9. INTERPRETACIÓN DE LOS ANÁLISIS DE LAS AGUAS
9.2 DEDUCCIÓN DE LA PROCEDENCIA DEL AGUA INTERSTICIAL
Yacimiento de Cortijo de Archidona Página 96 de 142 9.2 DEDUCCIÓN DE LA PROCEDENCIA DEL AGUA INTERSTICIAL
Yacimiento de Cortijo de Archidona Página 97 de 142 2 Na+ +Ca− Arcilla→Ca2+ +2 Na− Arcilla
En las muestras S2-metro 2.5 y S2-metro 17 (en contacto con la matriz dacítica, la concentración de Na+ es superior a la de Cl-. Esto implica que existe otra fuente de sodio distinta de la disolución de halita, como la alteración de plagioclasas (albita) o reacciones de intercambio iónico:
2Ca2+ +Na− Arcilla→ Na+ +2Ca− Arcilla
Esto implica que, en general, la fuente de cloruros es el agua de mar y, que en las muestras en contacto con la matriz dacítica se observa procesos de alteración de la roca volcánica, más que reacciones de intercambio iónico. No obstante, las concentraciones de los cationes alcalinos y alcalinotérreos parecen estar involucrados en reacciones de intercambio iónico.
Tabla 37: Parámetros químicos para la interpretación de la química de las aguas
Parámetro Conclusión Muestras
SiO2 (mmol/l) > 0.5 Aguas hidrotermales o rocas volcánicas S4-metro 3 HCO3
-/ SiO2 < 10 Alteración de silicatos Todas (SiO2)/(Na++K+-Cl-) <1
>1 y <2 Intercambio catiónico
Alteración de plagioclasas (Albita)
S2- metros 2.5 y 17 (Na++K+-Cl-)/
(Na++K+-Cl-+Ca2+) >0.2 y <0.8
Alteración de plagioclasas S2-metros 2.5 y 17
Cl- > (Na++K+) Todas menos
S2-metros 2.5 y 17 Na+/(Na++Cl-) < 0.5 y TDS>500
>0.5
Intercambio iónico inverso o agua de mar Otra fuente de sodio que halita (albita o interc. iónico)
Todas menos S2-metros 2.5 y 17 Mg2+/(Mg2++Ca2+) > 0.5 Minerales Ferromagnesianos Todas
=0.5 Ca2+/(Ca2++SO4
2-) <0.5 y pH<5.5 <0.5 y pH=neutro
>0.5
Disolución del yeso Oxidación de pirita
Pérdida de calcio en solución(interc. ionico o ↓calcita)
Otra fuente de calcio que el yeso (silicatos)
S5-m3.5 y S2-m4.2 S2-m 2.5,3.2,11, 17 y S5-m23
S4-metros 3 y 9 (Ca2++Mg2+)/SO4
2-
>0.8 y <1.2 Dedolomitización En todas improbable
TDS > 500 mg/l Agua de mar Todas
Cl-/(suma aniones) >0.8 y TDS>500 Agua de mar o evaporitas Todas HCO3
-/(suma aniones) <0.8 y SO4
2- alto Agua de mar Todas
Indice de Langelier Negativo
Positivo
subsaturado con respecto a calcita sobresaturado con respecto a calcita
S5-m3.5, 23, S4-m8, S2-m3.2,4.25,11,17 S2-m2.5,S4-m3
Yacimiento de Cortijo de Archidona Página 98 de 142 3. Calcio y Sulfato
Se parte de la suposición de que el sulfato es el resultado de la disolución directa de yeso o anhidrita, y que el calcio procede de la neutralización de aguas ácidas por calizas o dolomías. Este último caso (reacciones de neutralización) va asociado a la existencia de elevadas concentraciones de magnesio (dedolomitización). Si las concentraciones de sulfato son mayores que las de calcio, implica que el calcio disminuye de la disolución por la precipitación de calcita o por reacciones de intercambio iónico o por reacciones de oxidación de pirita.
Todas las muestras analizadas del sondeo 4 tienen una composición del agua donde la concentración de calcio es mayor que la de sulfato, lo que implica que existe otra fuente de calcio además de la disolución del yeso, tal como la disolución de calcita/dolomita o silicatos. Estas muestras, según la mineralogía, son las que contienen un mayor porcentaje en plagioclasas y no se observa trazas de calcita. Por otro lado, según los índices de saturación, la muestra del metro 3.1 está en equilibrio con calcita y la del metro 9 está subsaturada. Por lo tanto, el aporte de calcio a la solución puede deberse a la disolución de calcita. Como en estas muestras la concentración de magnesio es elevada, es probable que se produzca reacciones de neutralización, disolviéndose calcita.
