica superior para las eoleanitas, llegando posiblemente al Cretácico Inferior, ya
que las areniscas aparecen ocasionalmente intercaladas entre los derrames
basálticos.
Se destaca que en el presente trabajo se adopta la nomenclatura de Formación
Rivera de Ferrando y Montaña (1986) y Bossi (1998), siguiendo el criterio que
Montaño (2005) resume en el siguiente cuadro, donde se detallan diferencias entre la
Formación Rivera y la subyacente Tacuarembó:
Características Formación Tacuarembó Formación Rivera
Granulometría Areniscas muy finas en menor proporción areniscas finas y finas a medias. Limolitas, fangolitas y pelitas
Areniscas finas a muy finas y finas a medias
Color Gris rosa, marrón moderado, naranja pálido, rojo pálido y verde oliva
Rojo moderado, naranja amarillento, naranja grisáceo y gris rosa.
Estructuras sedimentarias
Estructura masivas Estratificación plano paralela Estratificación cruzada tipo artesa y cruzada planar de pequeño a mediano porte.
Estratificación cruzada planar y en artesa de gran porte. Estratificación cruzada acanalada tangencial en la base y laminación planoparalela con gradación inversa.
Textura superficial de granos Marcas de impacto. Superficies pulidas
Grado de consolidación Friable Friable y en ocasiones forman escarpas por procesos de silicificación (consolidados).
Fósiles Presenta (peces ganoides, bivalvos, dientes de tiburón de agua dulce y dientes de dinosaurios). No presenta.
Buzamiento máximo de los foresets < 26º > 26º
Redondez clastos Subredondeado a subangulosos. Bien redondeados.
Composición areniscas Wackes y subarcosa Cuarzo arenitas a subarcosa
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5.3.2. Formación Rivera en el área de estudio
En el área de estudio esta unidad está representada por areniscas medias y medias a
finas, bien seleccionadas, de colores rojizos y naranjas (Figura 11), con frecuente
presencia de estratificación cruzada de alto ángulo y plano paralela. El grado de
cementación es variable, desde areniscas friables poco consolidadas, levemente
cementadas con óxido de hierro a rocas tenaces con alto grado de silicificación.
Aunque se encuentra ocupando en superficie un 32 % del área, no son frecuentes los
afloramientos de buen porte que permitan visualizar con claridad estructuras y demás
aspectos geológicos.
Figura 11: (A) Arenisca media débilmente silicificada con esbozo de estratificación cruzada (Punto 14). (B) Arenisca friable, roja, fina, masiva, fracturada (Punto 2). (C): arenisca media, cuarzosa, estratificada, punto 71. (D): Arenisca con estratificación cruzada. Punto 72.
C D
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Figura 12: (A) Estratificación cruzada en arenisca, con dirección de flujo al S y ángulos de 20 a30º (Punto 28). (B) Arenisca levemente silicificada con estratificación cruzada (Punto 23). (C) Detalle de estratificación cruzada en arenisca silicificada. Dirección de flujo aproximada W-SW, ángulos del orden de los 32º (Punto 54). (D) Arenisca friable con estratificación cruzada (Ruta 30 al SE del área (E) Arenisca con estratificación cruzada (Punto 28)
S
E
Los mejores afloramientos se encontraron en los puntos 2, 14, 28, 39 y 54 y 72
situados en áreas de altura topográfica media y baja (del orden de los 90 a 150m)
(Figura 11 y 12).
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En el punto 28, (X: 436712, Y: 6634796; Z: 87), sobre Ruta 30 al S de la ciudad,
donde se encuentra un afloramiento de arenisca de unos 6m de potencia, de color
naranja rojizo, cuarzosa, de grano medio a fino, clastos redondeados, débilmente
silicificada en la parte superior del barranco, con estratificación cruzada en artesa de
aproximadamente 1.5 a 2m de porte con direcciones con ángulos que varían de 20 a
30º y que indican el origen eólico de las areniscas.
Observando las estructuras con mayor ángulo se pueden inferir direcciones de flujo
groseramente hacia el S para este punto. Frente a este afloramiento se encuentran
areniscas similares en contacto con basalto masivo, algo alterado, de grano fino, de
color marrón rojizo.
En el punto 54 se observaron estratificaciones cruzadas en areniscas silicificadas de
grano medio y fino, con ángulos de hasta 32º y direcciones de flujo hacia el SW
(Figura 12).
En el punto 72 (X: 434185; Y: 6628843, Z: 120) se encuentra un excelente
afloramiento de areniscas medias y finas, cuarzosas, bien seleccionadas, con
estratificación cruzada de alto ángulo (del orden de los 30º), con direcciones de flujo
hacia el E.
Se observaron en zonas altas (cotas
mayores a 190m) areniscas muy
silicificadas (con importante contenido de
cemento silíceo). También rocas con
procesos muy importantes de silicificación
(foto a la derecha) que prácticamente
borran los contornos de los granos, a causa
del metamorfismo térmico debido al
contacto con las lavas de la formación Arapey. (por ejemplo en los puntos 6, 7, 13, 52,
54, 61, 62).
Estas areniscas silicificadas se presentan en afloramientos rasos y en general
dispersos, y en función de algunos datos de perforaciones la potencia es menor al
metro; aunque Bossi et al (1998) indican que en los alrededores de Rincón de
Pacheco (40 km al SE del área de estudio) existen importantes cuerpos de dunas
correspondientes a la Formación Rivera, de más de 10m de potencia, que aparecen
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1mm 200µ
Qz Cemento óxido de hierro
500µ
Qz
Cemento óxido de hierro
arena fina
arena gruesa
Figura 13: Luz natural. Arenisca cuarzosa (cemento: óxido de hierro y algo silicificada);intercalación de niveles de arena fina y media a gruesa.
totalmente silicificados por efecto del metamorfismo térmico producido por las lavas de
la Formación Arapey.
Se realizó una lámina delgada en una muestra tomada en el punto 62. Se trata de
una arenisca de colores rojos tenues y rosados con estratificación planoparalela y
cruzada, que presenta laminación milimétrica de niveles de arena muy fina a fina (100
a 150µ) y arena media a gruesa (350 micras a 1mm).
Se compone totalmente de cuarzo (no se identifican fragmentos líticos, ni feldespatos,
ocasionalmente presenta algún mineral opaco), los clastos son redondeados a
subredondeados, los contactos entre las láminas son netos, aunque las de
granulometría más gruesa presentan límites irregulares. Las fotografías de la Figura
13 permiten observar el alto grado de redondez de los clastos de cuarzo.
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5.3.3. Análisis granulométrico en areniscas de la Formación Rivera
Se realizaron análisis granulométricos mediante tamizado en muestras de las
perforaciones nº 20, 22, 23, 24 y 25, elaborando las curvas correspondientes y
estimando luego para cada caso los índices clastométricos más importantes (Medidas
de tendencia central: moda, media, mediana; Desviación, Grado de asimetría y
curtosis) siguiendo los siguientes criterios, tomados de Mingarro y Salvador (1981):
Moda: tamaño más frecuente en la distribución granulométrica (Clase modal del
histograma o tamaño máximo en la curva de frecuencias).
