Aguas subterráneas y medio ambiente: oportunidades y problemas

España dispone de afloramientos permeables aproximadamente en un tercio de su territorio que le ofrecen grandes posibilidades de aprovechamiento de sus aguas subterráneas en sus grandes Unidades Hidrogeológicas (carbonatadas, detríticas, volcánicas) en las que se han agrupado sus acuíferos. En la ponencia se exponen las oportunidades que ofrecen las aguas subterráneas en España y los riesgos a los que están expuestas, principalmente la sobreexplotación, contaminación e intrusión salina por sobreexplotación de los acuíferos costeros.

Particularidades geológicas del yacimiento aurífero la holguinera, parte noroccidental de la región de Holguín, Cuba.

El yacimiento Holguinera forma parte del campo metalogénico de Aguas Claras, ubicado aproximadamente a 10,5 kilómetros al norte de la ciudad de Holguín, principal núcleo poblacional de la provincia a la que da nombre. Las coordenadas del punto medio del yacimiento son 20º56’18,81’’N y 76º16’59,18’’O; mientras la cota es de 151 metros. Desde el punto de vista geográfico-administrativo, se encuentra al suroeste de la localidad Aguas Claras y colinda al oeste con el caserío de Guajabales. Este yacimiento se ubica en el extremo oriental del conocido yacimiento Reina Victoria, con el cual se conecta mediante pequeñas manifestaciones e indicios auríferos entre los que se mencionan Santiago, Casualidad, Milagro, Relámpago y Nené El yacimiento La Holguinera es uno de los más antiguos de los que se conocen en esta región. Según los informes que aún se conservan en la Oficina Nacional de Recursos Minerales de Cuba. El yacimiento La Holguinera se integra regionalmente en la mega formación conocida como Zona Estructuro-Facial Auras y representa en sí misma una alternancia de formaciones litológicas plegadas y deformadas que proceden del Complejo Ofiolítico y del Arco Volcánico Cretácico. La cobertera que yace sobre ellas consiste en materiales volcánicos y volcano-sedimentarios, que son los productos de la erosión y sedimentación de las principales unidades litológicas. La aflorabilidad del yacimiento La Holguinera y sus flancos es buena, pero se debe más bien a la actividad minera tradicional, gracias a la cual ha quedado al descubierto en superficie gran parte de las menas oxidadas. En la actualidad se observa una gran profusión de trincheras, cortas, sondeos, pozos mineros, desagües, portalones y cortes, que son los testigos de la frenética actividad minera de esos años. Los estudios mineragráficos y petrográficos de las texturas volcánicas relícticas sugieren que la mineralización aurífera del yacimiento La Holguinera se encuentra encajada en una roca de composición andesítica de textura fina microporfirítica, y de forma secundaria en la roca encajante del tipo harzburguita, alterada a listvenitas. Los mismos fluidos que alteraron a los cuerpos intrusivos difundieron hacia el encajante ultramáfico, originando una variedad litológica secundaria conocida como listvenita, compuesta por productos de alteración metasomática del tipo talco-carbonato-cuarzo-sulfuro, con mineralización aurífera acompañante (listvenitas). Las menas de este yacimiento son sulfurosas, sulfuro-polimetálicas, pirítica, cromítica y sulfurosas de hierro.

El análogo natural de almacenamiento y escape de Co2 de la cuenca de Gañuelas-Mazarrón : implicaciones para el comportamiento y la seguridad de un almacenamiento de Co2 en estaso supercrítico

