Modelo Hidrogeológico Conceptual de las Cuencas Altiplánicas Fronterizas Mucar y Sico, II Región de Antofagasta

Abstract

El objetivo principal de este estudio fue definir un modelo hidrogeológico conceptual para las cuencas vecinas Mucar y Sico, ubicadas en el altiplano de la II Región de Antofagasta en Chile y en las provincias de Salta y Susques, en Argentina.

Para lograr el objetivo se caracterizó la geología superficial y subsuperficial mediante campañas de terreno, mapeo de pozos y análisis de perfiles geofísicos TEM. Paralelamente, se muestrearon las aguas superficiales y subterráneas para análisis hidroquímico y se especificaron y cuantificaron las zonas de recarga y descarga, estimando un balance hídrico. Los datos directos de terreno corresponden al sector chileno, equivalente a un tercio del área total de las cuencas.

La geología de ambas cuencas está caracterizada por ignimbritas pliocenas fracturadas, que en Mucar corresponden a la Ignimbrita Atana y en Sico a la Ignimbrita Guatiquina. Estas unidades están depositadas sobre ignimbritas del Mioceno, las cuales sobreyacen a las gravas de la Formación Pastos Chicos del Mioceno Superior. En Mucar, bajo esta unidad, yacen areniscas y limolitas de la unidad miocena Sedimentita Vizcachera y en Sico, areniscas y limonitas paleocena-eocenas de la Formación Siglia. Como basamento se encuentran las areniscas y limolitas silicificadas de la Formación Aguada de la Perdiz del Paleozoico, afectadas por deformación dúctil y fallamiento inverso de bajo ángulo.

En base a características cualitativas de permeabilidad las unidades geológicas señaladas fueron reunidas en cuatro unidades hidrogeológicas. La unidad más antigua corresponde a la Unidad de Basamento Impermeable (UBI), compuesta por las areniscas y limolitas de la Formación Aguada de la Perdiz, con un espesor mínimo de 300 m. La presencia de vetillas rellenando fracturas, y el fuerte grado de silicificación, sugieren una permeabilidad nula para esta unidad. Sobre la unidad descrita se definió la Unidad Sedimentaria de Baja Permeabilidad (USBP), compuesta por las areniscas y limolitas de la Formación Siglia y de la unidad Sedimentita Vizcachera, con un espesor mínimo de 300 m y conductividad hidráulica del orden de 10-2 m/día. Esta unidad concentra el agua en profundidad pero sus características sugieren un limitado flujo subterráneo. Sobre la USBP se ubica la Unidad Sedimentaria de Alta Permeabilidad (USAP), conformada por gravas de la Formación Pastos Chicos, la cual se distribuye de manera irregular, encontrándose en algunos sectores en superficie, con lagunas asociadas, y en otros a gran profundidad. Su espesor es variable, en promedio de 50 m, y su permeabilidad fluctúa entre 101 y 102 m/día. Finalmente, sobreyaciendo a todas las unidades hidrogeológicas anteriores se ubica la Unidad Piroclástica de Permeabilidad Media (UPPM), compuesta por todas las ignimbritas que se extienden en el área. Su espesor medio es de 150 m y su permeabilidad es variable (entre 10-2 y 102 m/día), dependiendo del grado de fracturamiento y soldamiento.

Las aguas que precipitan en el límite hidrográfico entre Mucar y Sico, se infiltran en la UPPM dividiéndose en dos flujos preferenciales NNE y SSE, debido a la presencia de la UBI que actúa como una divisoria hidrogeológica. En ambas cuencas, parte de las aguas se acumulan y fluyen subsuperficialmente por los niveles basales de “surges” existentes entre unidades ignimbríticas, aflorando y dando origen a lagunas, vegas, y vertientes esporádicas.

En Mucar, el agua subsuperficial, de poco recorrido, presenta una química general cálcica sulfatada. El agua infiltrada y acumulada en la USBP fluye lentamente hacia el NNE; este mayor recorrido y profundidad genera aguas sódicas sulfatadas-cloruradas, las cuales al ascender debido a la superficialización de la UBI hacia el norte, comienzan su evaporación y concentración salina, dando origen a los salares de Mucar, Jama, Xilón y otros menores.

En Sico, el agua subsuperficial presenta una química general cálcica sulfatada-clorurada. El agua agua infiltrada y acumulada en la USBP fluye hacia el SSE condicionado por la profundización de la UBI en esa dirección. El mayor recorrido y profundidad resultan en una química sódica sulfatada-clorurada. Hacia el sur, las aguas entran en contacto con la USAP mezclándose con aguas provenientes desde el O, resultando en aguas sódicas cloruradas, las cuales fluyen hacia el SE en dirección al Salar del Rincón en Argentina, donde finalmente evaporarían.

Los datos isotópicos de deuterio y oxígeno muestran que la mayoría de las aguas de ambas cuencas se encuentran evaporadas.