Geoquímica y mineralogía de los sedimentos fluviales de la cuenca del río Aysén, XI Región de Aysén del General Carlos Ibáñez del Campo, Chile: influencia de factores antrópicos y naturales

Abstract

La zona de estudio de este trabajo corresponde a la cuenca del río Aysén, ubicada en la XI región de Aysén, específicamente entre las latitudes 45°S y 46°S. Este trabajo corresponde a un estudio geoquímico y mineralógico en los sedimentos de drenaje en la cuenca del río Aysén, y que por medio de su caracterización, permite determinar la influencia de los factores naturales y antrópicos en el lugar. Para esto, se elaboró una línea de base geoquímica y mineralógica para los sedimentos de la cuenca de estudio, junto con esto se identificaron zonas de la cuenca con concentraciones elementales superiores a los estándares ambientales internacionales y se determinó el posible origen de estas. También se evaluaron las correlaciones que puedan existir entre concentración química y la granulometría de la fracción de sedimento que se analiza. En una primera etapa de este trabajo, se realizó el muestreo en terreno, donde se obtuvieron 234 muestras de sedimentos del río, que se recolectaron desde los principales cauces de la cuenca. Posteriormente, en laboratorio, se realizó la preparación de las muestras y posterior caracterización geoquímica y mineralógica de estas. La caracterización geoquímica se llevó a cabo mediante espectrometría de emisión para los óxidos mayores y mediante espectrometría de masas para los elementos traza. La mineralogía para un sub-set de muestras se obtuvo a partir de Difracción de Rayos X y fue complementada mediante el estudio de briquetas de sedimento. Después de aplicar un programa de control de calidad de los datos, establecida por la Unidad de Geoquímica del Sernageomin, se estudiaron los datos geoquímicos obtenidos, mediante diferentes herramientas. Dentro de estas, se incluyen diagramas de clasificación TAS (total alkali silica), Índice de meteorización química (CIA), Índice de Basicidad, entre otras. Además se generaron diferentes representaciones de los datos obtenidos, como: Mapas geoquímicos Univariables, en los que se ilustran las concentraciones químicas obtenidas en cada muestra, utilizando rangos de concentración, Mapa Multivariable, donde las muestras se agrupan en 5 clusters conformados por muestras con características químicas similares, utilizando un algoritmo de agrupación conocido como k-means, Diagramas de variación geográfica estandarizados, que corresponden a gráficos con las concentraciones químicas normalizadas, para cada río de la cuenca. Además de lo anterior, se evaluó cada muestra según el parámetro de toxicidad PEC, definido por MacDonald et al., 2000. Se obtuvo que la zona oeste de la cuenca, está caracteriza por los elementos químicos Cr, Ni, Ga, MgO, Sc, CaO y Co. La mineralogía de esta zona incluye ferromagnesianos y minerales asociados a rocas ultramáficas. Por otro lado, la zona este se caracteriza por mayores contenidos de SiO2, K2O, Ba, Rb y por las concentraciones elevadas de algunos metales en el río Toqui, y en algunos lugares puntuales. Los resultados de los análisis geoquímicos, mineralógicos y la información geológica para la cuenca muestran una relación consistente que permite dividir la cuenca del río Aysén en dos zonas. Una zona este, caracterizada por una litología predominante de unidades volcano-sedimentarias, y una zona oeste que se caracteriza por rocas intrusivas asociadas al batolito Norpatagónico. De la misma forma, los datos geoquímicos y mineralógicos obtenidos desde los sedimentos fluviales de la zona este se encontrarían asociados a composiciones químicas félsicas que además exhiben mayor meteorización química con respecto al resto de la cuenca, posiblemente por efecto de los glaciares en la zona, y a sedimentos con contenidos metálicos provenientes de zonas de alteración, y de la explotación de la mina El Toqui. Por otro lado, los sedimentos fluviales de la zona oeste se encontrarían asociados a composiciones químicas de carácter máfico de la fuente por donde drenan los ríos de esta zona. En la cuenca se identificaron dos sectores con valores del parámetro PEC en la cuenca que sobrepasan los valores establecidos, y que indican una potencial toxicidad. Uno corresponde al río Pangal, al oeste de la cuenca, que podrían atribuirse a concentraciones naturales de ciertos elementos. El otro sector, está en las cercanías de El Toqui que estaría relacionado a la existencia y explotación del yacimiento del mismo nombre. De las correlaciones entre química y granulometría se tiene que en general, al disminuir el tamaño del grano se observa un aumento en la concentración de ciertos elementos asociados a minerales pesados y a arcillas.