3 7 GASES EN AGUAS 163 3 8 RESUMEN Y CONCLUSIONES PRELIMINARES

3. HIDROGEOLOGÍA E HIDROGEOQUÍMICA DEL SISTEMA

Al objeto de encuadrar en el Sistema Termal de Alicún de las Torres en el contexto hidrogeológico general de la Cuenca de Guadix-Baza, se ha procedido a recopilar todos los datos de esta naturaleza existentes sobre la zona y debidos a las instituciones geológicas mencionadas en el apartado de antecedentes (IGME, la Universidad de Granada, la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir y la Junta de Andalucía). Esos datos han permitido establecer un modelo hidrogeológico conceptual de la zona que ha servido de base para establecer un modelo hidrogeoquímico que explicara la naturaleza y la temperatura de las aguas de los manantiales termales de Alicún de las Torres. Además, este modelo ha sido de alguna manera validado por las signaturas isotópicas (δ18_{O y δD) de las aguas analizadas, así}

como la del C (δ13_{C) del DIC. Además se ha determinado la relación} 234_U/238_{U y la actividad del} 222_{Rn disuelto con el fin de matizar aún más los procesos de interacción agua/roca. Por último,}

se ha determinado la composición y la signatura isotópica de los gases libres y disueltos de dichas aguas, incluyendo la relación 3He/4He al objeto de conocer el origen de dicho CO2.

El estudio hidroquímico y de la evolución hidrogeoquímica del sistema se ha realizado desde tres puntos de vista diferentes complementarios entre sí y que son: i) de las relaciones existentes entre las distintas variables químicas y fisicoquímicas de las muestras; ii) de su distribución espacial; y iii) del análisis de los procesos de interacción agua/roca que tienen lugar durante la evolución de las aguas en el sistema. No obstante, la caracterización

hidroquímica del sistema y su evolución hidrogeoquímica se han tratado por separado.

La caracterización hidroquímica comienza con un apartado dedicado al análisis estadístico descriptivo de las diferentes variables analizadas en todas las muestras, independientemente de que provengan de la base de datos del IGME o de las obtenidas en este trabajo. Además, se hace un tratamiento estadístico independiente de estas últimas. Seguidamente se explica la caracterización hidroquímica general de las muestras de agua, para lo que se han clasificado según su composición química, identificándose además las aguas menos evolucionadas que pueden ser las que dan origen a las aguas de los manantiales termales de Alicún de las Torres. Para finalizar, se ha realizado el análisis estadístico multivariante de las muestras y sus variables, usando el análisis Cluster y el de componentes principales (ACP), respectivamente. El primero, ha permitido agrupar las muestras según sus características químicas y fisicoquímicas, mientras que el segundo ha permitido establecer las relaciones existentes entre las variables químicas y fisicoquímicas de las muestras.

En el apartado dedicado a la evolución hidrogeoquímica, basado en el análisis de especiación- solubilidad y la modelación inversa, se confirman las principales conclusiones obtenidas del estudio hidroquímico y se explican convenientemente, mediante el análisis de los índices de

Introducción

saturación de los principales minerales, los procesos de interacción agua/roca que han tenido lugar durante la evolución de las aguas; mientras que la modelización inversa ha permitido cuantificar la importancia de dichos procesos. Además, se ha realizado el cálculo geotermométrico de las aguas del sistema, el cual ha permitido establecer la temperatura aproximada del reservorio, lo que de manera indirecta indica la profundidad a la que éste se encuentra. Por último, el estudio mediante SEM+EDX de los filtros usados en la toma de muestras ha permitido identificar las principales fases minerales heredadas y neoformadas durante la desecación de dichos filtros. Estas últimas fases minerales han servido para complementar la interpretación de los índices de saturación calculados para las aguas estudiadas.

La caracterización isotópica de las aguas se ha estructurado de la siguiente manera:

1º) El estudio de los isótopos estables de las aguas del Sistema Termal para el que se han

determinado los valores de δD; δ18O (V-SMOW), δ13CDIC y δ13CDOC (V-PDB), éste último cuando

las muestras lo han permitido. Los dos primeros se han determinado con el fin de conocer las condiciones ambientales en las zonas de recarga del sistema (altitud, condiciones climáticas, etc.), así como para evaluar la posible existencia de mezcla de diferentes acuíferos y los procesos secundarios capaces de modificar la signatura isotópica original de las aguas, esencialmente los de evaporación y, en menor medida, los de interacción agua/roca y/o desgasificación de las aguas. A su vez, el análisis de los isótopos del C se ha realizado con el fin de conocer el origen de éste, ya sea mantélico, de la disolución de calizas o de la descomposición de la cobertera vegetal. Además, el análisis de estos isótopos ha servido también para determinar el fraccionamiento isotópico que tiene lugar a lo largo del proceso continuo de desgasificación de las aguas y la subsiguiente precipitación de travertinos.

2º) El estudio de los de isótopos radiactivos, para el que se ha determinado la concentración U

y algunos de los isótopos hijos de la parte alta de la serie de desintegración radiactiva del 238U, como el 234U, 226Ra y 222Rn, se ha realizado para conocer: i) la capacidad de movilización de elementos tóxicos, en este caso radiactivos, que tienen estas aguas termales; ii) la capacidad de transportarlos hacia la superficie; y iii) para profundizar en el conocimiento de los procesos de interacción agua/roca que tienen lugar en el sistema, utilizando esencialmente la relación de actividades (AR) entre el 234_{U y} 238_{U. Además, el CO}

2, tanto en estado gaseoso como disuelto

en el agua, es un excelente carrier del isótopo radiogénico 222_{Rn (Etiope y Lombardi, 1995;}

Martinelli 1998; Batiot-Guilhe et al., 2007 y Perrier et al., 2009)

El último apartado de este trabajo está dedicado al estudio de la composición química de la fase gaseosa libre y disuelta en las aguas, así como a sus signaturas isotópicas, ya que, como se ha dicho anteriormente, se trata de un sistema análogo natural de escape de CO2 en forma