http://hdl.handle.net/11627/3 2026-04-04T22:25:50Z http://hdl.handle.net/11627/6749 Espectrometría de rayos gamma in situ para evaluar el deterioro y propiedades de las rocas de construcción: metodología, interpretación y aplicación en el patrimonio cultural edificado Méndez-Gaona, Alejandro "La espectrometría de rayos gamma es una prueba no destructiva que no se ha utilizado extensivamente para el estudio del deterioro, por lo cual se propuso una metodología para consolidar este método para la evaluación de las rocas usadas en las construcciones, principalmente en las que son patrimonio cultural. La metodología consistió en la corrección de los datos espectrométricos y su interpretación se enfocó en la pérdida de potasio, uranio y torio por procesos de meteorización, con lo cual las construcciones, al estar expuestas a la intemperie, deberían de tener menor radiación que afloramientos con menor tiempo de exposición. Para probar la metodología se eligieron dos áreas de estudio: el Centro Histórico de San Luis Potosí y la Zona Arqueológica de Chichén Itzá. De la primero se seleccionaron la Caja del Agua Conservera y del Santuario construidas con la Ignimbrita Cantera. De la segunda se eligió el Templo Norte del Gran Juego de Pelota construido con calizas y brechas de la Formación Chichén Itzá. La interpretación de la espectrometría de rayos gamma fue que las construcciones efectivamente están más meteorizadas que los afloramientos por la pérdida de los radioelementos. Esto se confirmó mediante análisis petrográficos, geoquímicos y por el cálculo de índices de meteorización. Se encontró que la Caja del Agua del Santuario está más deteriorada que la Caja del Agua Conservera, lo cual tiene sentido considerando que las rocas que las componen tienen una gran absorción por capilaridad que provocó el deterioro en las zonas inferiores, además de que son muy poco resistentes a la cristalización de sal. Esto demostró que la espectrometría de rayos gamma fue útil para identificar áreas deterioradas y con alto contenido de humedad y sales. En el Templo Norte se encontró además otra utilidad de la espectrometría de rayos gamma: la distinción de diferentes litologías aunque no se puedan distinguir a simple vista y la posibilidad de identificar bloques propensos a deteriorarse por su mayor porcentaje de porosidad como fue el caso de las brechas. Con estos resultados se concluyó que la espectrometría de rayos gamma se puede aplicar en cualquier tipo de roca sin importar su composición (riolítica y carbonatada) y concentración inicial de radioelementos (muy alta y muy baja), en diferentes condiciones climáticas (semiáridas y tropicales) y en construcciones que tengan poco o mucho tiempo de exposición (cerca de 200 años y mínimo 800 años)."; "Gamma ray spectrometry is a non destructive test that has not been used extensively for the study of stone deterioration, so a methodology was proposed to consolidate this method for the assessment of rocks used for construction, mainly in built cultural heritage. The methodology consisted in correcting the spectrometric data and its interpretation focused on the loss of potassium, uranium and thorium due to weathering processes, so that the constructions, being exposed to weathering, should have less radiation than outcrops with less exposure time. To test the methodology, two study areas were chosen: the Historic Center of San Luis Potosí and the Archaeological Zone of Chichen Itza. In the first, the Caja del Agua Conservera and the Caja del Agua del Santuario, built with the Cantera Ignimbrite, were selected. From the latter, the North Temple of the Great Ballcourt, built with limestones and breccias from the Chichen Itza Formation, was chosen. The interpretation of the gamma-ray spectrometry was that the buildings are indeed more weathered than the outcrops due to the loss of radioelements. This was confirmed by petrographic and geochemical analyses, as well as by the results from weathering indices. The Caja del Agua del Santuario was found to be more deteriorated than the Caja del Agua Conservera, which is in concordance with the fact that the rocks that compose them have high capillary absorption, causing deterioration in the lower areas, and are also very low resistant to salt crystallization. This demonstrated that gamma-ray spectrometry was useful for identifying deteriorated areas with high moisture and salt content. In the North Temple, another use of gamma-ray spectrometry was also found: the distinction of different lithologies even if they cannot be distinguished in plain sight and the possibility of identifying blocks prone to deterioration due to their higher percentage of porosity, as was the case with the breccias. With these results it was concluded that gamma-ray spectrometry can be applied to any type of rock regardless of its composition (rhyolitic and carbonates) and initial concentration of radioelements (very high and very low), in different climatic conditions (semi-arid and tropical) and in constructions that have little or high exposure time (about 200 years and at least 800 years)." 