Modelación y análisis Geofísico 3D del régimen hidro-tectónico de la Cuenca Villa Hidalgo, San Luis Potosí, México

Abstract

"La Cuenca Villa Hidalgo (CVH) se sitúa dentro de la zona límite las provincias de la Mesa Central y el cinturón plegado de la Sierra Madre Oriental 30 kilómetros al norte de la ciudad capital de San Luis Potosí, formando un sistema acuífero en el que debe existir una conexión hidrogeológica entre los acuíferos correspondientes al cuaternario y precuaternario mediante fallas que controlan la dinámica del agua subterránea de la CVH, para el análisis del régimen hidro-tectónico del área se utilizó metodología convencional (derivadas horizontales, derivadas verticales, gradiente horizontal, señal analítica, ángulo Tilt, mapa Theta, deconvolución de Euler, transformada de Hilbert) y no convencionales (inversión conjunta por gradientes cruzados) de métodos potenciales e incorporando Sondeos Eléctricos Verticales y Magnetotelúricos, obteniéndose un modelo geofísico integral 3D de la zona de estudio. Con la interpretación convencional se obtuvieron lineamientos geofísico-estructurales con 2 tendencias principales N-S y NW-SE, las direcciones NW-SE se asocian a la Orogenia Laramide y a un evento postlaramídico asociado a un régimen tectónico transtensional y los lineamientos con tendencia N-S se correlacionan con fallas originadas por esfuerzos extensivos que sirvieron como conductos para el emplazamiento de rocas volcánicas. La modelación geofísica 2D y 3D indica la presencia de una falla normal (Falla Montaña) en la parte oriental de la CVH y al NNW se identificó una fosa tectónica con dirección NW-SE no reportada, la cual se nombró informalmente en este trabajo como Graben Salitrillos-Peyote intersectándose en su parte SE con el Graben Peotillos, también se identificó el Graben de Corcovada-Concordia de rumbo NW-SE, el cual cruza con el Graben Peotillos en el Valle de Concordia, de manera general se propone que el origen de dichas estructuras se debe a que la CVH se encuentra dentro de una zona de cizalla dextral delimitada por las fallas transcurrentes de Cerritos al oriente y Matehuala-San Luis Potosí al poniente. Los resultados anteriores implican que tanto las fallas regionales y locales profundas tienen un comportamiento dual, actuando como posibles barreras para el flujo horizontal de agua subterránea y simultáneamente como conductos para el flujo vertical poniendo en contacto al acuífero superior (libre) del Cuaternario con el acuífero inferior (semiconfinado) localizado en rocas volcánicas fracturadas del Oligoceno y el acuífero cárstico profundo (confinado) del Cretácico, existiendo la posibilidad de la ocurrencia de dos corrientes de flujo: una local de dirección S-N y otra regional con la misma dirección."

"The Villa Hidalgo Basin (CVH) is located within the limit zone of the provinces of the Mesa Central and the folded belt of the Sierra Madre Oriental 30 kilometers north of the capital city of San Luis Potosí, forming an aquifer system in which there must be a connection hydrogeological between the aquifers corresponding to the quaternary and precuaternary by means of faults that control the dynamics of the groundwater of the CVH, for the analysis of the hydro-tectonic regime of the area, conventional methodology was used (horizontal derivatives, vertical derivatives, horizontal gradient, analytic signal, angle Tilt, Theta map, Euler's deconvolution, Hilbert transform) and unconventional (joint inversion by cross gradients) of potential methods and incorporating Vertical Electric and Magnetotelluric Soundings, obtaining a integral 3D geophysical model of the study area. With the conventional interpretation, geophysical-structural lineaments were obtained with 2 main trends N-S and NW-SE, the NW-SE directions are associated with the Laramide Orogeny and a postlaramide event associated with a transtensional tectonic regime, and the lineaments with a N-S trend are correlated with faults caused by tensional stresses that served as conduits for the placement of volcanic rocks. 2D and 3D geophysical modeling indicates the presence of a normal fault (Montaña Fault) in the eastern part of the CVH and at NNW a graben with an NW-SE direction not reported was identified, which was informally named in this work as Graben Salitrillos-Peyote intersecting in its SE part with the Graben Peotillos, it was also possible to identify the Graben of Corcovada-Concordia heading NW-SE, which intersects with the Graben Peotillos in the Concordia Valley, it is generally proposed that the origin. These structures are due to the fact that the CVH is located within a dextral shear zone delimited by the trancurrent faults of Cerritos to the east and Matehuala-San Luis Potosí to the west. The previous results imply that both the deep regional and local faults have a dual behavior, acting as possible barriers for the horizontal flow of groundwater and simultaneously as conduits for the vertical flow bringing the upper (free) Quaternary aquifer into contact with the lower aquifer (semiconfined) located in fractured volcanic rocks of the Oligocene and the deep (confined) karst aquifer of the Cretaceous, with the possibility of the occurrence of two flow currents, one local with direction S-N and another regional with the same direction."