El aumento de la temperatura media de la Tierra durante el pasado siglo en casi 1 ºC; la subida del nivel medio del mar; la disminución del volumen de hielo y nieve terrestres; la fuerte variabilidad del clima y los episodios climáticos extremos que se vienen sucediendo durante las ultimas décadas; y el aumento de las epidemias y enfermedades infecciosas son solo algunas de las evidencias del cambio climático actual, causado, principalmente, por la acumulación de gases de efecto invernadero en la atmósfera por actividades antropogénicas. La problemática y preocupación creciente surgida a raíz de estos fenómenos, motivo que, en 1997, se adoptara el denominado “Protocolo de Kyoto” (Japón), por el que los países firmantes adoptaron diferentes medidas destinadas a controlar y reducir las emisiones de los citados gases. Entre estas medidas cabe destacar las tecnologías CAC, enfocadas a la captura, transporte y almacenamiento de CO2. En este contexto se aprobó, en octubre de 2008, el Proyecto Singular Estratégico “Tecnologías avanzadas de generación, captura y almacenamiento de CO2” (PSE-120000-2008-6), cofinanciado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y el FEDER, el cual abordaba, en su Subproyecto “Almacenamiento Geológico de CO2” (PSS-120000-2008-31), el estudio detallado, entre otros, del Análogo Natural de Almacenamiento y Escape de CO2 de la cuenca de Ganuelas-Mazarrón (Murcia). Es precisamente en el marco de dicho Proyecto en el que se ha realizado este trabajo, cuyo objetivo final ha sido el de predecir el comportamiento y evaluar la seguridad, a corto, medio y largo plazo, de un Almacenamiento Geológico Profundo de CO2 (AGP-CO2), mediante el estudio integral del citado análogo natural. Este estudio ha comprendido: i) la contextualización geológica e hidrogeológica de la cuenca, así como la investigación geofísica de la misma; ii) la toma de muestras de aguas de algunos acuíferos seleccionados con el fin de realizar su estudio hidrogeoquímico e isotópico; iii) la caracterización mineralógica, petrográfica, geoquímica e isotópica de los travertinos precipitados a partir de las aguas de algunos de los sondeos de la cuenca; y iv) la medida y caracterización química e isotópica de los gases libres y disueltos detectados en la cuenca, con especial atención al CO2 y 222Rn. Esta información, desarrollada en capítulos independientes, ha permitido realizar un modelo conceptual de funcionamiento del sistema natural que constituye la cuenca de Ganuelas-Mazarrón, así como establecer las analogías entre este y un AGP-CO2, con posibles escapes naturales y/o antropogénicos. La aplicación de toda esta información ha servido, por un lado, para predecir el comportamiento y evaluar la seguridad, a corto, medio y largo plazo, de un AGP-CO2 y, por otro, proponer una metodología general aplicable al estudio de posibles emplazamientos de AGP-CO2 desde la perspectiva de los reservorios naturales de CO2. Los resultados más importantes indican que la cuenca de Ganuelas-Mazarrón se trata de una cubeta o fosa tectónica delimitada por fallas normales, con importantes saltos verticales, que hunden al substrato rocoso (Complejo Nevado-Filabride), y rellenas, generalmente, por materiales volcánicos-subvolcánicos ácidos. Además, esta cuenca se encuentra rellena por formaciones menos resistivas que son, de muro a techo, las margas miocenas, predominantes y casi exclusivas de la cuenca, y los conglomerados y gravas pliocuaternarias. El acuífero salino profundo y enriquecido en CO2, puesto de manifiesto por la xx exploración geotérmica realizada en dicha cuenca durante la década de los 80 y objeto principal de este estudio, se encuentra a techo de los materiales del Complejo Nevado-Filabride, a una profundidad que podría superar los 800 m, según los datos de la investigación mediante sondeos y geofísica. Por ello, no se descarta la posibilidad de que el CO2 se encuentre en estado supe critico, por lo que la citada cuenca reuniría las características principales de un almacenamiento geológico natural y profundo de CO2, o análogo natural de un AGP-CO2 en un acuífero salino profundo. La sobreexplotación de los acuíferos mas someros de la cuenca, con fines agrícolas, origino, por el descenso de sus niveles piezométricos y de la presión hidrostática, el ascenso de las aguas profundas, salinas y enriquecidas en CO2, las cuales son las responsables de la contaminación de dichos acuíferos. El estudio hidrogeoquímico de las aguas de los acuíferos investigados muestra una gran variedad de hidrofacies, incluso en aquellos de litología similar. La alta salinidad de estas aguas las hace inservibles tanto para el consumo humano como para fines agrícolas. Además, el carácter ligeramente ácido de la mayoría de estas aguas determina que tengan gran capacidad para disolver y transportar, hacia la superficie, elementos pesados y/o tóxicos, entre los que destaca el U, elemento abundante en las rocas volcánicas ácidas de la cuenca, con contenidos de hasta 14 ppm, y en forma de uraninita submicroscópica. El estudio isotópico ha permitido discernir el origen, entre otros, del C del DIC de las aguas (δ13C-DIC), explicándose como una mezcla de dos componentes principales: uno, procedente de la descomposición térmica de las calizas y mármoles del substrato y, otro, de origen edáfico, sin descartar una aportación menor de C de origen mantélico. El estudio de los travertinos que se están formando a la salida de las aguas de algunos sondeos, por la desgasificación rápida de CO2 y el consiguiente aumento de pH, ha permitido destacar este fenómeno, por analogía, como alerta de escapes de CO2 desde un AGP-CO2. El análisis de los gases disueltos y libres, con especial atención al CO2 y al 222Rn asociado, indican que el C del CO2, tanto disuelto como en fase libre, tiene un origen similar al del DIC, confirmándose la menor contribución de CO2 de origen mantélico, dada la relación R/Ra del He existente en estos gases. El 222Rn sería el generado por el decaimiento radiactivo del U, particularmente abundante en las rocas volcánicas de la cuenca, y/o por el 226Ra procedente del U o del existente en los yesos mesinienses de la cuenca. Además, el CO2 actúa como carrier del 222Rn, hecho evidenciado en las anomalías positivas de ambos gases a ~ 1 m de profundidad y relacionadas principalmente con perturbaciones naturales (fallas y contactos) y antropogénicas (sondeos). La signatura isotópica del C a partir del DIC, de los carbonatos (travertinos), y del CO2 disuelto y libre, sugiere que esta señal puede usarse como un excelente trazador de los escapes de CO2 desde un AGPCO2, en el cual se inyectara un CO2 procedente, generalmente, de la combustión de combustibles fósiles, con un δ13C(V-PDB) de ~ -30 ‰. Estos resultados han permitido construir un modelo conceptual de funcionamiento del sistema natural de la cuenca de Ganuelas-Mazarrón como análogo natural de un AGP-CO2, y establecer las relaciones entre ambos. Así, las analogías mas importantes, en cuanto a los elementos del sistema, serian la existencia de: i) un acuífero salino profundo enriquecido en CO2, que seria análoga a la formación almacén de un AGPxxi CO2; ii) una formación sedimentaria margosa que, con una potencia superior a 500 m, se correspondería con la formación sello de un AGP-CO2; y iii) acuíferos mas someros con aguas dulces y aptas para el consumo humano, rocas volcánicas ricas en U y fallas que se encuentran selladas por yesos y/o margas; elementos que también podrían concurrir en un emplazamiento de un AGP-CO2. Por otro lado, los procesos análogos mas importantes identificados serian: i) la inyección ascendente del CO2, que seria análoga a la inyección de CO2 de origen antropogénico, pero este con una signatura isotópica δ13C(V-PDB) de ~ -30 ‰; ii) la disolución de CO2 y 222Rn en las aguas del acuífero profundo, lo que seria análogo a la disolución de dichos gases en la formación almacén de un AGP-CO2; iii) la contaminación de los acuíferos mas someros por el ascenso de las aguas sobresaturadas en CO2, proceso que seria análogo a la contaminación que se produciría en los acuíferos existentes por encima de un AGP-CO2, siempre que este se perturbara natural (reactivación de fallas) o artificialmente (sondeos); iv) la desgasificación (CO2 y gases asociados, entre los que destaca el 222Rn) del acuífero salino profundo a través de sondeos, proceso análogo al que pudiera ocurrir en un AGP-CO2 perturbado; y v) la formación rápida de travertinos, proceso análogo indicativo de que el AGP-CO2 ha perdido su estanqueidad. La identificación de las analogías más importantes ha permitido, además, analizar y evaluar, de manera aproximada, el comportamiento y la seguridad, a corto, medio y largo plazo, de un AGP-CO2 emplazado en un contexto geológico similar al sistema natural estudiado. Para ello se ha seguido la metodología basada en el análisis e identificación de los FEPs (Features, Events and Processes), los cuales se han combinado entre sí para generar y analizar diferentes escenarios de evolución del sistema (scenario analysis). Estos escenarios de evolución identificados en el sistema natural perturbado, relacionados con la perforación de sondeos, sobreexplotación de acuíferos, precipitación rápida de travertinos, etc., serian análogos a los que podrían ocurrir en un AGP-CO2 que también fuera perturbado antropogénicamente, por lo que resulta totalmente necesario evitar la perturbación artificial de la formación sello del AGPCO2. Por último, con toda la información obtenida se ha propuesto una metodología de estudio que pueda aplicarse al estudio de posibles emplazamientos de un AGP-CO2 desde la perspectiva de los reservorios naturales de CO2, sean estancos o no. Esta metodología comprende varias fases de estudio, que comprendería la caracterización geológico-estructural del sitio y de sus componentes (agua, roca y gases), la identificación de las analogías entre un sistema natural de almacenamiento de CO2 y un modelo conceptual de un AGP-CO2, y el establecimiento de las implicaciones para el comportamiento y la seguridad de un AGP-CO2. ABSTRACT The accumulation of the anthropogenic greenhouse gases in the atmosphere is the main responsible for: i) the increase in the average temperature of the Earth over the past century by almost 1 °C; ii) the rise in the mean sea level; iii) the drop of the ice volume and terrestrial snow; iv) the strong climate variability and extreme weather events that have been happening over the last decades; and v) the spread of epidemics and infectious diseases. All of these events are just some of the evidence of current climate change. The problems and growing concern related to these phenomena, prompted the adoption of the so-called "Kyoto Protocol" (Japan) in 1997, in which the signatory countries established different measurements to control and reduce the emissions of the greenhouse gases. These measurements include the CCS technologies, focused on the capture, transport and storage of CO2. Within this context, it was approved, in October 2008, the Strategic Singular Project "Tecnologías avanzadas de generación, captura y almacenamiento de CO2" (PSE-120000-2008-6), supported by the Ministry of Science and Innovation and the FEDER funds. This Project, by means of the Subproject "Geological Storage of CO2" (PSS- 120000-2008-31), was focused on the detailed study of the Natural Analogue of CO2 Storage and Leakage located in the Ganuelas-Mazarron Tertiary basin (Murcia), among other Spanish Natural Analogues. This research work has been performed in the framework of this Subproject, being its final objective to predict the behaviour and evaluate the safety, at short, medium and long-term, of a CO2 Deep Geological Storage (CO2-DGS) by means of a comprehensive study of the abovementioned Natural Analogue. This study comprises: i) the geological and hydrogeological context of the basin and its geophysical research; ii) the water sampling of the selected aquifers to establish their hydrogeochemical and isotopic features; iii) the mineralogical, petrographic, geochemical and isotopic characterisation of the travertines formed from upwelling groundwater of several hydrogeological and geothermal wells; and iv) the measurement of the free and dissolved gases detected in the basin, as well as their chemical and isotopic characterisation, mainly regarding CO2 and 222Rn. This information, summarised in separate chapters in the text, has enabled to build a conceptual model of the studied natural system and to establish the analogies between both the studied natural system and a CO2-DGS, with possible natural and/or anthropogenic escapes. All this information has served, firstly, to predict the behaviour and to evaluate the safety, at short, medium and long-term, of a CO2-DGS and, secondly, to propose a general methodology to study suitable sites for a CO2-DGS, taking into account the lessons learned from this CO2 natural reservoir. The main results indicate that the Ganuelas-Mazarron basin is a graben bounded by normal faults with significant vertical movements, which move down the metamorphic substrate (Nevado-Filabride Complex), and filled with acid volcanic-subvolcanic rocks. Furthermore, this basin is filled with two sedimentary formations: i) the Miocene marls, which are predominant and almost exclusive in the basin; xxiv and ii) the Plio-Quaternary conglomerates and gravels. A deep saline CO2-rich aquifer was evidenced in this basin as a result of the geothermal exploration wells performed during the 80s, located just at the top of the Nevado-Filabride Complex and at a depth that could exceed 800 m, according to the geophysical exploration performed. This saline CO2-rich aquifer is precisely the main object of this study. Therefore, it is not discarded the possibility that the CO2 in this aquifer be in supercritical state. Consequently, the aforementioned basin gathers the main characteristics of a natural and deep CO2 geological storage, or natural analogue of a CO2-DGS in a deep saline aquifer. The overexploitation of the shallow aquifers in this basin for agriculture purposes caused the drop of the groundwater levels and hydrostatic pressures, and, as a result, the ascent of the deep saline and CO2-rich groundwater, which is the responsible for the contamination of the shallow and fresh aquifers. The hydrogeochemical features of groundwater from the investigated aquifers show the presence of very different hydrofacies, even in those with similar lithology. The high salinity of this groundwater prevents the human and agricultural uses. In addition, the slightly acidic character of most of these waters determines their capacity to dissolve and transport towards the surface heavy and/or toxic elements, among which U is highlighted. This element is abundant in the acidic volcanic rocks of the basin, with concentrations up to 14 ppm, mainly as sub-microscopic uraninite crystals. The isotopic study of this groundwater, particularly the isotopic signature of C from DIC (δ13C-DIC), suggests that dissolved C can be explained considering a mixture of C from two main different sources: i) from the thermal decomposition of limestones and marbles forming the substrate; and ii) from edaphic origin. However, a minor contribution of C from mantle degassing cannot be discarded. The study of travertines being formed from upwelling groundwater of several hydrogeological and geothermal wells, as a result of the fast CO2 degassing and the pH increase, has allowed highlighting this phenomenon, by analogy, as an alert for the CO2 leakages from a CO2-DGS. The analysis of the dissolved and free gases, with special attention to CO2 and 222Rn, indicates that the C from the dissolved and free CO2 has a similar origin to that of the DIC. The R/Ra ratio of He corroborates the minor contribution of CO2 from the mantle degassing. Furthermore, 222Rn is generated by the radioactive decay of U, particularly abundant in the volcanic rocks of the basin, and/or by 226Ra from the U or from the Messinian gypsum in the basin. Moreover, CO2 acts as a carrier of the 222Rn, a fact evidenced by the positive anomalies of both gases at ~ 1 m depth and mainly related to natural (faults and contacts) and anthropogenic (wells) perturbations. The isotopic signature of C from DIC, carbonates (travertines), and dissolved and free CO2, suggests that this parameter can be used as an excellent tracer of CO2 escapes from a CO2-DGS, in which CO2 usually from the combustion of fossil fuels, with δ13C(V-PDB) of ~ -30 ‰, will be injected. All of these results have allowed to build a conceptual model of the behaviour of the natural system studied as a natural analogue of a CO2-DGS, as well as to establish the relationships between both natural xxv and artificial systems. Thus, the most important analogies, regarding the elements of the system, would be the presence of: i) a deep saline CO2-rich aquifer, which would be analogous to the storage formation of a CO2-DGS; ii) a marly sedimentary formation with a thickness greater than 500 m, which would correspond to the sealing formation of a CO2-DGS; and iii) shallow aquifers with fresh waters suitable for human consumption, U-rich volcanic rocks, and faults that are sealed by gypsums and/or marls; geological elements that could also be present in a CO2-DGS. On the other hand, the most important analogous processes identified are: i) the upward injection of CO2, which would be analogous to the downward injection of the anthropogenic CO2, this last with a δ13C(V-PDB) of ~ -30 ‰; ii) the dissolution of CO2 and 222Rn in groundwater of the deep aquifer, which would be analogous to the dissolution of these gases in the storage formation of a CO2-DGS; iii) the contamination of the shallow aquifers by the uprising of CO2-oversaturated groundwater, an analogous process to the contamination that would occur in shallow aquifers located above a CO2-DGS, whenever it was naturally (reactivation of faults) or artificially (wells) perturbed; iv) the degassing (CO2 and associated gases, among which 222Rn is remarkable) of the deep saline aquifer through wells, process which could be similar in a perturbed CO2- DGS; v) the rapid formation of travertines, indicating that the CO2-DGS has lost its seal capacity. The identification of the most important analogies has also allowed analysing and evaluating, approximately, the behaviour and safety in the short, medium and long term, of a CO2-DGS hosted in a similar geological context of the natural system studied. For that, it has been followed the methodology based on the analysis and identification of FEPs (Features, Events and Processes) that have been combined together in order to generate and analyse different scenarios of the system evolution (scenario analysis). These identified scenarios in the perturbed natural system, related to boreholes, overexploitation of aquifers, rapid precipitation of travertines, etc., would be similar to those that might occur in a CO2-DGS anthropogenically perturbed, so that it is absolutely necessary to avoid the artificial perturbation of the seal formation of a CO2-DGS. Finally, a useful methodology for the study of possible sites for a CO2-DGS is suggested based on the information obtained from this investigation, taking into account the lessons learned from this CO2 natural reservoir. This methodology comprises several phases of study, including the geological and structural characterisation of the site and its components (water, rock and gases), the identification of the analogies between a CO2 storage natural system and a conceptual model of a CO2-DGS, and the implications regarding the behaviour and safety of a CO2-DGS.