2026-02-03T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11627/6708 Caracterización geofísica y geoquímica de la franja capilar y la atenuación natural de arsénico en Matehuala, San Luis Potosí. Aguirre García, José Alberto En un perfil de suelo que sobreyace el acuífero somero de la ciudad de Matehuala, San Luis Potosí, se han reportado altas concentraciones de arsénico en la franja capilar, lo que sugiere un posible mecanismo de remoción del contaminante desde el agua subterránea hacia el suelo por ascenso capilar. Sin embargo, se desconoce si este fenómeno ocurre en otros puntos del sitio. Obtener evidencia adicional permitiría fortalecer la hipótesis de que el ascenso capilar contribuye a un proceso de atenuación natural del arsénico en esta zona. Por lo anterior, los objetivos de este trabajo fueron determinar: 1) las propiedades físicas y morfológicas en tres perfiles de suelo (2, 30 y 32), 2) las concentraciones de arsénico en cinco perfiles de suelo (2, 6, 24, 30 y 32), 3) la delimitación de la franja capilar a partir de la resistividad eléctrica en todos los perfiles de suelo y 4) la relación entre las concentraciones de arsénico en el suelo de la franja capilar y la resistividad eléctrica del subsuelo. Para ello, se emplearon la clasificación de suelos de la base de referencia mundial del recurso suelo (WRB), fluorescencia de difracción de rayos X (XRF), perfilaje electromagnético (PEM) y gráficos bivariados. Los resultados de las propiedades físicas y morfológicas de los perfiles 2, 30 y 32 evidenciaron la presencia de texturas finas (77-96% de limo y arcilla), con clases texturales franco arcillosas-limosas. En general, la densidad aparente (0.6-1.3 g/cm3), la saturación de agua (22-88%) y la humedad volumétrica (10-47%) del suelo aumentaron con la profundidad. El incremento de la saturación de agua y de la humedad volumétrica en los perfiles 30 y 32 se asoció a ascenso capilar del agua, desde el acuífero somero, cuyo manto freático se encontró en campo a 1.6 y 2.1 m de profundidad, respectivamente. Las concentraciones de arsénico disminuyeron con la profundidad desde 40,440.15 mg/kg hasta 32.73 mg/kg a 5 y 3.05 m de profundidad, respectivamente, evidenciando un patrón clásico de lixiviación de arsénico (desde la superficie hacia el subsuelo); excepto en los perfiles 30 y 32 donde se observó un incremento a partir de 0.85 y 1.35 m de profundidad, cuyos valores alcanzaron hasta 501.52 y 359.27 mg/kg, respectivamente. En las secciones geoeléctricas se identificaron cuerpos conductivos con resistividades menores a 20 Ω⋅m, correspondientes a la franja capilar. Este resultado permitió establecer una metodología para el mapeo del techo de la topografía de la franja capilar en la porción sureste del área de estudio. En los perfiles 30 y 32, dicho techo se encontró entre 1.4 y 1.7 m, coincidiendo con los incrementos de las concentraciones de arsénico registradas a estas profundidades. Estos hallazgos respaldan la hipótesis de que el arsénico asciende desde el acuífero somero contaminado y se acumula en la franja capilar del suelo. Además, la modelación de la franja capilar, basada en la resistividad eléctrica, estableció una relación indirecta entre esta propiedad y la presencia de arsénico en el sitio de estudio. En contraste, en los perfiles 2, 6 y 24, el techo de la franja capilar se observó a más de 3 m de profundidad. La falta de datos de concentración de arsénico a esas profundidades impidió evaluar dicha relación en estos perfiles. Los resultados de esta tesis confirman la acumulación de arsénico en la franja capilar del suelo por ascenso capilar y aportan evidencia adicional del proceso de atenuación natural del arsénico, previamente propuesto, que ocurre en esta zona de estudio. Este trabajo contribuye a la comprensión del mecanismo de atenuación natural de arsénico en el subsuelo de Matehuala. 