Geoquímica de los sedimentos fluviales de la Cuenca del río Vadivia, XIV Región de los Ríos, Chile: Influencia de factores antrópicos y naturales

Abstract

La zona estudiada en este trabajo, corresponde a la cuenca del río Valdivia, ubicada en la XIV Región de los Ríos, en territorio chileno. En particular en este estudio, se analizó la composición química y mineralógica de los sedimentos de drenaje de los distintos ríos y afluentes que drenan a la cuenca del río Valdivia. A partir de estos datos, se buscó identificar aquellos factores, naturales y antrópicos, que puedan estar determinando las condiciones geoquímicas de la cuenca. Para esto, se elaboró una línea de base química y mineralógica, y según los resultados obtenidos, se identificaron aquellas zonas que presentasen un comportamiento anómalo con respecto a la cuenca y se buscaron las causantes de tales anomalías. Se realizaron 3 campañas de terreno en enero, febrero y marzo de 2016, con el fin de recolectar muestras de sedimentos de drenaje de la cuenca. En esta etapa, se obtuvo un total de 281 muestras de los principales ríos y afluentes, en 262 puntos de muestreo diferentes. Posteriormente, las muestras fueron preparadas para análisis químico y mineralógico, trabajo realizado en el taller de molienda del Sernageomin, donde las muestras fueron secadas, tamizadas, cuarteadas y pulverizadas. La caracterización química se llevó a cabo mediante espectrometría de emisión para los óxidos mayores y mediante espectrometría de masa para los elementos traza, análisis realizado en el Laboratorio Acme Lab, en Canadá. La mineralogía de un subset de muestras (20 muestras) se obtuvo mediante Difracción de Rayos X, realizado en el Laboratorio del Sernageomin. Una vez finalizada esta etapa, se definió el set de datos y se estudió por medio de diferentes diagramas, los cuales incluyen: diagramas TAS, Índice de Meteorización Química (CIA), Índice de Basicidad (BI). Junto con esto, se elaboraron mapas geoquímicos: univariables (representan la variación de la concentración de cada elemento químico en las distintas muestras), mapa geoquímico multivariable (clusterización, representa grupos de elementos, que fueron asignados a partir de características químicas similares) y mapas PEC (parámetro numérico de calidad de sedimentos para evaluar la toxicidad de los sedimentos presentes en la cuenca). Además se elaboraron gráficos de variación geográfica, que representan la variación de las concentraciones normalizadas de los elementos a lo largo del curso de un río. Así se obtuvo que la zona oeste de la cuenca, caracterizada por el basamento metamórfico y los depósitos morrénicos y fluvioglaciales, presenta contenidos mayores de SiO2 y por ende bajo Índice de Basicidad, junto con altos valores para el Índice de meteorización química, debido a la composición litológica de estos depósitos (abundancia de minerales de arcilla). En cambio la zona este se caracteriza por mayores contenidos de MgO-CaO-Na2O-Sr, a causa de la presencia de lavas modernas asociadas a los centros volcánicos de la parte alta de la cuenca, junto con un bajo Índice de Meteorización Química y mayor Índice de Basicidad. Además, se identificaron dos zonas de la cuenca que presentan mayor concentración de muestras que superaron el parámetro PEC, principalmente para el elemento Ni, una de ellas ubicada en el río Cruces y la otra en torno al lago Calafquén. Mientras que 2 y 1 muestra de sedimento superaron el parámetro PEC para As y Cu respectivamente. Es importante mencionar, que estas concentraciones consideradas como tóxicas por el parámetro PEC, son atribuidas principalmente a factores naturales, específicamente a la composición litológica de la cuenca, considerando además, que los resultados obtenidos en la evaluación del parámetro PEC, son referenciales, debido al efecto que tiene analizar solamente la fracción fina de los sedimentos y no el total de muestra (como ha sido definido el parámetro PEC). Por otro lado, los diferentes factores antrópicos presentes en la cuenca, no fueron causantes de importantes anomalías en la cuenca, sin embargo esto sólo se considera para los elementos analizados en este estudio.