Media (Mz): representa el tamaño medio de los clastos, corresponde a la media
aritmética entre todos los tamaños repetidos estos tantas veces como su frecuencia
indica.
Donde ф = -log
2 (diámetro de grano en mm). Por ejemplo, ф16 corresponde al valor de
ф correspondiente al 16% en la curva de porcentaje acumulado.
Mediana (Md): representa el tamaño de la mitad de las frecuencias, o sea el tamaño
para el cual el 50% de los clastos son mayores y el otro 50% lo ocupan clastos de
menor tamaño.
Desviación típica (Selección: σi): σi <0.35: Muy bien seleccionado σi 0.35-050: Bien seleccionado σi 0.50-1.0: Moderadamente seleccionado σi 1.0-2.0: Selección pobre
Mz =ф16 + ф50 + ф84
3
Md = ф50
σi— =ф84 + ф16 + ф95 + ф5 3 6.6
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σi 2.0-4.0: Mal seleccionado σi >4.0: Muy mal seleccionado Asimetría (Ski): Establece la relación entre las mezclas gruesas y finas. Ski -1 a -0.3: asimetría muy negativa
Ski -0.3 a -0.1: asimetría negativa
Ski -0.1 a 0.1: simetría
Ski 0.1 a 0.3: asimetría positiva
Ski 0.3 a 1: asimetría muy positiva
La asimetría positiva indica una disminución de energía que favorece el depósito de
finos, la asimetría negativa implica un aumento de energía que favorece la erosión.
Curtosis (kgi): un índice de dispersión que relaciona las clases proximales y las
distales considerando toda la distribución de las frecuencias; también se lo considera
como un índice de angulosidad de los polígonos de frecuencia (una moda: más
anguloso, varias modas: menos anguloso).
kgi <1: Platicúrtica
kgi =: Mesocúrtica
kgi > 1: Leptocúrtica
En la Tabla 15 se resumen los resultados obtenidos:
Arena compuesta por clastos en su mayoría de cuarzo (>95%) traslúcido. Algunos
clastos color caramelo y otros blanco.
Fracción dominante: 0.125-0.25: clastos subangulosos a subredondeados, baja
esfericidad (0.3-0.5).
Clastos mayores (0.5mm): más redondeados, algunos clastos presentan brillo mate
(esmerilado); no se alcanzan a apreciar marcas de impacto.
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Figura 14: (A) Basalto lajoso, algo alterado, de color gris y grano fino. (Punto 19). (B) Basalto lajoso alterado, marrón (Punto 29). (C) Basalto masivo de color gris y grano muy fino (Punto 18). (D) Basalto vacuolar marrón, grano fino, poca densidad de vacuolas, rellenas de sílice (Punto 32).
5.4. FORMACIÓN ARAPEY (CRETÁCICO INFERIOR) Planteada con jerarquía de formación por Bossi (1966), este conjunto de rocas
basálticas del NW del Uruguay constituyen una unidad estratigráfica muy importante
tanto por la superficie aflorante (41.000 Km2), como por las potencias que alcanza
(>1000m). La edad absoluta de los basaltos de Arapey determinada mediante el
método Ar/Ar por Féraud et al (1999) se sitúa en el entorno de 135-130 Ma, lo que
determina una edad Jurásico Superior – Cretácico Inferior para esta Formación.
De manera sintética, se puede establecer que la Formación Arapey está constituida
por lavas dispuestas en coladas cuya estructura se desarrolla como se muestra en el
esquema siguiente, tomado de Bossi y Schipilov (1998):
a) Nivel Superior: Presenta una estructura de tipo
vacuolar, generada por entrampamiento de
burbujas de gas durante el desplazamiento de la
lava (Figura 14-D).
b) Nivel Intermedio: Formado por un basalto tipo masivo; eventualmente pueden presentar porosidad
de tipo secundaria debida a fenómenos de fracturación tectónica (Figura 14-C).
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c) Nivel Inferior: Corresponde al nivel de tipo lajoso debido a la depositación de la
lava sobre la superficie que por rozamiento determina esta estructura, la cual genera
permeabilidad en dirección horizontal (Figura 14A y B).
Cada colada está constituida por los tres niveles mencionados y tiene un espesor que
en general varía entre 20 a 30m.
Según Bossi et al (1998) los basaltos de la Formación Arapey son de tipo tholeíticos,
de bajo contenido en TiO2 (> 2%).
Bossi y Schipilov (1998) proponen la subdivisión de la Formación Arapey en seis
unidades que caracterizan como bloques a los que les dan rango de Formación, y
que se diferencian entre sí por aspectos geomorfológicos, así como litológicos y
estructurales.
Esta compartimentación se puede
observar en el mapa de la derecha,
tomado de los referidos autores.
Los basaltos del área de estudio caen
dentro del bloque que estos autores
denominan Formación Los Catalanes,
el cual se ubica en el extremo NE del
área basáltica del Uruguay, al N de la
falla Cuaró - Masoller (Masoller -
Meneses en Bossi y Navarro, 1988); el
límite NW es aún incierto y está definido
por la aparición de los basaltos de
grano grueso de los alrededores de
Topador (Bloque Tomás Gomensoro).
Este bloque se caracteriza según Bossi y Schipilov (1998) por la existencia de
basaltos que geoquímicamente corresponden a andesitas o andesi-basaltos (por tener
SiO2 > 54%), y presentan frecuente relleno silíceo en sus niveles vacuolares. Según
Preciozzi et al (1985) los basaltos del área de Artigas son equigranulares finos, sin
olivino y con términos más diferenciados con hornblenda y cuarzo presentes.
La máxima potencia conocida del bloque Catalanes es de 234 m (perforación Pelado
de ANCAP), aparentemente derramados en una paleo superficie con importantes
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desniveles de las areniscas infrayacentes de la formación Rivera, lo que determina la
ocurrencia de varias ventanas de esta formación, la mayor de las cuales se desarrolla
hacia el SE de la ciudad de Artigas, en el área de Guayubirá.
Según Bossi et al (1998) los basaltos encontrados en el área de estudio corresponden
a las coladas 4 y 5 de este bloque, caracterizadas por:
Colada 4: estratigráficamente tiene un desarrollo restringido en los alrededores del
curso superior y medio del Aº Juan Fernandez y el Catalán Chico (La Bolsa). Alcanza
una potencia de 44m.
Colada 5: llega a apoyarse puntualmente sobre litologías de la formación Rivera;
ocupa un área muy grande ya que se desarrolla desde el W de Masoller hasta el W de
la ciudad de Artigas y en el sondeo 514/4 presenta una potencia máxima conocida de
74 m. Se caracteriza por presentar un nivel vacuolar de potencia extremadamente
variable y que en algunos casos llega a presentar amatistas de color claro en geodas
de gran tamaño pero aisladas. Datos preliminares sobre direcciones de flujo en
vacuolas de esta colada indican movimiento en sentido SE.
