Identificación de procesos hidrogeoquímicos aplicando modelación inversa en el acuífero Soconusco, Chiapas

Abstract

"La región del Soconusco en Chiapas, México, posee como actividad económica primordial del sector agrícola, se abastece de agua de pozos y norias. El presente trabajo consistió en realizar caracterización hidrogeoquímica del acuífero Soconusco, mediante el análisis de 45 muestras tomadas de manantiales, arroyos, pozos y norias de la zona de estudio; ubicada en la Planicie de la Costa y La Sierra Madre de Chiapas, la cual está conformada por rocas ígneas del Terciario y metamórficas del Paleozoico. El arrastre de material no consolidado clástico propició la depositación de sedimentos del Cuaternario, ligados al suelo de la llanura costera. La evidente cercanía con la costa, hace propenso al acuífero de Soconusco a intrusión marina, por esta razón fue necesario cuantificar el aporte de la intrusión marina al sistema. Esto fue posible con la metodología de VISHMOD, al identificar los miembros extremos en los elementos conservativos de F- vs. Cl- (mg/L), y a la cuantificación de los aportes en cada miembro en el proceso de mezcla. Conociendo la trayectoria del flujo de agua subterránea en el acuífero, la composición mineralógica, y la caracterización hidrogeoquímica, se calculó el delta iónico de los puntos seleccionados a modelar. Esta herramienta hidrogeoquímica, nos permitió cuantificar los procesos de interacción agua-roca que ocurren durante la evolución del agua subterránea en el acuífero. Los procesos hidrogeoquímicos y la distribución espacio-temporal, dan como resultado las firmas químicas del acuífero. Se identificaron aguas de tipo bicarbonatada cálcica, bicarbonatada magnésica, sulfatada cálcica y clorurada sódica, esta última asociada a intrusión marina. El análisis hidrogeoquímico de iones mayoritarios y elementos traza, en conjunto con la construcción de diversos diagramas, permitieron identificar como procesos dominantes las reacciones oxido-reducción, mezcla, intercambio iónico, disolución y precipitación de minerales; los cuales intervienen en la evolución del agua subterránea."

"The Soconusco region of Chiapas, Mexico, has a primary economic activity in the agricultural sector; it is currently supplied by water from wells and waterwheels. This thesis consisted in making a hydrogeochemical characterization of the aquifer of Soconusco, by analyzing 45 samples that were taken from springs, streams, wells and waterwheels in the study area. That is located in the coastal plain and the Sierra Madre of Chiapas which consists of Tertiary igneous and metamorphic rocks of the Paleozoic Era. The Dragging of clastic unconsolidated material favored the deposition of Quaternary sediments which caused the soil linked of the coastal plain. Therefore, it is obvious proximity to the coast makes it prone to seawater intrusion from the Soconusco aquifer. For this reason, it was necessary to quantify the contribution of the seawater intrusion. Furthermore, through a VISHMOD Methodology, it was possible to identify the end members in the conservative elements F- vs. Cl- (mg/L), and the quantification of the contributions through each member in the mixing process. Whereas, by knowing the path of the groundwater flow in the aquifer, the mineralogical composition and the hydrogeochemical characterization, the calculation of the ionic delta of the modeling selected points was attainable. This hydrochemical tool, allowed us to quantify the process of water-rock interaction that was occurring during the evolution groundwater in the aquifer. The hydrogeochemical processes and space-temporal distribution result from the chemical signatures of the aquifer. As a result, we were able to distinguish these types of water; calcium and magnesium bicarbonate, calcium sulfate, and lastly the sodium chlorinated that is associated with seawater intrusion. Finally, the hydrogeochemical analysis of the major ions and trace elements, in conjunction to the construction of various diagrams, allowed the identification of the dominant processes such as oxide-reduction, mixing, ion exchange, mineral dissolution and precipitation reactions; that are involved in the groundwater evolution."