Elementos de tierras raras en agua subterránea y su relación con los sistemas flujo en rocas marinas y volcánicas del Centro de México.

Abstract

Se utilizan Elementos de Tierras Raras (ETR) - serie de los lantánidos - disueltos en agua subterránea para determinar su interacción con medios granulares y fracturados en dos provincias geológicas en el centro de México: la Mesa Central (MC) y la Faja Volcánica Transmexicana (FVTM). Se obtuvieron 94 muestras de agua subterránea en el suroeste del Estado de Guanajuato, en las que se determinó la concentración de ETR. Se utilizó el programa geoquímico PHREEQC para simular la especiación acuosa y obtener los índices de saturación con respecto a fases minerales y mezclas de agua. Los resultados muestran que las anomalías de cerio (Ce) y europio (Eu) son características de los procesos de la interacción agua-roca: las anomalías negativas de Ce se asocian a las aguas subterráneas que circulan en un acuífero carbonatado-marino del Cretácico, y las anomalías negativas y positivas de Eu se asocian a acuíferos fracturados de la MC y FVTM, respectivamente. Los ETR se incorporan al agua subterránea por la disolución de minerales presentes en las rocas y su concentración es controlada por el pH, la coprecipitación y los procesos de sorción. La presencia de anomalías negativas de Ce, en los acuíferos fracturado y granular superyacientes al acuífero carbonatado, sugieren continuidad hidráulica entre ellos a través de fallas y micro-fracturas conectadas a profundidades mayores a 1000 m. Este comportamiento es consistente con el modelo Gravitacional de Sistemas de Flujo de Agua Subterránea (SFAS) Tóthiano-Freezeano, en donde los ETR actúan como trazadores naturales en la definición del flujo regional en este medio geológico complejo, confirmando la importancia de considerar los tiempos de residencia y la componente vertical de los SFAS en la gestión del agua subterránea.