Por encima de esta colada es muy frecuente encontrar extensos campos de dunas de
arena (Paguero, Aº Tres Cruces Chico) totalmente silicificadas, lo que según Bossi et
al (1998) debe implicar para esta zona un hiato importante en la efusión de las lavas.
Se elaboró una lámina delgada de una muestra de basalto masivo tomada en el punto
29 (Figura 15). La roca es un basalto compuesto aproximadamente en un 50% de
plagioclasa, 20 a 30 % de olivino, 15 % piroxeno y opacos (Figura 15 E). Presenta
textura porfírica, con una matriz fina (100 a 500µ) de plagioclasa, olivino y piroxeno y
fenocristales en su mayoría de plagioclasa de tamaños del orden de 1mm (Figura 15
A y F), y algunos de olivino (Figura 15B y D). Los fenocristales de olivino presentan
alteración a iddingsita y su tamaño promedio es del orden de las 500µ. Las
plagioclasas se presentan en la matriz en cristales alargados ocasionalmente
rodeando al piroxeno, constituyendo una textura subofítica
El tamaño pequeño de los cristales (en su mayoría menor a 100 µ) y la mala calidad
de las secciones impidió determinar con exactitud el tipo de piroxeno presente en la
roca (Figura 15C).
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Figura 15: Basalto masivo compuesto por plagioclasa labradorita, olivino, piroxeno y opacos. (A) Nicoles cruzados. Fenocristal de plagioclasa. (B) Nicoles cruzados. Fenocristal de olivino. (C) Luz natural. Piroxeno en contacto con olivino alterado a iddingsita. (D) Luz natural. Olivino. (E) Luz natural vista general de la lámina al menor aumento. (F) Fenocristales de plagioclasa. Nicoles cruzados.
100µ
Pg
olivino
Pg
A B
100µ
olivino
pg
D C
px
50µ
olivino
50µ
olivino
100µ
olivino
opacos
E F
pg
100µ
Aplicando el método Michel – Lévy se determinó, a partir de ángulos de extinción en
macla polisintética situados entre 30 y 38º, que la plagioclasa es Labradorita (50-70%
Anortita).
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Figura 16: Ejemplos de disyunción esferoidal en distintos afloramientos de basaltos relevados en el área deestudio (A) Punto 61 (X: 435.748; Y: 6632.877). Basalto de grano fino, vacuolar, alterado, alteración a arcillapardo rojiza, fundamentalmente en las áreas más afectadas por fracturación.. Bochas de hasta 1m dediámetro, basalto fresco en el centro de las bochas. Fracturas subverticales rellenas de arenisca recristalizada. (B) Punto 62, mayor detalle. (C) Punto 62, en otro lugar del afloramiento. (D) Punto 22 (X: 426811; Y: 6637209). Basalto masivo, afanítico, color pardo rojizo, algo alterado. (E) Punto 27 ((X: 426.299; Y: 6634.942) Basalto grano fino, marrón, alterado, sin vacuolas. (F) Punto 22.
Un fenómeno bastante común en los basaltos del área de estudio es la disyunción
esferoidal, producto del tipo de enfriamiento sufrido por estas rocas. En la Figura 16
se observan muy buenos ejemplos de disyunción esferoidal.
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Durante su enfriamiento las lavas experimentan una fuerte contracción y se crea un
sistema de fracturas que, cuando el enfriamiento es lento, se disponen
perpendicularmente al techo de la colada, dando lugar a una típica disyunción
columnar. Cuando el enfriamiento es rápido estas fracturas se disponen
paralelamente a la base produciendo una disyunción en lajas (basalto lajoso). Otro
tipo de disyunción característica de las coladas de lava es la esferoidal, que es la que
se observó por ejemplo en los puntos 22, 27, 61, 62, la cual se produce por una
infiltración lenta de la humedad a través de las grietas de retracción, de forma que se
produce una progresiva escamación esferoidal.
Existieron ciertas dificultades para identificar en el área sitios donde se visualizara
claramente el contacto entre el basalto y las areniscas infrayacentes, aunque en el
punto 4, en la falda del cerro, se observó el contacto de un horizonte de suelo con
cantos y bloques de basalto sobre areniscas finas, rojizas (Figura 17A). También en
el punto 23 se observa (Figura 17 B) en un afloramiento a la orilla del camino, de unos
2m de alto, basalto alterado, lajoso, de grano fino, marrón y areniscas rojizas de grano
medio, cuarzosas y friables.
El ejemplo más claro de contacto entre basalto y arenisca se encontró en el punto 72
(Figura 17, D a F). En este punto se observan areniscas con estratificación cruzada
de alto ángulo sobre las cuales se distingue una cobertura coluvionar de basalto en
algunos lados, y en otros puede observarse una brecha basáltica dispuesta sobre las
areniscas.
En el punto 63 se levantó un perfil desde la parte más alta hasta la base del cerro
(aproximadamente 50m), en el que se identificaron dos coladas de basalto. El perfil
esquemático se muestra en la Figura 18.
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Figura 17: (A) Coluvión. Suelo con clastos de basalto vacuolar, 1m pendiente abajo se encuentranareniscas rojizas friables. (B) Contacto basalto lajoso alterado y arenisca de grano medio, rojiza, friable. (C) Contacto basalto arenisca Punto 72. (D) basalto brechoide en contacto con arenisca. Punto 72. (E) Vista general punto 72.
arenisca
basalto 0.5m
C
arenisca
Brecha
0.5m
D
basalto
arenisca
2m
E
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Figura 18: Perfil esquemático. Punto 63
Litología
0
2
46
810
12
1416
1820
22
2426
2830
32
3436
3840
42
4446
Cota (m)(m)
5
187
-185183
181179
177175
173
171169
167165
163
161159
157155
153
151149
147145
143
Basalto vacuolar, grano fino, marrón rojizo, pardo y gris. Vacuolas de hasta 1cm rellenas de sílice, ceolitas?, cloirtas. En este nivel se explotan amatistas de baja calidad. Fracturación subvertical: N235, N95, N130, N265, N190, N300, N140.
20
0
35
36
46
Arenisca recristalizada aflorando. Por debajo: nivel de basalto alterado.
Basalto lajoso gris pardusco, algo alterado.
Basalto vacuolar algo alterado, bochas dispersas generadas por disyunción esferoidal
Basalto masivo de grano fino y muy fino, negro y gris oscuro, muy tenaz.
5.5. DEPÓSITOS CUATERNARIOS
Según Bossi et al (1998) se trata de una asociación muy heterogénea de materiales
sedimentarios acumulados en épocas muy recientes por los actuales cursos de agua
(Bossi et al 1998).