2025-08-11T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11627/6702 Integrated methodology for the characterization of active faulting and its link to the hydrogeological system in the southern portion of the Villa de Reyes Graben, S.L.P. and Guanajuato. Monge Cerda, Fabián Esteban "A geological, geophysical and structural study was performed in the southern sector of the Villa de Reyes Graben (VRG) in Central México, with the main objective of defining the structural style of the active faulting inside this graben. This was achieved through following a four-part methodology. The first and second steps of this methodology, geological survey and Electromagnetic Profiling (EMP) method, respectively, helped establish that most active faults outcrop as non-filled fractures generated by left-right lateral faulting, of NW-SE orientation in the southern study area and NE-SW in the northern part, which generate high-resistivity values in the EMP maps. The third part of this methodology allowed to characterize in depth these faults via the application of Electrical Resistivity Tomography (ERT) and Ground Penetrating Radar (GPR) methods. ERT sections show that sub-vertical fractures tend to join at depth, which is evidence of positive and negative flower structures, while GPR clearly show these structures with more detail. Moreover, ERT reveals the high-resistivity shallow faults become conductive at >20 m deep, probably relating to a local disturbance of the area's aquifer, while most fault traces are located below the water table, which reveal the purely geological origin of these faults. The fourth part of the methodology uses focal mechanism evidence to corroborate the main orientations and type of faulting, previously established with outcrop and geophysical evidence. The previously mentioned methodology allowed to define the structural style of the VRG from a regional to an outcrop scale. To study the area on a basin scale, Aeromagnetic (AM) data was used to characterize the area with study depths of up to 2 km. This data helped confirm the previously mapped structures, and shows a pull-apart type structure, inside which there are alternate transtensive and transpressive stress fields, controls the structural style on the area. Hydrogeochemical (HGC) data reveal that the western sector of the VRG is more active than the eastern sector, since meteoric water influence is higher on the former than the latter. This also agrees with epicenter data from the seismic sequence of the September 5, 2021, San Felipe (Guanajuato) earthquake. Finally, the structural-geophysical model based on the integration of field, geoelectric, AM and major ion data reveals that the number and strike of faults remain constant for about 1000 m, while at 2000 m deep these shallower faults appear to join in a smaller number of traces, which reinforces the interpretation of positive-negative flower structures controlling the tectonics of the area. This means that these types of transpressive and transtensive structures are present at the outcrop, regional, and basin scales."; "Se realizó un estudio geológico, geofísico y estructural en el sector sur del Graben de Villa de Reyes (VRG, por sus siglas en inglés) en el centro de México, con el objetivo principal de definir el estilo estructural del fallamiento activo en el interior de este graben. Esto se logró utilizando una metodología de cuatro pasos. El primer y segundo paso de esta metodología, geología de campo y Perfilaje Electromagnético (EMP, por sus siglas en inglés), respectivamente, ayudaron a establecer que la mayoría de las fallas activas afloran como fracturas no rellenas generadas por fallas laterales izquierda-derecha, con orientación NW-SE en el sector sur de la zona de estudio y NE-SW en la parte norte, lo que genera valores de resistividad alta en los mapas del EMP. La tercera parte de esta metodología permitió caracterizar en profundidad estas fallas mediante la aplicación de los métodos de Tomografía de Resistividad Eléctrica (ERT, por sus siglas en inglés) y Georadar (GPR, por sus siglas en inglés). Los perfiles ERT muestran que las fracturas subverticales tienden a unirse en profundidad, lo que es evidencia de estructuras de flor positivas y negativas, mientras que los perfiles de GPR muestra estas estructuras con mayor detalle. Además, las tomografías revelan que las fallas superficiales de resistividad alta se vuelven conductivas a más de 20 m de profundidad, provocado esto probablemente por una perturbación local del acuífero de la zona, mientras que la mayoría de las trazas de falla se ubican por debajo del nivel freático, lo que revela el origen puramente geológico de estas fallas. La cuarta parte de la metodología utiliza evidencia de mecanismos focal para corroborar las principales orientaciones y el tipo de fallamiento, previamente establecidos con evidencias de afloramiento y geofísica. La metodología mencionada permitió definir el estilo estructural del VRG desde una escala regional hasta una de afloramiento. Para estudiar el área a escala de cuenca, se utilizaron datos aeromagnéticos (AM) para caracterizarla con profundidades de estudio de hasta 2 km. Estos datos confirmaron las estructuras previamente mapeadas y muestran una estructura de tipo pull-apart, dentro de la cual existen esfuerzos transtensivos y transpresivos alternados, controla el estilo estructural del área. Los datos hidrogeoquímicos revelan que el sector