Drenaje ácido natural: el caso de Campos de Ahumada, Chile Central

Abstract

El drenaje ácido, sea natural o asociado a actividades mineras, se debe a la oxidación de sulfuros. Un proceso que genera pH ácidos y, elevadas concentraciones de metales en las aguas, creando un grave problema medioambiental. La presencia de sulfuros en Chile es común y, los procesos de interacción de las aguas con éstos puede ser el origen de fenómenos de drenaje ácido natural. En el sector de Campos de Ahumada, a unos 20 km al noreste de la ciudad de Los Andes, en el marco del proyecto FONDECYT 1170569, se ha estudiado una zona con alteración hidrotermal y, aguas con pH ácidos y una química distinta a la de los sectores aledaños. Para estudiar los procesos que afectan a las aguas de la zona, se recolectaron 12 muestras de agua y 26 muestras de roca. Las muestras de aguas fueron analizadas para aniones, cationes, elementos trazas e isótopos estables, además de medir sus parámetros fisicoquímicos in situ. 21 muestras de roca fueron analizadas mediante difracción de rayos X y 5 mediante disolución de muestras sólidas. En el área de estudio, las aguas son sulfatadas cálcicas, con pH entre 3,98 y 7,3, donde 10 de las 12 muestras tienen pH ácido inferior a 7. Además, presentan grandes cantidades de hierro y manganeso, con valores de hasta 7003 ppb y 1098 ppb respectivamente. Estas aguas son utilizadas por la población local, por lo cual se calculó el riesgo potencial asociado a su consumo, calculando el coeficiente de salud (THQ) definido por la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. Las rocas alteradas constan principalmente de cuarzo, moscovita, caolinita e illita, con óxidos de hierro y manganeso. Estos datos, junto con los de las aguas, se han usado para realizar simulaciones geoquímicas (Phreeqc) para reproducir la composición química medida. Los resultados indican disolución de silicatos y oxidación de pirita. La oxidación de pirita es lo que causa el pH ácido y las elevadas concentraciones de hierro y sulfato, lo que genera ácido sulfúrico, acelerando la disolución de plagioclasas. Los resultados, resumidos en un modelo esquemático, indican que las precipitaciones (lluvia y/o nieve) se infiltran por fracturas, interactúan con las rocas frescas y alteradas por diferentes recorridos y, afloran asociadas a fracturas y a material no consolidado. Si bien no es recomendable el consumo constante de estas aguas, se destaca que este drenaje ácido es de carácter local.