Ingeniería Geológica en Terrenos Volcánicos. Métodos, Técnicas y Experiencias en las Islas Canarias

La presente obra es un compendio de conceptos, metodologías y técnicas útiles para acometer proyectos y obras en terrenos volcánicos desde el punto de vista de la ingeniería geológica y la geotecnia. El libro se presenta en tres partes diferenciadas. La primera es conceptual y metodológica, con capítulos que tratan sobre la clasificación de las rocas volcánicas con fines geotécnicos, la caracterización geomecánica, los problemas geotécnicos y constructivos asociados a los distintos materiales, y una guía metodológica para la redacción de informes geotécnicos para la edificación. La segunda parte aborda las aplicaciones a obras de ingeniería, incluyendo deslizamientos, obras subterráneas,infraestructuras marítimas y obras públicas. La tercera parte recoge capítulos dedicados a describir distintos casos prácticos de obras y proyectos en los que la problemática geotécnica en terrenos volcánicos ha tenido un papel relevante. Los capítulos han sido elaborados por técnicos y científicos de reconocido prestigio en el campo de la ingeniería geológica en terrenos volcánicos, que han plasmado en ellos sus conocimientos y experiencias en la materia.Los editores y autores de parte de los capítulos del libro, los Doctores Luis E. Hernández Gutiérrez (Geólogo) y Juan Carlos Santamarta Cerezal (Ingeniero de Montes, Civil y Minas), son los responsables del grupo de investigación INGENIA (Ingeniería Geológica, Innovación y Aguas). Su actividad investigadora comprende más de 200 publicaciones en el área de la ingeniería geológica, la geotecnia, medio ambiente y el aprovechamiento del agua en islas y terrenos volcánicos. En relación a la docencia han impartido y dirigido más de 90 seminarios y cursos de especialización a nivel nacional e internacional, incluyendo la organización de 4 congresos internacionales. Fueron premiados por la Universidad de La Laguna en los años 2012, 2013 y 2014 por su calidad docente e innovación universitaria, y son pioneros en los laboratorios virtuales para la enseñanza de la ingeniería. Participan activamente como profesores colaboradores e investigadores en varias universidades e instituciones españolas e internacionales. Todas sus publicaciones están disponibles en internet, con libre acceso. Ingeniería geológica en terrenos volcánicos, es una obra de gran interés para, consultores, técnicos de administraciones públicas, proyectistas y demás profesionales implicados en obras y proyectos de infraestructuras en terrenos volcánicos; también es útil para académicos y estudiantes de ingeniería o ciencias geológicas que quieran investigar o iniciarse en las singularidades que presentan los materiales volcánicos en la edificación o en la ingeniería civil y minera.

