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3. EXPLORACIN GEOHIDROLGICA 3.1 Objetivosa).- Establecer el modelo conceptual hidrogeolgico para identificar las zonas de almacenamiento de agua subterrnea.b).- Identificar las unidades litoestratigrficas y estructuras geolgicas con posibilidades de constituir acuferos con agua de buena calidad susceptibles de ser explotados.c).- Localizar los sitios favorables para la perforacin exploratoria de los pozos de extraccin de agua subterrnea de buena calidad de aguad).- Disear la terminacin constructiva de los pozos y el determinar el gasto de extraccin de operacin.3.2. Mtodos Geolgicos La investigacin geolgica inicia con una recopilacin, anlisis e interpretacin geohidrolgica de mapas topogrficos, fotografas areas, mapas geolgicos, secciones geolgicas, datos geolgicos de pozos y sondeos geofsicos. Esto debe ser suplementado por un reconocimiento geolgico de campo. En la exploracin, el gelogo se basa de la litologa, estratigrafa, geologa estructural y de la geomorfologa.

3.2.1. LitologaLa litologa es el primer paso y el ms importante a considerar, puesto que un tipo de roca dado tiene una porosidad y una permeabilidad caractersticas, lo que limita la prospeccin a las zonas que, desde el punto de vista de las propiedades, sean ms prometedoras.

La primera labor del hidrogelogo consiste en cartografiar las distintas unidades litolgicas, prestando especial atencin a sus propiedades acuferas. Por ejemplo, desde el punto de vista hidrogeolgico, unidades litolgicas como el granito, gneis, gabro y diorita pueden agruparse conjuntamente en rocas de baja permeabilidad; sin embargo muchos depsitos de arcillas, arenas y gravas que forman una sola unidad geolgica deben ser diferenciadas a detalle en los mapas hidrogeolgicos.

3.2.2. Estratigrafa Es un instrumento esencial para la prospeccin hidrogeolgica de extensas regiones de rocas sedimentarias o volcnicas, ya que puede revelar la existencia de acuferos. Son de particular importancia, la posicin estratigrfica, profundidad y espesor de los acuferos, su interconexin con otros acuferos, o importantes limites de acuferos; as como la continuidad de las capas confinantes. La naturaleza y espesores de capas sobreyacientes, como tambin la inclinacin de las formaciones geolgicas que contienen agua, son aspectos importantes para estimar las profundidades de perforacin . Similarmente, acuferos confinados pueden ser reconocidos y la posibilidad de pozos artesianos fluyentes.

Zona de Texas3.2.3. Geologa EstructuralSe utiliza asociada con la estratigrafa, en la localizacin de los horizontes acuferos que hayan podido ser desplazados por los movimientos tectnicos. Los estudios estructurales se utilizan tambin para localizar zonas de fracturamiento en rocas compactas pero frgiles. En depsitos no consolidados, las fallas pueden formar barreras al flujo subterrneo, en cuyo caso su localizacin es importante para el estudio del desplazamiento del agua subterrnea.

Anlisis de Traza de FracturasEs conocido que el agua subterrnea puede ocurrir en zonas de fractura encontradas en mucho tipo de rocas. Las trazas de fracturas son encontradas sobre fotografas areas (escala 1:20,000) o imgenes de satlite, y despus verificadas en campo. Los rasgos lineares naturales de 300 a 1,500 m en longitud son trazas de fracturas, aquellas ms grandes son llamadas lineamientos.

Las trazas de fracturas son expresiones superficiales de concentracin de juntas o fallas, se cree pueden estar extendidas a ms de 1,000 m de profundidad. Estas zonas de fracturas son menos resistentes a la erosin, as que, los valles y segmentos de ros tienden a correr a lo largo de ellas. Si las fracturas estn concentradas en una zona de descarga de agua subterrnea, pueden manifestarse en manantiales alineados o resumideros (seeps). Las trazas de fracturas en rocas carbonatadas son tpicamente reas de solucin, dolinas u otros rasgos karst son la tpica expresin superficial.

Las trazas de fractura pueden estar relacionadas a la actividad tectnica regional, tendiendo a estar orientadas en una ngulo constante a lo largo del tren estructural regional. Los lineamientos cortan rocas de diferentes edades y cortas pliegues y fallas. Han sido observados a ser paralelos a la serie de juntas principales en zonas planas del terreno o a estratos de suave inclinacin. Si las reas de superficie estn separados por fallas principales, el bloque de falla individual pueden tener trazas de fracturas de diferentes orientacin.

Los arroyos desarrollados en rocas donde el control de fracturas es evidente tienen un arreglo de drenaje rectangular. valles se desarrollan siguiendo la trazas de las fracturas.