En el área de estudio están representados por depósitos arenosos finos y muy finos
generados por la erosión de los cursos de agua que corren sobre areniscas,
sedimentos finos (arcillas) derivados de la alteración de rocas basálticas y depósitos
arenosos y arenoarcillosos que se observan por ejemplo en barrancos de hasta 8m de
altura a orillas del río Cuareim (Figura 19).
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Figura 19: Barranca de materiales arenosos de origen fluvial aorillas del Río Cuareim.
5.6. ANÁLISIS DE LA FRACTURACIÓN
5.6.1. Macrofracturación: identificación de estructuras por fotointerpretación
Mediante fotointerpretación se identificaron un total de 662 estructuras (Figuras 10 y
20); las direcciones preferenciales de fracturación son N45-75E; N315-345W y N-S,
siendo las más numerosas las fracturas con dirección NE (Figura 21).
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Figura 20. Mapa con las estructuras tectónicas identificadas por fotointerpretación en fotos a escala 1:20000
Figura 21. Gráfico de frecuencia de direcciones de fracturación (izquierda) y diagrama tipo rosa de los vientos (derecha)
En la figura 22 puede observarse un gráfico que relaciona la dirección de fractura con
la longitud. No parece existir una relación entre estas dos variables, aunque hay una
leve tendencia a que las fracturas aproximadamente NS y NE tengan longitudes
mayores que las de otras direcciones.
Figura 22. Gráfico longitud vs dirección de fracturación
Se identificaron por fotointerpretación una serie de estructuras que aparentan haber
sufrido desplazamientos horizontales (Figura 23). No fue posible verificar la existencia
de estos desplazamientos en campo por ejemplo mediante la observación de estrías
de falla, brecha de falla o algún indicio de milonitización en las rocas.
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Figura 23: (A) centro de la figura: X: 435.5; Y: 6634.5. (B) centro de la figura: 438, 6663.1 (C) Centro de la figura: X: 431.3; Y: 6633.3. a: arenisca; b: basalto. (D): proceso de erosión posterior a la acción de fallas normales
D
Para que existan movimientos de este tipo, resulta necesaria la existencia de
esfuerzos de cizalla, y por lo tanto de componentes de esfuerzo compresivo. Resulta
difícil aceptar que las estructuras de la figura 23 sean fallas con desplazamiento
horizontal sin contar con ninguna prueba de campo que apoye esa hipótesis.
Es más probable que esta estructura en planta se genere por la erosión posterior a la
acción de fallas normales, de las cuales si existen muchas evidencias en campo,
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0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Frec
uenc
ia
345-14 15-44 45-74 75-284 285-314 315-344
Dirección
Direcciones de fracturación
Figura 24. Direcciones preferenciales de fracturación. Medidas en campo.
perforaciones y foto aérea (ver capítulo 5.7). Una hipótesis puede ser la que se
maneja en el esquema de la Figura 23D, en el que el basalto que se depositó por
encima de las dunas tiene espesores variables en función del relieve preexistente
(mayor espesor en los valles de duna). La falla normal (con desplazamiento vertical)
genera que el bloque de la izquierda se levante en relación al de la derecha,
produciendo luego de la erosión un afloramiento de las areniscas junto a la línea de
falla en planta. Esta situación repetida para otros valles de duna y la acción de otras
fallas normales genera en planta la configuración que se muestra al final del esquema,
y que aparenta un movimiento horizontal sobre la línea de falla.
5.6.2. Análisis de la fracturación a nivel de afloramiento
En cuanto a las medidas levantadas en campo, las principales direcciones de
fracturación son E-W; NW y NS (Figura 24).
La no coincidencia entre las direcciones preferenciales de fracturación a nivel macro y
de afloramiento puede deberse a que las estructuras mayores deben ser respuesta a
esfuerzos tectónicos regionales, y las fracturas a nivel de afloramiento pueden
deberse a esfuerzos locales, contracción por enfriamiento del basalto, fracturas de
extensión, etc. La fracturación se observa claramente en las rocas basálticas (Figura
25 A-C), aunque también se observa frecuentemente en las areniscas (Figura 25 D, E
y F).
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Figura 25: (A) Fractura en basalto vacuolar de grano fino, rellena de sílice (recristalización de arenisca) Punto 61 (X: 435.748; Y: 6632.877). (B) Fractura curva en basalto masivo Punto 30 (X: 434.910; Y: 6633.869). (C) Fractura rellena de arenisca recristalizada en basalto. Punto 61, en otro lugar del afloramiento. (D) Fracturas en arenisca rojiza, friable. Punto 2. (E) Pequeña falla con desplazamiento destral en arenisca silicificada Punto 1 (X: 430987; Y: 6629435). . (F) Diaclasa en arenisca silicificada, con 1cm de apertura. Punto 1. (G) Afloramiento de basalto masivo negro sobre el Río Cuareim, con disyunción esferoidal, y marcada fracturación N110 70/80S
A
D
E
F
G
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5.7. PERFILES GEOLÓGICOS
A los efectos de obtener una idea de la estructura geológica en subsuperficie se
realizaron perfiles geológicos en diferentes direcciones, para los cuales se tuvo en
cuenta, además del mapa geológico del área, la información de las perforaciones
inventariadas, que se resume en la Tabla 16, en el Capítulo 6.
En la Figura 26 se observa el mapa inventario de perforaciones y la ubicación de los
cortes geológicos realizados (Figuras 27 y 28). La ubicación de las perforaciones y
los cortes también se expresa en la carta geológica del área (figura 10).
Se supuso en la interpretación realizada que el basalto se presenta en bloques
limitados por fracturas y fallas subverticales con buzamientos de alto ángulo. De esta
manera se explican muchas de las situaciones en que las areniscas, que se sitúan
desde el punto de vista estratigráfico debajo de los basaltos, se encuentran
topográficamente por encima de estos (ejemplo: pozo nº 15, pozos 80 y 81). Otras
veces sucede que el basalto se ha depositado en los valles interduna, quedando
expuestas las partes más altas de las dunas.
Referente al espesor de las areniscas eólicas de la Formación Rivera, Pérez et al
(2001) manejan para la perforación 1.4.016 de OSE (nº 12 en el inventario de este
trabajo) un espesor de areniscas eólicas de 110m, atravesando entre los 100 y 130m
un nivel netamente arcilloso que también se encontró en las perforaciones 7 y 8, no
alcanzando a ser atravesado completamente en estos dos últimos. Este nivel arcilloso
corresponde a la Formación Tacuarembó.
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Figura 26: Mapa inventario de pozos y ubicación de cortes geológicos
69
70
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Figura 27: Corte Geológico A-A’ en dirección aproximada N-S
El perfil AA’ (Figura 27) se realizó en dirección aproximada N-S desde el pozo nº 1
hasta el pozo 109 (ya fuera del área de estudio). En la sección S del corte se
encuentran areniscas aflorando mientras que hacia el N se dispone el basalto de la
Formación Arapey.