Evolución sedimentaria de las cuencas lacustres neógenas de la zona pre bética ( Albacete, España). Relación, posición y efectos del vulcanismo durante la evolución. Interés minero.

Las cuencas neógenas continentales del Prebético presentan un relleno sedimentario potente que aparece estructurado en dos unidades tectosedimentarias superpuestas, las cuales abarcan una gran parte del Mioceno Superior (Vallesiense Medio-Turoliense). Dichas unidades están compuestas esencialmente por sedimentos lacustres, diferenciándose en ellas cinco tramos caracterizados por facies diferentes. En la unidad tectosedimentaria inferior se distinguen: Facies A, constituidas por cuerpos conglomeráticos tabulares que intercalan niveles de lutitas laminadas; Facies B, formadas fundamentalmente por areniscas canalizadas, lutitas y margas; Facies C, caracterizadas por niveles evaporíticos (yesos con nódulos de azufre) que evolucionan en la vertical a margas y carbonatos con presencia creciente de niveles diatomíticos. Por su parte, la unidad tectosedimentaria superior está formada por: Facies D, constituidas por depósitos slumpizados y turbiditas; y Facies E, consistentes en una sucesión monótona de diatomitas y carbonatos con intercalaciones de porcelanitas. Las dos unidades distinguidas están separadas por una discontinuidad de carácter regional que está en relación con un evento sísmico importante, con manifestaciones volcánicas asociadas de carácter lamproítico. Como resultado del análisis del relleno de las cuencas, se distinguen dos etapas distensivas dentro del contexto extensional general del área bética durante el Mioceno Superior: una primera etapa distensiva que condiciona la formación de estas cuencas durante el Tortoniense, y una segunda etapa, intra-Messiniense, que supone una reactivación importante en su relleno, con incidencia de eventos sísmicos y vulcanismo. Dichas etapas, marcadas por discontinuidades mayores, tienen su equivalente correlativo en otras cuencas neógenas de la Península.

