Evolución geoquímica de las aguas subterráneas en el Valle del Río Piura, subcuenca Chulucanas

Abstract

En la presente tesis se realizó una aproximación a la modelización de la evolución geoquímica de las aguas subterráneas en el valle de Alto Piura, que buscó conocer los procesos geoquímicos que se dan entre el agua subterránea y el medio geológico circundante y así tener una mejor comprensión de la misma y a futuro ser una herramienta para la predicción de la química del agua subterránea en el área de estudio. Se recopiló información y con en el análisis de la misma se seleccionaron cuatro perfiles (A-A’, B-B’, C-C’ y D-D’) que se usaron para la representación de la evolución química de las aguas subterráneas en la zona de estudio; y se determinó el número y ubicación de los puntos de agua a muestrear a lo largo de los perfiles mencionados. En la etapa de campo se tomaron quince muestras de agua, de los diferentes pozos a lo largo de los perfiles hidrogeoquímicos seleccionados, y fueron analizados en el laboratorio de espectrometría de la UNI.

A partir de la interpretación de los resultados de los análisis químicos del agua subterránea, de la geología, de principios fisicoquímicos y de cálculos de balance de masa (modelación geoquímica inversa) mediante el programa PHREEQC, se propuso un modelo aproximado de la evolución geoquímica del agua subterránea con la identificación de los procesos geoquímicos dominantes en el contexto hidrogeológico y dinámico del área de estudio.

Entre las localidades de La Peña y Sancor, se predijo la formación de sílice, gibbsita y yeso y la disolución de anortita. En el tramo de Sancor a Casana, los cálculos de modelización predijeron la formación de pirita, goethita y hematita, mientras que los minerales que se disuelven son el yeso, esfalerita, rodocrosita y el Fe(OH)3.

En el tramo de Casana a Paccha aumenta la concentración de Mn por encima del máximo permisible. En el tramo entre las localidades de Yapatera y Chulucanas, el modelo encontrado predijo la precipitación de goethita y la disolución de calcita. La modelización por absorción, de metales pesados, en oxihidróxidos de hierro (FeOOH) mostró que existe absorción de los metales Pb y Cd. Finalmente en el tramo que pasa por la ciudad de Chulucanas, el modelo predijo la disolución de cuarzo, anortita y calcita; y la formación de clorita y sericita.

Palabras claves: Hidrogeoquímica, PHREEQC, Modelización, Solución Acuosa, Geoquímica, Disolución de Sílice.

In the present thesis an approximation was realized to the modeling of the geochemical evolution of the groundwater in the Alto Piura valley, which sought to know the geochemical processes that are given between the underground water and the geological surrounding and like that way to have a better comprehension of the same one and to future to be a tool for the prediction of the chemistry of the underground water in the area of study. Information was compiled and with the analysis of the same one were selected four profiles that were used for the representation of the chemical evolution of the groundwater in the zone of study; and there decided the number and location of the water points of sampling along the mentioned profiles. In the field stage there took fifteen samples of water, of the different wells along hydrogeochemical profiles selected, and they were analyzed by UNI spectrometry laboratory.

From the results interpretation of the chemical analyses of the groundwater, of the geology, of physicochemical principles and calculations of mass balance (geochemical inverse modeling) by means of the program PHREEQC, there proposed an approximate model of the geochemical evolution of the groundwater with the identification of the geochemical dominant processes in the hydrogeological and dynamic context of the area of study.

Between La Peña and Sancor, localities, the formation of quartz, gibbsite, gypsum and the anorthite dissolution, was predicted. In the section of Sancor to Casana, the calculations of modeling predicted the formation of pyrite, goethite and hematite, whereas the minerals that are dissolved are the gypsum, sphalerite, rhodochrosite and Fe(OH)3.

In the section of Casana to Paccha Mn concentration increases above the maximum allowable. In the stretch between the towns of Yapatera and Chulucanas, the found model predicted goethite precipitation and calcite dissolution. The modeling absorption, of heavy metals, in iron oxyhydroxides (FeOOH) showed that there is absorption of Pb and Cd metals. Finally in the section which passes through the city of Chulucanas, the model predicted the dissolution of quartz, anorthite and calcite; and the formation of chlorite and sericite.