En el perfil B-B’ (Figura 28) al W, los cambios litológicos son aún más abruptos en
distancias cortas. La perforación nº 21 se comenzó a construir en areniscas (13m de
espesor), luego se atravesaron 56m de basaltos para alcanzar a los 69m de
profundidad nuevamente litologías de la Formación Rivera (portadora de agua a esta
profundidad).
Unos 1500m al E en la perforación 44 se atraviesan 30m de basaltos para alcanzar un
nivel intertrapp de areniscas de10m y volver a ingresar en basaltos hasta los 72m;
recién a esta profundidad se alcanza el nivel de areniscas con mayor potencial hídrico.
Si se continúa unos 2500m hacia el E, estas areniscas (situadas antes a 72m de
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Figura 28. Corte B-B’ en dirección aproximada W-E.
profundidad, o a 60m en el pozo 49) se encuentran aflorando, siendo la diferencia
topográfica entre un punto y otro de unos 40m.
4km al E del pozo 49, en puntos situados a la misma cota (aproximadamente 140m),
afloran las areniscas, que en el pozo 49 se encontraron a 62m de profundidad.
Existen muchos ejemplos de estas situaciones en el área, de perforaciones que,
situadas a cotas prácticamente iguales, en unas se atraviesan hasta 100m de basalto
sin alcanzar la Formación Rivera y a poca distancia se encuentra la arenisca aflorante
(pozo 95: >100m de basalto; pozo 47 situado 2000m al S del anterior: 0-42 arenisca).
En el pozo 61 se atraviesan 115m de basalto sin alcanzar las areniscas; unos 500m al
SW se encuentran en el Punto 1 areniscas silicificadas, y 1000m más al SE areniscas
friables en los puntos 2 y 3 (Figura 11B).
Las perforaciones 48 y 52 se encuentran a menos de 500m de distancia una de otra y
con una diferencia de cota menor a 10m; mientras que en la primera se atraviesan
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66m de basalto antes de alcanzar la arenisca, la segunda fue perforada en su
totalidad en areniscas de Rivera (56m).
Son frecuentes también las situaciones en que se encuentran areniscas de tipo
“intertrapp”, situadas entre coladas de basalto. Al W-NW por ejemplo, en el pozo 40
luego de atravesar 16m de basalto se encuentra un nivel de areniscas hasta los 48m
(32m de potencia) y se vuelven a atravesar basaltos hasta los 82m en que se termina
la perforación. Casos similares son los pozos nº 44, 37, 35, 33, 25, 49 y 50.
En otros pozos se encuentra primero un nivel de areniscas sobre el basalto, y luego
de atravesar el basalto se vuelven a encontrar materiales correspondientes a la
Formación Rivera (pozos 22, 39, 41).
Estos últimos ejemplos indican que al mismo tiempo que tenía lugar la depositación de
las areniscas de la Formación Rivera sucedía la extrusión de las lavas basálticas;
verificando lo planteado por autores como Bossi y Navarro (1988) sobre un ambiente
contemporáneo de sedimentación y magmatismo.
Se estima el espesor máximo de la Formación Rivera en 110m en función de la
información del pozo 12, perforación en la que según Pérez et al (2002) fueron
atravesados 110m de dicha unidad ingresando luego en un paquete netamente
arcilloso entre los 110 y los 130m y luego a areniscas arcillosas; a partir de los 110m y
hasta los 202m (profundidad de finalización del pozo) se habrían atravesado
materiales correspondientes a la Formación Tacuarembó. Estos autores indican
también que en las perforaciones 7 y 8 se alcanzó el mismo nivel arcilloso a
profundidades similares sin atravesarlo totalmente.
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6. HIDROGEOLOGÍA
6.1. MARCO TEÓRICO
Existen dos grandes dominios en relación a los acuíferos subterráneos (Feitosa &
Manoel Filho, 1998): medios porosos (isótropos) representados por las rocas
sedimentarias clásticas y por sedimentos inconsolidados como dunas y aluviones,
abarcando también los eluviones, coluviones y mantos de alteración; -medios
anisótropos (rocas cristalinas y carbonáticas). Como se verá más adelante, no se
tendrán en cuenta a los basaltos como acuífero anisótropo en el área, sino solamente
como techo confinante del acuífero poroso.
Un acuífero es considerado anisótropo cuando la conductividad hidráulica es diferente
en cada una de las direcciones de los ejes de coordenadas. Un acuífero heterogéneo
está constituido por materiales de conductividad diferente.
A pesar de que muchas veces se considera un acuífero como homogéneo e isótropo
debido a la dificultad de obtención de datos más precisos, en verdad, lo más común
es la anisotropía. En acuíferos sedimentarios, esto ocurre debido a dos factores: uno
de ellos es que las partículas no son esféricas, y los clastos planos se depositan
paralelos a la estratificación; el otro factor es que los acuíferos están constituidos por
estratos superpuestos de distintos materiales. Los estratos horizontales menos
permeables retardarán el flujo vertical sin afectar significativamente el flujo horizontal
en las otras capas, de modo que el valor de conductividad hidráulica en la horizontal
es mayor que el valor en la dirección vertical.
En función de la presión hidrostática a la cual está sometida el agua subterránea, los
acuíferos se separan en confinados y libres. Los acuíferos libres (Figura 29A) o
freáticos son aquellos donde el límite superior de saturación está en contacto con el
aire y consecuentemente sometido a presión atmosférica.
Los acuíferos confinados son aquellos donde en cualquier punto el agua está
sometida a una presión superior que la atmosférica. En función de ello, al realizar
perforaciones, cuando se atraviesa el techo del acuífero se observa un ascenso rápido
(artesianismo) del agua hasta que la misma se estabiliza en una determinada posición
que representa el nivel de la presión hidrostática del acuífero, conocida como
superficie piezométrica. El confinamiento se debe a estratos impermeables a
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Figura 29: (A) Esquema de acuífero libre. (B) Esquema de acuífero confinado. (C) Esquema de acuífero semiconfinado. (D) Esquema geológico de acuíferos regionales y variaciones de su comportamiento hidráulico en función de cambios faciológicos (Tomado de Feitosa y Manoel 1998)
D
C
BA
semipermeables y el acuífero permanece totalmente saturado en cualquier instante,
también durante el bombeo de pozos (Feitosa & Manoel Filho, 1998).
En función de las características de los estratos confinantes, pueden ser divididos en
no drenante (confinado propiamente dicho, Figura 29B) y drenante (semiconfinado,
Figura 29C). En los primeros la característica fundamental es que los niveles
confinantes que lo contienen (techo y piso) son impermeables, no permitiendo el
pasaje de agua.
En los acuíferos semiconfinados (que pueden considerarse como un caso particular
de acuífero confinado), la diferencia básica en relación al tipo anterior, radica en que
las capas confinantes presentan características semipermeables, posibilitando el
pasaje de agua, proceso denominado drenaje. De esta manera, dependiendo de la
configuración de las cargas hidráulicas del sistema, el acuífero puede transmitir o
recibir agua de capas subyacentes o suprayacentes.