Anlisis estadstico de pozos en terrenos carbonatados han mostrado que aquellos localizados en trazas de fractura, intensionalmente o accidentalmente, tienen ms alto rendimiento que aquellos fuera de las trazas de fractura.

El anlisis de zonas de fractura es tambin usado en seleccionar sitios para rellenos sanitarios, localizacin de sitios y cimentacin de presas, evaluacin del potencial de problemas de agua en minas y tneles, y control de drenaje de agua en minas.

Concepto Megawatershed

Sistemas Hidrogeolgicos en Rocas Carbonatadas Plegadas.Para delinear y caracterizar los sistemas hidrogeolgicos crsticos, en zonas con rocas tectnicamente deformadas como las del norte y noreste de Mxico, se plante, en la propuesta de los trabajos del presente estudio, la aplicacin de una metodologa (Velzquez, 1985) que relaciona el modelo geolgico estructural de la regin con las caractersticas geoqumicas e isotpicas del agua que contienen cada uno de los acuferos. En ese sentido, se parte del anlisis de los siguientes factores geolgicos: Estratigrafa, en donde los aspectos litolgicos, la posicin que guardan los estratos y su relacin de depsito (facies sedimentarias) normarn los criterios para definir unidades hidrogeolgicas con caractersticas hidrolgicas similares.Geomorfologa, en donde los aspectos de topografa y de karsticidad determinan las reas de recarga y descarga de los sistemas, as como la posibilidad de conductos adecuados para la circulacin del agua subterrnea.Arreglo Tectnico Estructural, que analiza aspectos como la intensidad tectnica y la homogeneidad estructural; para el primer caso, establece la disposicin del fracturamiento de las rocas, mientras que en el segundo, proporciona elementos para determinar la continuidad de las estructuras. Estos elementos normarn los lmites de cada sistema, as como su orientacin y posicin.

Esto es, la metodologa parte de la hiptesis de que un sistema hidrogeolgico en calizas quedar definido por sus caractersticas geolgicas y se diferenciar por las relaciones hidrogeoqumicas del agua que contenga.

Sistema Monclova

Figura 7.4 Sistema y subsistemas hidrogeolgicos en la zona norte de Monclova, Coah.17

Figura 7.5 Limites del Subsistema Castaos La Pursima(en lnea discontinua se marcan alineamientos asociados confallas inversas; en crculos se detallan los cuerpos intrusivos) Figura 7.6 Lmites del subsistema La Madrid4.2.4. GeomorfologaEs indispensable en reas pleistocnicas y de depsitos recientes. Las dunas estables, las terrazas, los antiguos cordones de playa y otros sedimentos permeables, tambin se reflejan morfolgicamente de una manera clara. La geomorfologa puede proporcionar informacin litolgica, estratigrfica y estructural de inters.

La orografa tiene gran influencia sobre condiciones del agua subterrnea en reas montaosas, esto es evidente en muchos sitios de manantiales, ya que estos pueden estar controlados por cambios en la pendiente topogrfica. Otra relacin del agua subterrnea con las geoformas topogrficas esta determinada por el carcter de sus relieve; as las formas con relieve negativo (ej. Graben, sinclinales) sern las mas favorables para el almacenamiento de agua subterrnea, mientras que las formas con relieve positivo sern las ms inconvenientes, en trminos generales.

Desarrollo KarstKarst es el conjunto de formas del relieve y subsuelo que se producen terrenos de rocas fcilmente solubles. Para la formacin del karst se necesita que las rocas carbonatadas tengan permeabilidad primaria y secundaria, y necesariamente la interseccin de dos o ms fracturas. La mxima disolucin del macizo calcreo estn en relacin directa con la mxima densidad de fracturamiento. El sistema karst tiene una zona de absorcin (entrada de agua) y una zona de emergencia (salida de agua). Entre ambas zonas debe existir un gradiente hidrulico suficiente para que exista flujo de agua subterrnea.

Algunas formas crsticas incluyen:LapiazDolina, resultados de la filtracin a lo largo de dos fisurasUvala, interseccin de ms de dos dolinasPolje, est controlado por la tectnica regional.

4.2.5. Percepcion RemotaA parte de la fotografa area, la tcnica del radar tiene la ventaja que atraviesa la cubierta vegetal en incluso una pequea parte del suelo cuando esta seco. Por ello, las imgenes de radar pueden mostrar mejor la estructura geolgica de una regin que la fotografa normal. La fotografa infrarroja sirve para localizar la posicin exacta de las superficies de agua y para estimar las posibles prdidas debidas a la transpiracin de las plantas. En la imgenes inflarrojas se registran las variaciones de la temperatura; las zonas de suelo que estn a mayor temperatura aparecen como zonas ms iluminadas. La fotografa inflarroja se utiliza para localizar surgencias de agua subterrnea en grandes masas de agua.