Análisis hidrogeológico de las rocas fracturadas del Cajón del Maipo

Abstract

El presente Trabajo de Título consiste en un análisis de las redes de fracturas en la Cordillera Principal de Los Andes en la zona del Cajón del Maipo, con el fin de evaluar su rol en la recarga y circulación de agua subterránea. Debido al contexto de sequía por la que atraviesa la zona de estudio, en primera instancia se realizó una caracterización hidroclimática e hidrológica utilizando datos públicos entre 1991 y 2021, principalmente de precipitación, evapotranspiración, caudales y derechos de agua. Los resultados muestran un déficit aproximado de 40% en precipitación y caudales con respecto a años anteriores a 2010. Con datos públicos recopilados de composición química e isotópica de las aguas de la zona de estudio se realizó un análisis hidrogeoquímico que permitió identificar patrones fisicoquímicos que ayuden a aclarar el origen y las relaciones entre las aguas superficiales y subterráneas, incluyendo las muestras procedentes de los túneles del proyecto Alto Maipo. Los valores de conductividad eléctrica muestran la tendencia de aumentar a medida que disminuye la cota de las aguas superficiales o si aumenta la profundidad de las aguas subterráneas. Respecto al tipo de agua, las muestras de agua superficial son del tipo sulfatada cálcicas en su gran mayoría, mientras que las muestras de agua subterránea aflorada en los túneles presentan gran variabilidad en su composición química respecto a muestras cercanas. Los isótopos estables del agua 𝛿�D y 𝛿�18O, señalan que la mayoría de las muestras de agua subterránea de los túneles no han sido afectadas por evaporación y que el empobrecimiento puede relacionarse con la diferencia en la cota de precipitación. El isótopo radiactivo tritio revela la existencia de aguas con edades superiores a los 60 años (muestras con valores de UT bajo el límite de detección) y otras con distintos rangos de edades entre los 20 y 50 años. Todo lo analizado corrobora la existencia de una circulación por roca fracturada con distintos flujos y tiempos de tránsito que permite una diferenciación fisicoquímica en la mineralización de las aguas asociadas a diferentes patrones de circulación y tiempos de interacción con la roca. El análisis de las redes de fracturas se realizó mediante un mapeo remoto, a partir de un raster de mosaico y un Modelo de Elevación Digital (DEM) se identificaron lineamientos morfoestructurales como quebradas, valles, cambios de pendientes, escarpes y discontinuidades evidentes. El resultado arrojó que las direcciones de los lineamientos son NS y NW preferentemente, acorde al contexto geológico de la zona: Faja Corrida y Plegada del Aconcagua reconocida por sus estructuras NS, y la Zona de Deformación del Maipo con estructuras NW y NE. Mediante el uso de la herramienta NetworkGT para Sistemas de Información Geográfica (SIG) se realizaron mapas de densidad y de conectividad de fracturas que permitieron reconocer dos zonas potenciales de circulación y/o recarga. Estas zonas coinciden espacialmente con muestras de agua subterráneas utilizadas en el análisis hidrogeoquímico. La circulación favorecida por zonas de alta densidad y/o conectividad de fracturas permitiría la recarga y circulación de agua en el gran volumen de roca fracturada que conforma el área de estudio. Finalmente, el Cajón del Maipo presenta una hidrogeología compleja que aún no se conoce en detalle, y si bien la principal limitación de este estudio es no haber corroborado en terreno los detalles estructurales, los resultados son un primer paso para adentrarse en el mayor entendimiento del funcionamiento hidrogeológico de esta zona de suministro de agua para el Gran Santiago.