Estudios Geológicos, Vol 70, No 2 (2014)

Revisión de los modelos hidrogeoquímicos de génesis de tobas calcáreas


https://doi.org/10.3989/egeol.41753.325

S. Ordóñez
Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente-Laboratorio de Petrología Aplicada, Unidad Asociada UA-CSIC (Universidad de Alicante), España

D. Benavente
Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente-Laboratorio de Petrología Aplicada, Unidad Asociada UA-CSIC (Universidad de Alicante), España

Resumen


Los depósitos tobáceos en aguas dulces están ampliamente representados en la Península Ibérica, la mayoría de ellos relacionados con surgencias de acuíferos carbonáticos. Una gran parte de los modelos geoquímicos de la hidroquímica de las aguas en las que se generan dichos depósitos, se basan en suponer que el agua meteórica, previamente enriquecida en CO₂ por la existencia de actividad microbiológica en el suelo, fluye a través de la porosidad y de las fracturas de un acuífero de calizo. El agua resultante tiene una naturaleza bicarbonatada cálcica. El reequilibrio con la pCO₂ atmosférica después de la surgencia, por agitación del agua, o por acción metabólica de microorganismos fotosintéticos, da lugar a una amplia variedad de facies de tobas calcáreas. Sin embargo, la modelización hidrogeoquímica no ha sido completamente tratada y las condiciones geológicas del entorno no han sido consideradas en sistemas tobáceos generados en zonas de infiltración, en los que el suelo presenta bajas concentraciones de CO₂ o cuando la naturaleza de las aguas no son bicarbonatadas cálcicas, sino Ca-Mg-SO₄-HCO₃.
En este trabajo se muestran resultados hidrogeoquímicos de dos ejemplos muy importantes de sistemas tobáceos, actuales y fósiles: río Júcar (Valdeganga- Presa de la Central Hidroeléctrica del Bosque) y río Guadiana Alto (lagunas de Ruidera). Dichos resultados son comparados con otras surgencias kársticas estudiadas recientemente en áreas próximas. La naturaleza del agua del río Júcar y lagunas de Ruidera muestra unas facies hidroquímicas Ca-Mg-SO₄-HCO₃. Por lo tanto, la interpretación hidrogeoquímica no puede hacerse usando exclusivamente el sistema CO₂–H₂O– calcita, el cual por otra parte, ha sido utilizado eficazmente en estudios de tasas de precipitación en sistemas tobáceos, así como en la interpretación del registro paleoclimático de la tobas calcáreas, o en reacciones de karstificación de acuíferos calizos.
En esta revisión evaluamos la influencia en la hidroquímica de las aguas de las reacciones de dedolomitización y la disolución del yeso en acuíferos dolomítico – yesíferos, las cuales son independientes de la presión parcial de CO₂, así como la cinética y sostenibilidad del proceso en términos de génesis de sistemas tobáceos. También consideramos otras reacciones dependientes de CO₂, tales como la calcificación del yeso y la disolución y precipitación de calcita por mezcla de aguas. Los modelos apuntados explican la naturaleza de las aguas de los acuíferos dolomítico - yesíferos, además de su gran potencial para generar sistemas tobáceos, poniendo en cuestión el argumento de suelos con horizontes húmicos bien desarrollados, no muy comunes en áreas áridas o semi-áridas. Finalmente, examinamos los efectos sobre el grado de saturación calcita y, por lo tanto, de su influencia en la formación de tobas de la mezcla de aguas procedente de acuíferos multicapa o compartimentados temporalmente.

Palabras clave


toba calcárea; aguas dulces carbonatadas; sedimentología; dedolomitización; cinética de disolución; calcita; yeso; dolomita; dióxido de carbono; mezcla de aguas

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