Geoquímica de emanaciones difusas y termografía en sistemas volcánicos: implicaciones para la exploración geotérmica y la vigilancia volcánica en Canarias

En la presente tesis doctoral, titulada “Geoquímica de emanaciones difusas y termografía en sistemas volcánicos: implicaciones para la exploración geotérmica y la vigilancia volcánica en Canarias”, se ha evaluado el uso conjunto de técnicas geoquímicas (prospecciones geoquímicas de gases y volátiles en el ambiente superficial del suelo) y geofísicas (campañas de exploración magnetotelúrica y estudio de imágenes térmicas) como herramientas para la monitorización volcánica y la exploración geotérmica. Las Islas Canarias fueron el marco de estudio elegido para lograr este objetivo, debido a que en dichas islas ha habido actividad volcánica holocénica (a excepción de La Gomera), habiéndose registrado erupciones históricas en las islas de Tenerife, La Palma, Lanzarote y El Hierro. El archipiélago canario en su conjunto se puede considerar como un área volcánicamente activa, siendo el riesgo volcánico hoy día mayor que hace 40 años, como resultado de un drástico aumento poblacional y socio-económico, expuesto a los peligros volcánicos inherentes a la naturaleza volcánica del archipiélago. En la historia reciente de las Islas Canarias existe una carencia de esfuerzos para la explotación de uno de los beneficios del fenómeno volcánico, como podría ser el desarrollo de la energía geotérmica: Canarias es la única región del territorio nacional con recursos geotérmicos de alta temperatura como consecuencia de la presencia de un volcanismo activo. Por lo tanto, es necesario un mayor esfuerzo para desarrollar la energía geotérmica en Canarias y mejorar los sistemas de detección de señales de alerta ante futuros procesos de reactivación volcánica. Este trabajo de tesis doctoral persigue (i) reducir los impactos negativos de la actividad volcánica en las islas Canarias a través de un avance en la comprensión de la dinámica de las emisiones de gases volcánicos como una poderosa técnica de vigilancia volcánica y (ii) promover el desarrollo de la energía geotérmica a través un avance en el conocimiento de los recursos geotérmicos que pudieran existir en el subsuelo de las Islas Canarias...

GIS technologies and spatial organization patterns among hunter-gatherers: an archaeological case study from Southern Patagonia (southern South America)

This paper discusses some aspects of hunter-gatherer spatial organization in southern South Patagonia, in later times to 10,000 cal yr BP. Various methods of spatial analysis, elaborated with a Geographic Information System (GIS) were applied to the distributional pattern of archaeological sites with radiocarbon dates. The shift in the distributional pattern of chronological information was assessed in conjunction with other lines of evidence within a biogeographic framework. Accordingly, the varying degrees of occupation and integration of coastal and interior spaces in human spatial organization are explained in association with the adaptive strategies hunter-gatherers have used over time. Both are part of the same human response to changes in risk and uncertainty variability in the region in terms of resource availability and environmental dynamics.

Examen geológico-Petrografico de un Perfil de Toba en la República de El Salvador(informe preliminar)

Gran parte de la República de El Salvador está cubierta por productos de explosiones volcánicas, originarias de los diferentes volcanes activos y apagados, estos depósitos volcánicos no son solamente testigos importantes de la actividad volcánica, sino también representan un factor determinativo del paisaje Salvadoreño y son como rocas madres de la cual se origina el suelo de importancia básica para la agricultura. En la Carretera del Norte entre Villa Delgado y Apopa, hay depósitos de cenizas volcánicas en buena exposición por la construcción de la carretera, en los paredones de los cortes se observa la sucesión de 4 a 5 capas distintas de materiales diferentes, unas encimas de las otras. Estos estratos están separados por horizontes de descomposición, es decir de tierras negras. Fue objeto de este estudio reconocer la composición de dichas capas y aquella de las resultantes tierras descompuestas. Para tal fin se tomo 10 muestras de un perfil situado a unos 400 metros al norte del tercer cruce ferroviario al norte de Villa Delgado, en la propia carretera.