Todas las muestras del sondeo 2, a excepción de la del metro 4.25, tienen mayor concentración de sulfato que de calcio. Todas las muestras, según los índices de saturación, están saturadas o muy cerca del equilibrio con calcita, por lo que es probable que la calcita esté controlando el calcio de la disolución. Por otro lado, según la mineralogía, existe calcita en porcentajes entre 3 y 40%. También se podrían estar produciendo reacciones de intercambio iónico entre el sodio y el calcio. Además, en las muestras 2.5 y 17 el alto contenido de sulfatos en la disolución se deba a que estas muestras están cercanas a la matriz dacítica y el sulfato provenga de la posible oxidación de sulfuros originales de la roca volcánica.
Las muestras del sondeo 2, metro 4.25 y la del sondeo 5, metro 3 implican procesos de disolución de yeso.
4. Bicarbonato y Sílice
El bicarbonato se forma cuando el dióxido de carbono y el agua reaccionan con varios minerales en un proceso denominado hidrólisis ácida. Si se produce una alteración de las
Yacimiento de Cortijo de Archidona Página 99 de 142 plagioclasas se liberan cantidades considerables de sílice. Sin embargo, si se produce una disolución de carbonatos, ésta se produce sin liberación de sílice.
Como en todas las muestras la concentración de sílice es muy superior a la de bicarbonatos, implica procesos de alteración de los silicatos. El origen de los carbonatos en el agua intersticial estaría en relación con la existencia de calcita en varias muestras, asociada al proceso de alteración de las plagioclasas y no con la intervención directa de rocas carbonatadas en el proceso de alteración original. Por otra parte, el hecho de que haya sílice en disolución indica alteraciones de silicatos tales como la albita y no la anortita, la cual se produciría sin liberación de sílice.
5. Sílice y Na no proveniente de la disolución de halita
Aquí se interpreta el exceso de sodio con respecto al cloruro, que se supone debido a la alteración de las plagioclasas o a reacciones de intercambio iónico. En esta relación se ha supuesto un comportamiento análogo para el potasio, cuyo exceso de concentración se debería a la alteración de micas o de feldespato potásico. Si otros minerales ferromagnesianos están presentes, la concentración de sílice será superior a la suma de sodio y potasio.
En todas las muestras, a excepción de las del sondeo 2, metro 2.5 y 17, existe una mayor concentración de Cl- que de Na+ y no se puede decir nada al respecto.
En las muestras del sondeo 2, metro 2.5 y 17 (en contacto con la matriz dacítica), la concentración de sílice es muy inferior al sodio, lo que indica que la fuente más probable del exceso de sodio se deba a reacciones de intercambio iónico. No obstante, partimos de la hipótesis de que en estas muestras se deben estar produciéndo reacciones de alteración de la matriz dacítica (feldespatos), por lo que sería de esperar que la sílice fuera superior a la de sodio. Si el contenido de sílice fuese superior a la del sodio, entonces lo que sería probable es la alteración de la albita para producir caolinita o montmorillonita. En estas muestras siempre hay un aumento de cuarzo (16-14%) lo que puede indicar que el cuarzo esté precipitando y, así, la retirada de sílice del sistema no refleje la alteración de la albita.
6. Calcio y magnesio
En todas las muestras, la concentración de magnesio es superior a la de calcio, esto implicaría la disolución de minerales ferromagnesianos de rocas máfica o ultramáficas o a la intrusión de agua de mar. Lo más lógico sería pensar que se debe a reacciones de
Yacimiento de Cortijo de Archidona Página 100 de 142 precipitación de calcita o con la infiltración de aguas de origen marino, ya que no podemos pensar en la disolución de minerales característicos de rocas máficas o ultramáficas. Debido al alto TDS y salinidad de las aguas, la infiltración de aguas de origen marino es lo más esperado.
7. Sodio y potasio
Las concentraciones de sodio son muy altas en todas las aguas y muy superiores a las de potasio. Estas concentraciones provienen de la alteración de rocas ígneas.
8. Sodio y calcio
Sólo en las muestras S2, metro 2.5 y metro 17, indican reacciones de alteración de las plagioclasas.
9. Sílice
En las anteriores deducciones se ha supuesto que la sílice del análisis es debida a la alteración de los silicatos y no a la disolución de rocas cristalinas de sílice: cuarzo y cristobalita, ya que la solubilidad de éstas a bajas temperaturas es pequeña. Las concentraciones de sílice no superan 31 mg/l lo que indica rocas volcánicas. No obstante, parece que la sílice en disolución está más cercana al equilibrio con respecto a la actual paragénesis mineral y/o a las aguas infiltradas en tiempos recientes que con respecto a las disoluciones hidrotermales que causaron el origen de las bentonitas de Almería.