Se debe destacar que la clasificación presentada es aplicable a las condiciones
locales de cada unidad acuífera. De esta manera, un mismo acuífero puede
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comportarse como confinado no drenante en un lugar determinado, y un acuífero
semiconfinado en otro, en función de variaciones laterales en la conductividad
hidráulica de los estratos confinantes (por variaciones faciológicas laterales), y llegar a
alcanzar condiciones de acuífero libre en su zona de recarga, como se ilustra
esquemáticamente en el corte geológico de la Figura 29D, y como sucede en el área
de estudio.
6.1.1. Porosidad
La porosidad total o simplemente porosidad queda representada por los vacíos
originales de la roca (porosidad primaria) o las fisuras (fracturas, fallas, diaclasas) y
cavidades de disolución, desarrolladas después de su formación (porosidad
secundaria) (Feitosa & Manoel Filho, 1998).
Puede ser definida como la relación entre el volumen de los poros y el volumen total:
Donde: η = Porosidad total
Vv = Volumen de poros
V = Volumen total
Puede expresar en porcentaje, multiplicando el valor de η por 100.
Depende del tamaño y especialmente del grado de selección de los granos: si los
granos son de tamaño variado, la porosidad tiende a ser menor que en el caso de
granos bien seleccionados, porque los granos pequeños ocupan los espacios vacíos
entre los mayores (Figura 30).
POROSIDAD EFECTIVA: cantidad de agua aportada por unidad de volumen de material, o
sea la razón entre el volumen de agua efectivamente liberado y de una muestra de
roca porosa saturada y el volumen total de la misma (Figura 30):
Donde: ηe = Porosidad efectiva
VD = Volumen de agua drenada por gravedad
V = Volumen total
η = Vv V
ηe = VD V
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Q = K.A . (h1 - h2) L
Figura 30. Izquierda: Relación entre la textura y la porosidad: a) roca sedimentaria con muy buena selección (porosidad elevada); b) roca sedimentaria de granulometría homogénea cuyos granos son porosos (porosidad muy elevada); c) roca sedimentaria de baja selección (baja porosidad); d) roca sedimentaria de granulometría de baja selección y alto grado de cementación (porosidad muy baja); e) roca con porosidad secundaria debido a fracturas; f) roca con porosidad secundaria debido a disolución. Derecha: Concepto de porosidad efectiva: cantidad de agua efectivamente drenada por gravedad de un volumen unitario saturado de acuífero. (Tomado de Feitosa y Manoel Filho, 1998)
La porosidad efectiva de la misma forma que la porosidad total es un parámetro
adimensionado y puede ser expresado en porcentaje. La cantidad de agua retenida
por las fuerzas moleculares y por la tensión superficial por unidad de volumen del
material es denominada retención específica (Re), también llamada capacidad de
campo. La suma de la porosidad efectiva y la retención específica es igual a la
porosidad total.
6.1.2. Ley de Darcy
La Ley de Darcy, por la cual se regula el movimiento de las aguas subterráneas
establece que:
Donde : K = coeficiente de proporcionalidad, llamado conductividad hidráulica [L/T].
A = área de la sección a través de la cual se produce el flujo del agua (L2)
(h1 - h2) = diferencia de cargas hidráulicas (L)
L = Recorrido del agua (L)
i = (h1 - h2)/L: tasa de pérdida de carga por unidad de longitud, o gradiente
X, Y; Z: coordenadas planas; X0: 500km al oeste del meridiano 62º; Y0: polo Sur, Z: altura sobre el nivel medio del mar en el puerto de Montevideo. PP: profundidad de pozo (m); N E (m): nivel piezométrico; N D (m): nivel de trabajo; Q (m3/h): caudal de explotación; Filtro (m): profundidad de tubería filtro; Tubo (m): profundidad de tubería de revestimiento; Basalto: profundidades donde se atravesó basalto; Arenisca: profundidades donde se atravesó basalto; CONF: acuífero sedimentario confinado por basalto; LIBRE: acuífero sedimentario sin techo basáltico confinante; FISURADO: acuífero fisurado (perforación que capta en del basalto)
También se contó con datos complementarios de perforaciones situadas al SE del
área y en la ciudad de Cuaraí.
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Se separaron las perforaciones inventariadas teniendo en cuenta primero la
naturaleza del acuífero explotado (sedimentario si se captan areniscas, fisurado si se
obtiene agua del basalto): solamente 5 perforaciones captan agua de las rocas
basálticas, por lo que la importancia del acuífero fisurado constituido por las
eventuales estructuras (fracturas, fallas, diaclasas, etc) presentes en el basalto es
mínima en el área de estudio.
Las perforaciones que captan el acuífero sedimentario (87) se dividieron en función de
la presencia o no de techo confinante sobre el acuífero captado: de esta manera
existen 30 pozos que captan el acuífero sedimentario libre y 57 que explotan los
niveles de agua del acuífero sedimentario confinado.
6.3.1. Profundidades
Teniendo en cuenta el total de los pozos del inventario, las profundidades de las
perforaciones semisurgentes para extracción de agua subterránea se sitúan entre 30 y
400m; las perforaciones de mayor profundidad fueron construidas con fines de
investigación. La mayoría de los pozos (57%) tienen profundidades situadas entre 50
y 100m. (Tabla 17).
Tabla 17. Profundidades de los pozos semisurgentes del área de estudio
C. POZO 96 NE: 67.48m. Q: 1.2m3/h. Pozo parcialmente penetrante.
Figura 37. Interpretación de Ensayo de Bombeo en pozo nº 22
Figura 38. Interpretación de Ensayo de Bombeo en pozo nº 96
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D. POZO 97 NE: 27.44m; Q: 3m3/h. En este caso se aplica el Método de Theis
E. POZO 3
NE: 9.90m; Q: 60m3/h. Espesor de acuífero (longitud de filtros): 30m. Fuente de los
datos del ensayo: OSE –División Aguas Subterráneas.
Figura 39. Interpretación de Ensayo de Bombeo en pozo nº 97
Figura 40. Interpretación de Ensayo de Bombeo en pozo nº 3
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E. POZO 4 NE: 33m; Q: 18m3/h. Espesor de acuífero: 50m. Fuente de los datos del ensayo:
OSE –División Aguas Subterráneas.
