Procesos Controladores de la Composición Geoquímica de las Aguas Subterráneas de la Depresión Central y Precordillera entre los 20°18’S Y 20°36’S, Región de Tarapacá, Chile.

Abstract

En el Desierto de Atacama, se encuentra la cuenca endorreica más grande de Chile. Entre las latitudes 19°30’ y 22°15’, en la Precordillera, se halla la localidad de Pica, en la cual se encuentra un sistema acuífero particular, descrito anteriormente como un sistema multiacuífero, donde se encuentran diversas composiciones de agua en un acotado espacio terrestre, entre ellas aguas subterráneas someras y profundas, manantiales termales, superficiales y meteóricas. En esta misma latitud, en la Depresión Central, las aguas cambian de composición y se presentan más salinas a medida que se encuentran más cercanas al límite oeste del área de estudio. Este trabajo consiste en la caracterización hidrogeoquímica y la identificación de los procesos geológicos que contribuyen a la composición química de diferentes tipos de aguas -i) aguas geotermales ii) aguas subterráneas de pozos profundos y someros iii) aguas superficiales y iv) aguas meteóricas-tomadas en los sectores de la Precordillera y Depresión Central entre las latitudes previamente mencionadas. Para ello se contó con información de análisis químico de elementos mayores de las muestras de agua, parámetros fisicoquímicos y de profundidad obtenidos en terreno in situ y datos de trabajos anteriores. Posteriormente se procedió a hacer modelación hidrogeoquímica con el software PHREEQC. Las facies químicas que se observan en la Precordillera son, según tipo de agua: los manantiales geotermales clasifican como Mixtas-Na cercanas al límite bicarbonatado, estas presentan baja salinidad (~350 μS/cm) clasificando como dulces moderadamente mineralizadas; las aguas subterráneas clasifican como SO4-Na/Ca a Cl-Ca, su salinidad es mayor (>1000 μS/cm) clasificando como dulces mineralizadas; las aguas subterráneas profundas son Cl-Na, presentan alta salinidad (~3800 μS/cm) clasificando como salobres. En la Pampa del Tamarugal las composiciones son: SO4-Ca/Na para los sectores de La Tirana y La Huayca, sus salinidades clasifican como dulces mineralizadas; Y Mixtas-Na / Cl-Na para las de la R.N. Pampa del Tamarugal cuyas salinidades clasifican como salobres. En la Precordillera las aguas se recargan sobre los 3000 m s.n.m. donde ocurren las precipitaciones. Se destaca el rol que cumplen las estructuras para el transporte y ascenso de las aguas. Sus composiciones se ven influenciadas por procesos hidrogeoquimicos durante el transporte de estas, dentro de los cuales se identifican interacción agua-roca y mezcla de aguas. Los modelos geoquímicos arrojan que las aguas geotermales han tenido interacción con rocas ignimbríticas, las aguas someras con depósitos sedimentarios aluviales e influencia de mezcla de aguas con las que ascienden a superficie a través de las fallas y las aguas profundas una gran disolución con minerales evaporíticos de rocas sedimentarias que denotan un largo periodo de transporte de estas aguas. Para las aguas de la Pampa del Tamarugal (PdT) se identifica una componente de recarga proveniente de la Precordillera a través de la Flexura Longacho. La composición de estas aguas está influenciada por procesos de interacción agua-roca con los depósitos sedimentarios que las contienen, los cuales se encuentran con abundancia de evaporitas, y además, procesos de evaporación. Hacia el sector oeste de la PdT se concentra la composición de las aguas y se hacen más intensos los procesos de evaporación, junto con el alza del nivel freático. Finalmente, se propone un modelo conceptual en base a la información proporcionada por los datos geoquímicos, modelamiento en PHREEQC y la bibliografía recopilada. Las aguas recargadas en la Precordillera presentan una fase inicial de composición HCO3-Na, las que están representadas por las aguas geotermales, luego evolucionan a SO4-Na/Ca que se encuentran en aguas someras y finalmente se encuentran las facies cloruradas con un mayor grado de evolución en las aguas profundas.