Sobre la ecología de la vegetación de los barrancos de El Salvador

En todas aquellas partes de El Salvador que están cubiertas por espesas capaz de cenizas volcánicas jovenes, la acción erosiva del agua produjo profundos barrancos. Durante la temporada lluviosa corre por ellos gran parte de las aguas meteóricas, mientras que en la época seca son quebradas secas. Estos barrancos están caracterizados por sus paredes altamente inclinadas a veces verticales o aun desplomadas. Estos barrancos se prestan especialmente para estudios ecológicos, porque poseen una flora y fauna muy característica la primera se presenta especialmente en aquellos lugares donde ambos paredones tienen inclinación vertical y donde la vegetación natural está protegida de los efectos del sol por el follaje de árboles, observando el desarrollo de estas plantas en el intervalo de la estación lluviosa a la seca, podemos distinguirlas fácilmente en dos grupos diferentes: el comportamiento del primer grupo es análogo a aquel de los efímeros de primera en la región del mediterráneo sus esporas o semillas germinan al comienzo de la época lluviosa, desarrollándose durante su duración y fructificando hasta el comienzo de la siguiente época seca, esto es debido a que saben aprovechar las reservas de agua que todavía han quedado en el suelo, por poseer un raigambre más profundo.

Las cenizas de pómez en los alrededores de San Salvador

En los alrededores de la ciudad de San Salvador abundan cenizas blancas de pómez, la llamada “Tierra blanca”, resultantes de erupciones del volcán El Boquerón. Los horizontes de descomposición permiten estudiar la estratificación de las cenizas de pómez tal como se detalladamente en vista de 3 perfiles. El contenido mineral y el análisis químico indican un magma acido, rico en cal. Una investigación de las distintas capaz de ceniza, respecto a la distribución de granos y minerales, da a conocer diferencias cuantitativas apropiadas para la comprobación de los perfiles. En la descomposición de las cenizas el vidrio se transforma de preferencia en metahaloisa los demás minerales se muestran bastante estables, a excepción de los piroxenes. Por consiguiente la descomposición se efectúa solamente con pocas transformaciones químicas, la descomposición de depósitos de edad conocida, parece realizarse muy lentamente bajo las condiciones climáticas actuales en El Salvador. De eso resultan algunos datos para la historia de las expulsiones del volcán El Boquerón que muestra una actividad muy larga con largos tiempos de calma y periodos breves de erupciones violentas.

Aspecto químico de la actividad de fumarolas en Nicaragua y El Salvador

Desde hace mucho tiempo se suponía que la composición química de fuentes termales y fumarolas, como la de gases de emisiones volcánicas, deberían ofrecer buenos indicios respecto al estado de actividad y la naturaleza de procedencia de las emisiones. La aplicación más práctica de la volcanología química tal vez se encuentre en los problemas relacionados con el desarrollo de las riquezas naturales de vapor. Durante los estudios de las reservas hidrotermales de Nicaragua realizados en 1952 y 1953, se hizo evidente que una cuestión de primera importancia para la tasación de la posibilidad del desarrollo de fuerza, es la determinación del origen del vapor. Sin entrar en detalles, se puede decir que vapor natural en cantidades adecuadas con una razón alta de vapor–agua, es solamente posible desde fuentes magmáticas primarias. Entre algunos indicios posibles que pudieran indicar un origen magmático, son los siguientes: un alto contenido químico, la presencia de elementos o compuestos característicos de gases magmáticos y la ausencia de elementos o compuestos de origen superficial.

Evaluación de las propiedades térmicas de las rocas de la zona noroccidental del Volcán Nevado del Ruiz e impactos ambientales asociados a proyectos geotérmicos

Esta investigación tuvo como objetivo realizar una evaluación preliminar del potencial geo-térmico de la zona norte y noroccidental del Volcán Nevado del Ruiz (VNR), mediante la medición de la conductividad térmica y la capacidad calorífica de muestras de roca, e identificar los principales impactos ambientales asociados al aprovechamiento de los re-cursos geotérmicos en zonas volcánicas. El VNR es un estratovolcán activo, ubicado en el Parque Nacional Natural Los Nevadas, en los límites entre los departamentos de Caldas y Tolima. La explotación de los recursos geotérmicos en esta área podría suplir las necesi-dades energéticas locales, particularmente para la agricultura basada principalmente en el cultivo de café. La conductividad térmica y la capacidad calorífica fueron determinadas en 62 muestras de roca colectadas en la zona norte y noroccidental del VNR durante una salida de campo realizada en noviembre del 2014; la conductividad térmica fue medida utilizando una son-da de aguja, y la capacidad calorífica fue estimada de acuerdo con el tipo de roca. Estos datos, junto con el flujo de calor, se utilizaron para estimar la temperatura a profundidad y posteriormente calcular el potencial geotérmico a lo largo de un perfil geológico inferido trazado en el área del estudio. Los impactos ambientales fueron identificados a partir de una revisión bibliográfica que permitió seleccionar tres centrales geotérmicas en opera-ción ubicadas en zonas volcánicas, similar a la futura central geotérmica planeada en el área del VNR, para las cuales algunos impactos habían sido caracterizados.