En la Tabla 23 se resumen los resultados:
T K POZO m2/min m2/día m/min m/día S b
(m) Método
21 4.01 x 10-3 5.8 8.03 x 10-4 1.2 1 x 10-5 5 Theis
22 7.87 x 10-3 11.3 1.31 x 10-3 1.9 5.52 x 10-
5 6 Theis
96 7.12 x 10-4 1.0 1.78 x 10-4 0.3 1.16 x 10-
5 4 Theis
97 1.31 x 10-2 18.9 3.28 x 10-3 4.7 4 Theis
3 1.32 x 10-2 19.0 4.42 x 10-4 0.6 1.66 x 10-
3 30 Theis
4 3.07 x 10-2 44.2 6.15 x 10-4 0.9 4.7 x 10-4 50 Theis
Tabla 23. Parámetros hidráulicos T, K y S obtenidos a partir de la interpretación de ensayos
Las trasmisividades tienen un promedio de 16 m2/día con extremos de 1 y 44 m2/día.
Se puede inferir para la parte más superficial del acuífero una Trasmisividad del orden
de 5 a 20m2/día como la más frecuente.
La conductividad hidráulica se sitúa entre 0.3 y 4.7 m/día con una media de 1.5 m/día.
Los coeficientes de almacenamiento son indicativos de confinamiento, excepto para la
perforación 3 que es del orden de 10-3 indicando semiconfinamiento.
Figura 41. Interpretación de Ensayo de Bombeo en pozo nº 4
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Figura 42. Valores estimados de la porosidad (%) según Sanders (1998)
6.4.3. Estimación de porosidad, permeabilidad y reservas explotables
En función de los análisis granulométricos realizados en muestras de perforaciones
construidas en el área (capítulo 5.3.3., Anexo II) se estima un tamaño de grano fino
para los sedimentos que componen el acuífero de 0.125 a 0.25mm (arena fina).
Ocasionalmente se presentan en menores porcentajes arenas medias y muy finas
como poblaciones secundarias. En función del criterio establecido en la Figura 42 la
porosidad total de las arenas de la Formación Rivera en el área es del orden del 5 al
35% y la porosidad eficaz del orden de 0.5 a 10%.
La permeabilidad estimada a partir de la granulometría en función de los criterios de la
Figura 43 coincide con lo estimado a partir de ensayos de bombeo, situando la
permeabilidad K entre 0.6 y 1.6m/día.
RESERVAS EXPLOTABLES
Se define reservas en sentido amplio a la totalidad de agua movilizable existente en
un sistema acuífero (Custodio & Llamas, 1986). Corresponde al volumen de agua
libre o restituible por el acuífero, determinable por la ecuación:
Vs = Vr . U
donde: Vs = volumen de agua libre en m3
Vr = volumen de roca porosa en m3 (Vr = A x b siendo A el área de
desarrollo del acuífero y b el espesor medio)
U = coeficiente de restitución o porosidad eficaz
Figura 43. Conductividad en función de la granulometría (Mingarro, 1981)
Diámetro medio (mm) K (m/seg) K (m/día)
0.01 1.83 x 10-7 0.020.04 2.93 x 10-6 0.250.06 6.6 x 10-6 0.57
Fino 0.1 7.32 x 10-6 0.630.2 1.85 x 10-5 1.580.4 2.93 x 10-4 25.320.5 4.39 x 10-4 37.840.6 5.59 x 10-4 48.300.8 1.17 x 10-3 101.091 1.83 x 10-3 158.112 7.32 x 10-3 632.455 4.58 x 10-2 3957.12Psefitas
Pelitas
Tipo de sedimento
Grueso
Mediano
Muy grueso
Psamitas de grano
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Teniendo en cuenta un espesor máximo saturado de la formación Rivera de 100m (a
partir de la información del pozo 12) y que la porosidad eficaz se estima entre 0.5 y
10% , las reservas explotables en la parte superior del SAG en el área de estudio (150
km2) se estiman de la siguiente manera:
Vs min = (150 x 1000x1000)m2 x 100m x 0.005 = 75 x 106 m3 (≈0,075 km3)
Vs max = (150 x 1000x1000)m2 x 100m x 0.1 = 1500 x 106 m3 (≈1,5 km3)
6.5. PIEZOMETRÍA
En términos prácticos, en el caso de acuíferos no confinados la carga hidráulica o
potencial hidráulico en la superficie libre (donde la presión es igual a la presión
atmosférica de referencia) corresponde al propio nivel de agua; en el caso de
acuíferos confinados la carga en el techo (tomado como referencia) está dada por la
altura hasta donde el nivel de agua se elevaría por encima del techo del acuífero si se
realizara en él una perforación.
En una región con diversos pozos es posible trazar isolíneas de las cargas hidráulicas
representando así la superficie potenciométrica (o piezométrica). El conjunto de estos
datos es representado en mapas en los que mediante curvas que unen puntos de
igual potencial hidráulico, se logra conocer dirección, sentido del flujo, gradientes
hidráulicos, zonas de recarga y descarga etc. Se debe tener en cuenta que la
representación gráfica de superficies potenciométricas y redes de flujo son solo
válidas para flujo horizontal en acuíferos horizontales. Cuando existen componentes
verticales de flujo la interpretación y los cálculos basados en superficies
potenciométricas pueden dar origen a errores.
Existen algunos antecedentes de análisis de la piezometría en la zona. Pérez et al
(2000) elaboraron un mapa de isolíneas piezométricas para el área de la ciudad de
Artigas, donde observa una dirección predominante del flujo subterráneo hacia el río
Cuareim, aunque aclaran que esta condición se refiere al río en situación de estiaje.
FU-SAG (2005) realizaron un relevamiento de niveles y un mapa piezométrico del que
concluyeron un flujo regional hacia el río Cuareim e identificaron una depresión del
nivel piezométrico que estos autores asocian a la explotación de agua en Artigas y
Cuaraí.
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En la Figura 44 se muestra uno de los mapas preliminares realizado por FU-SAG
(2005), el cual fue realizado según los autores sin tener en cuenta la influencia del río
Cuareim sobre el acuífero.
Para analizar e interpretar la dinámica del agua subterránea en el área se elaboró el
mapa potenciométrico que se observa en la Figura 45.
Lo ideal para la realización de una carta piezométrica sería que todos los datos fueran
actuales y correspondieran aproximadamente al mismo momento. Los costos que
implica una campaña de levantamiento de niveles piezométricos y de nivelación de
cotas en el área, para lograr una buena densidad de datos (por ejemplo 1 pozo por
km2) exceden largamente los recursos disponibles para la realización del presente
trabajo.
Figura 44. Mapa piezométrico sin tener en cuenta influencia del Río Cuareim (Fuente: Fondo de Universidades Proyecto SAG, 2005)
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1
2 1 2
3
Figura 45. Mapa Piezométrico del área de estudio. Zonas 1 a 3 en recuadro punteado rojo indican áreas con particularidades en la piezometría
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Se trabajó entonces con la información disponible, que incluye los datos de niveles
estáticos acotados relevados en la actividad de campo, complementados con la
información del inventario de pozos. De este modo, y complementando los resultados
con los antecedentes existentes, se obtiene una idea aproximada de la disposición de
la piezometría y de las grandes direcciones del flujo de agua subterránea en el área
de estudio.