occidental del VRG es más activo que el oriental, ya que la influencia del agua meteórica es mayor en el primero que en el segundo. Esto también concuerda con los datos de epicentros de la secuencia sísmica del sismo del 5 de septiembre de 2021, de San Felipe (Guanajuato). Finalmente, el modelo estructural-geofísico, basado en la integración de datos de campo, geoeléctricos, AM y de iones, revela que el número y rumbo de las fallas se mantienen constantes por aproximadamente 1000 m, mientras que, a 2000 m de profundidad, estas fallas menos profundas parecen unirse en un número menor de trazas, lo que refuerza la interpretación de estructuras de flor positiva-negativa que controlan la tectónica del área. Esto significa que estos tipos de estructuras transpresivas y transtensivas están presentes a escala de afloramiento, regional y de cuenca." 2025-06-30T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11627/6699 Hydrogeological study of the Puebla Valley aquifer: Integration of geophysical, hydrogeochemical and hydrogeological data in a volcano-sedimentary context Rubio Arellano, Ana Beatriz "In central Mexico, volcanic rocks and materials significantly influence the formation of aquifers in intermontane valleys. Consequently, many strategic aquifers for water supply develop in volcano-sedimentary contexts, where geological heterogeneity poses major challenges for their characterization and management. Such is the case of the Valle de Puebla aquifer, a complex system with intercalations of fractured volcanic materials and unconsolidated sedimentary deposits that directly influence groundwater recharge, storage, and quality. This research addresses the comprehensive study of the VP aquifer through a multidisciplinary methodological strategy combining geophysical, hydrogeochemical, and hydrogeological methods. The central objective was to analyze the system's functioning by identifying both natural and anthropogenic processes - including intensive extraction, diffuse contamination, and land use change - which have transformed its behavior into a hydrosocial cycle where groundwater is profoundly influenced by human activities. A conceptual aquifer model was developed within the hydrological cycle framework, serving as the basis for a numerical model capable of simulating response scenarios to both natural and anthropogenic pressures. The results demonstrate that the Valle de Puebla aquifer functions as a multiphase system, where geological heterogeneity determines its storage capacity and flow patterns, while human pressures alter its natural equilibrium. The applied methodological integration not only answered the research question but also provides a replicable technical framework for managing aquifers in volcano-sedimentary environments, where subsurface complexity demands adaptive approaches."; "En la parte central de México, las rocas y material volcánico tienen una gran influencia en la formación de acuíferos en los valles intermontanos. De tal manera que muchos de los acuíferos estratégicos para el abastecimiento de agua se desarrollan en contextos volcano-sedimentarios, donde la heterogeneidad geológica representa un gran desafío para su caracterización y gestión. Tal es el caso del acuífero Valle de Puebla, un sistema complejo con intercalaciones entre materiales volcánicos fracturados y depósitos sedimentarios poco consolidados, que influyen directamente en la recarga, el almacenamiento y la calidad del agua subterránea. Esta investigación aborda el estudio integral del acuífero VP mediante una estrategia metodológica multidisciplinaria que combina métodos geofísicos, hidrogeoquímicos e hidrogeológicos. El objetivo central fue analizar el funcionamiento del sistema mediante la identificación de procesos naturales y antropogénicos, como la extracción intensiva, la contaminación difusa y el cambio de uso de suelo, que han transformado su comportamiento hacia un ciclo hidrosocial, en el que el agua subterránea está profundamente influenciada por las actividades humanas. Se construyó un modelo conceptual del acuífero dentro del ciclo hidrológico, el cual fungió como base para el desarrollo de un modelo numérico, capaz de simular escenarios de respuesta frente a presiones tanto naturales como antrópicas. Los resultados evidencian que el acuífero del Valle de Puebla funciona como un sistema multifásico, donde la heterogeneidad geológica define su capacidad de almacenamiento y flujo, mientras que las presiones humanas alteran su equilibrio natural. La integración metodológica aplicada no solo permitió responder a la pregunta de investigación, sino que también ofrece un marco técnico replicable para la gestión de acuíferos en medios volcano-sedimentarios, donde la complejidad del subsuelo exige enfoques adaptativos." 2025-06-26T00:00:00Z