Comparación de dos fertilizantes sintéticos versus un orgánico en el cultivo de maíz (Zea Mays L.), Variedad Nutrinta Amarillo, Centro Experimental las Mercedes,2015

El trabajo de investigación fue realizado en el centro de experimentación y validación de tecnología (CEVAT), Las Mercedes ubicado en el km 11 carretera norte, entrada al CARNIC 800 metros al norte, con coordenadas geográficas 12°10’14” a 12°08’05” de latitud Norte y 86°10’22” a 86°09’44” longitud Oeste a 56 msnm, durante los meses de octubre 2015 a enero 2016. Los suelos de esta zona son derivados de cenizas volcánicas, suelos jóvenes y pertenece a la serie Las Mercedes, con textura franco arcillosa. El objetivo es comparar el efecto que tiene las diferentes fuentes de fertilizantes sintéticos y orgánicos sobre el crecimiento y rendimiento del cultivo de maíz, el primero con fertilizante tradicional (12-30-10 y urea), el segundo con fertilizantes especial (fertimaiz y nitro xtend) y el orgánico (humus de lombriz). Se estableció un arreglo unifactorial en diseño de bloques completo al azar con cuatro repeticiones y tres tratamientos. Los datos fueron analizados con el programa INFOSTAT. La dimensión total del ensayo fue de 410.8 m2. El análisis de los resultados muestra que hubo diferencia significativa en la variable: diámetro del tallo (2.15 cm), largo de la hoja (98.89 cm), altura de inserción de la panoja (225.08 cm), presentando el tratamiento tradicional los mejores resultados, las variables, altura de la planta (215.43 m), numero de hojas (8.58), ancho de la hoja (8.78 cm), área foliar (604.06 cm2). Inserción de la espiga (129.77 cm), longitud de la mazorca (15.03 cm), numero de hileras (14.58), rendimiento (3453.48 kg ha-1) refleja los mejores resultados al fertilizar con el tratamiento especial. La fertilización orgánica no presentó buenos resultados en las variables de crecimiento y rendimiento en el cultivo de maíz generando pérdida económica en el primer ciclo de fertilización orgánica.

CARACTERIZACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN HUMEDA EN EL PARQUE NACIONAL VOLCÁN POÁS, COSTA RICA

 La deposición ácida asociada con algunos contaminantes puede dañar potencialmente ciertos componentes de los ecosistemas terrestres, incluyendo plantaciones agrícolas, forestales, suelos  forestales, microorganismos, infraestructuras y la salud de los pobladores que habiten el área de impacto de la actividad volcánica.  Efectos negativos de la precipitación ácida se han detectado en la vegetación forestal del Parque Nacional Volcán Poás, especialmente en aquellas áreas que son mayormente impactadas por la pluma de gases del volcán y la precipitación, tanto seca, como húmeda.  El estudio se inició en 1984, éste lleva un récord de la composición química y el valor de ph las precipitaciones húmedas y secas en el área de estudio, así también se han efectuado valoraciones de la incidencia de las precipitaciones en la vegetación  y en la infraestructura del lugar.  En este artículo se hace un breve análisis de la conducta de estas precipitaciones que han venido impactando el ambiente circundante y, lo que es más importante, se dan algunas indicaciones de orden preventivo, a considerar para los habitantes y visitantes de esta área recreativa, que eventualmente podrán sufrir algunos transtornos por las emisiones volcánicas.

DESLIZAMIENTOS EN LA CUENCA MEDIA Y SUPERIOR DEL RIO REVENTADO, CARTAGO, COSTA RICA

La cuenca del río Reventado, situada en la vertiente sur del Volcán Irazú, Costa Rica, presenta actualmente un riesgo para la ciudad de Cartago (aproximadamente 30.000 habitantes), especialmente para algunos asentamientos cercanos al río mismo.  Este riesgo consiste, en primer lugar, en un deslizamiento con grandes extensiones en la parte inferior de la cuenca media, el deslizamiento llamado San Blas. Este deslizamiento está formado por la antigua terraza de Banderilla de material de avalanchas holocenas y que fue activado en el comienzo de la década de los setenta por la destrucción de su sostén por la explotación de materiales en tajos. Anteriormente, la última vez en los años 63-65, el riesgo era diferente:Erupciones del Irazú con grandes cantidades de cenizas originaron un cambio violento del régimen hidrológico, intensas lluvias causaron crecidas y avalanchas, profundizando en la cuenca superior los cauces y provocando así deslizamientos. En la cuenca baja estas avalanchas provocan inundaciones y acumulaciones de los abanicos diferentes. Los deslizamientos activados por estos eventos actualmente muestran poca o ninguna actividad, pero el riesgo de repeticiones de estos eventos persiste. SUMMARYThe Rio Reventado watershed, situated in the southern slope of the Irazú volcano, Costa Rica, presents a risk for the town of Cartago (30.000 inhabitants) and specially for some settlements near the river.  In first place, this risk consists of a huge landslide in the lower part of the watershed, the<<San Blas- landslide, which is formed by the labaric material of a Holocene terrace of the Reventado, called <<Banderilla- terrace>>. At the beginning of the seventies this terrace was activated due the explotation of its materials in two quarries.  The risks existing before in this watershed were of an other nature, an example give the events of years 1963-65:A violent hydrologic change in the upper part of the Reventado watershed due to the ashfall of an eruption of the Irazú caused big mudflows whish depend the river beds and thus provoked landslides.  These mud flows caused inundations and accumulations in the lower watershed. Today, the land slides activated in the sixties are stable or semistable, but the risk of repetitions still persists.