Se debe tener en cuenta que las perforaciones del área captan niveles permeables a
distintas profundidades, algunas atraviesan grandes sectores del acuífero
(perforaciones de OSE), otras en cambio solo alcanzan a captar los primeros metros.
Además las perforaciones no están distribuidas de manera homogénea, por lo que
hay zonas con mucha información piezométrica y otras en las que esta es casi nula.
Esta situación lleva a que el mapa piezométrico obtenido tenga un importante error
acumulado y sea en parte estimativo. Algunos de los datos resultaron contradictorios,
contrapuestos o ilógicos respecto a otros contiguos, por lo que debieron ser
eliminados, seleccionando la información de manera estadística, o sea tomando como
cierto el dato piezométrico que se repite más veces en una determinada zona.
De todas maneras a partir de los resultados del análisis de la piezometría y de la
elaboración del Mapa Potenciométrico (figura 45) se puede concluir lo siguiente:
• El flujo subterráneo se da de modo general hacia el río Cuareim, que se
comportaría en consecuencia como efluente, por lo menos en el área de estudio.
Es de esperar una relación de conexión hidráulica entre el río y el acuífero
fundamentalmente hacia el SE del área, hacia el N y NE el río corre sobre
basaltos, pero en la zona SE, específicamente unos 2km al E del límite SE de la
zona de estudio el río Cuareim se encauza sobre areniscas de la Formación
Rivera, o sea directamente sobre litologías correspondientes al acuífero del área.
• Existen dos áreas con particularidades en su piezometría que se destacan en la
Figura 45 encuadradas en punteado rojo, las cuales estarían indicando zonas de
recarga. Pero si se analiza la información de las perforaciones en cada una de las
zonas, se desprende que captan niveles superiores de tipo “interptrapp” y algunas
de ellas alcanzan luego el acuífero “principal” a mayor profundidad.
En la zona indicada con el nº 1 1as perforaciones 33 y 35 captan niveles entre
capas de basalto a profundidades entre 30 y 37m; 18 y 32m respectivamente.
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En la zona indicada con el nº 2 las perforaciones 39 y 41 atraviesan areniscas de 0
a 48m y 0 a 44m; esta última alcanza luego de atravesar basaltos hasta los 69m,
un nuevo nivel de areniscas.
Los pozos21, 44 y 49 captan niveles intertrapp entre 69 y 74m; 30 a 40m y 18 a
32m respectivamente.
Esto estaría indicando que hay una superposición de niveles piezométricos de los
diferentes mantos permeables, y que probablemente los niveles porosos más
superficiales con niveles piezométricos más altos estén generando la “anomalía”
en la piezometría de la zona.
• A partir del Mapa Potenciométrico se puede estimar el Gradiente Hidráulico (i). Se
calculó i mediante la expresión i = (h1-h2)/L, siendo (h1-h2) la diferencia de cargas y
L la longitud o distancia entre los dos puntos considerados, ubicados en este caso
cada uno sobre una isopieza. Se obtuvieron una gama de valores situados entre
0.004 y 0.01. Se puede estimar que el gradiente medio o la pendiente general
promedio de la superficie potenciométrica (i) se sitúa aproximadamente en 0,7%
(7m/km o i = 0.007). (No se tuvieron en cuenta para la estimación de i las zonas
con piezometría “anómala” recuadradas en rojo en el mapa).
Adoptando un gradiente hidráulico medio de 0.007, se puede estimar el caudal a
través de un frente de acuífero considerando la Trasmisividad media estimada en 16
m2/día. El Caudal (Q en m3/día) que pasa por un frente de acuífero de longitud L se
estima mediante la siguiente expresión:
Q = k x b x i x L
Donde: Q = caudal [L3/T]; b = espesor del acuífero [L]
K = conductividad hidráulica [L/T]; i = gradiente hidráulico (adimensional)
L = longitud del frente de acuífero considerado [L]
Si consideramos que T = K x b, se tiene que: Q = 16 m2/día . 0.007 x 1000m = 112 m3/día.
Por un frente de acuífero de 1000m de longitud, y la trasmisividad media estimada, el
caudal es de 112 m3/día.
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Si consideramos la permeabilidad media (1,5m/día), y dos espesores de acuífero, b1 =
20m; b2 = 60m (registrado en varias de las perforaciones de OSE), los resultados son
los siguientes:
Q1 = 1.5m/día . 20 . 0,007 x 1000m = 210 m3/día
Q2 = 1.5m/día . . 60 . 0,007 x 1000m = 630 m3/día
Una situación interesante de destacar referente a la piezometría es la observada (por
indicación del Lic. Andrés Pérez de Aguas Subterráneas de OSE e Ing. Hardy de OSE
Artigas) en el punto nº 70 al E del área de estudio (zona marcada en punteado rojo y
con el nº 3 en el mapa piezométrico), sobre el Río Cuareim. En este punto existen
dos lagos, el más grande de ellos de unos 200m de largo y 100 de ancho (Figura 46 A
y B). La orilla de estos lagos se encuentra a una distancia que varía entre 30 y 50m
del borde del barranco del río Cuareim, y el pelo de agua se sitúa por lo menos unos
5m por encima de la cota del río (en junio 2006), y no se observan en el barranco del
río la existencia de aportes desde los lagos. Estos lagos permanecen con una cota de
agua que varía muy poco durante el año según información de habitantes de la zona,
y aparentemente se comportan de manera independiente respecto del río Cuareim.
Según Arcelus y Avruch (2005) el río Cuareim se desmadra cuando el nivel del río
supera los 6,80 m y cuando el nivel supera los 8,30m comienzan las evacuaciones en
la ciudad de Artigas. En la figura 46 C y D se presenta la zona de inundación para
una frecuencia de 2 y 10 años respectivamente según los citados autores.
Claramente se desprende de estos mapas que la zona donde se ubican los lagos se
sitúa dentro del área de inundación del río por lo que estos reciben aportes de agua
del río en época de inundación.
Los lagos están situados en una zona cartografiada como constituida por sedimentos
cuaternarios, pero es probable que el fondo de los mismos sea impermeable y esté
constituido por basaltos, que afloran en el lecho del río Cuareim en la zona frente a los
lagos.
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Figura 46. (A) Vista aérea de los lagos. (B) Panorámica del lago de mayor dimensión (C) y (D) Zonas de inundación del Cuareim para un retorno de 2 y 10 años respectivamente según Arcelus y Avruch (2005).
A B
C D
lagos lagos
Es altamente probable además, por la disposición de los lagos y las características del
río en ese punto (concavidad hacia el W, está erosionando y avanzando hacia el E),
que los lagos correspondan a meandros abandonados del Cuareim.
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6.6. HIDROGEOQUÍMICA
No fueron realizados análisis químicos en el marco de este trabajo, solamente se
determinaron algunos valores de pH y conductividad a boca de pozo, las cuales se
detallan en la Tabla 24.
Tabla 24: Medidas de pH, Temperatura y conductividad