UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO FACULTAD DE INGENIERA Caracterizacinhidrogeolgicadeun sector del acufero del Valle de Iguala, Guerrero. TESIS Que para obtener el grado de Ingeniera GelogaPRESENTA Alejandra Noem Garca Romero Director: Dr. Jos Antonio Hernndez Espri 2012 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO FACULTAD DE INGENIERA Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala, Guerrero. TESIS QUE PARA OBTENER EL TTULO DE: INGENIERA GELOGA P R E S E N T A ALEJANDRA NOEM GARCA ROMERO DIRECTOR: Dr. Jos Antonio Hernndez Espri MXICO, D.F. 2012 CONTRIBUCIN DEL GRUPO DEHIDROGEOLOGA DE LA FACULTADDE INGENIERA, UNAM Este documento representa la novena tesisdel Grupo de Hidrogeologa de laFacultad de Ingeniera (UNAM) como partede su contribucin cientfica y de formacinde recursos humanos especializados en la evaluacin de acuferos. AGRADECIMIENTOSY DEDICATORIA Si con alguien estoy agradecida es con Dios, que como su hija me ha colmado de bendiciones yhapermitidoqueenmividasiemprehayapersonasmaravillosasquehancaminadoami lado para que lograra llegar al final en esta etapa de mi vida. ConmispapsngelySilvia,mihermanaAdriana,Moiss,Lalo,laSra.AurorayelSr. Moiss por su apoyo en diferentes formas mientras luchaba por llegar aqu. Conmitutor,AntonioHernndezEspri,porsugranapoyoyenseanzadurantemi educacin universitaria y la realizacin de este trabajo. Eres un excelente profesor y una gran promesa de una mejor educacin para los alumnos. Ha sido todo un honor aprender de ti. Con los profesores que durante los dos primeros aos de carrera me formaron como ingeniera yalgoms,ascomoconlosprofesoresGustavoTolson,AlfredoVictoria,HctorMacas, BlancaBuitrn,NoSantilln,EduardoAguayo,GilbertoSilva,ClaudiaMendoza,Leovigildo Cepeda,JuanCarlosCruz,MiguelVera,RicardoPadilla,JavierArellano,DanteMorn,Luis Espinosa,CarlosChong,GuadalupeAlvaradoyJorgeNietodelosqueadquirmsque conocimientos de Geologa. Con mis sinodales Claudia Arango, Javier Arellano, Alberto Arias y Martn Vidal por su apoyo para mejor este trabajo. Con Arturo de los Santos, Carlos Jimnez y Fabin Durn por suapoyo para lograr que este trabajo llegara a su culminacin. Dedico esta tesis... A mis padres y mi hermana, que pese a las diferencias, siempre han estado ah para darme lo mejor,compartirsutiempo,suesfuerzoysuamor.Nosloconmigosinotambinconmi hermosopequeo.Porquecuandoelmundohadudadodemiscapacidades,ustedesno creyeron y siempre me exigieron ser mejor. AmiabueloRamnporserunhombretanfuerte,nicoyamarmetanto;amitaColumba, unamujerconmuchasvirtudesyejemploaseguircomomadre;amitoEstebanymita Chela,poraosdeapoyoincondicionalalafamilia;amisprimosSergio,Mariana,Edrisy Alexis, que son personas maravillosas con un futuro brillante; a mi hermosa sobrinita Lizeth, a mi ta Rosita, Lupita, Rocio, Guillermina, Yolanda,Veda, Esperanza, a mi to Jorge y familia en general. A mis hermanos del alma Andrs, Arturo y Fernando por ser amigos incondicionales durante tantos aos, y estoy segura que por muchos ms. Alosamigosqueheidocultivandodurantecadaetapademividaytengoelgustodeque sigan formando parte de ella. A los compaeros de la universidad con los que compart muchas experiencias durante estos aos, las cuales permitieron que ahora seamos amigos. ACarlosJimnezporsuapoyomientrasescribamitesisyestaramiladoenlosbuenosy malos momentos Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 5 AlFlako,quellegasteamividaenlascircunstanciasmenosesperadas,produciendo sentimientosquenologroponerenpalabrasperoquehacenindispensablemencionarteen estas lneas por el gran valor y lugar que ocupas en mi vida. Gracias por demostrarme todo lo que significo para ti te amo! PeroladedicoenespecialalamayorbendicindemividaMIAMADOHIJO,DANTE ABINOAM.Porllenarmividadefelicidadyexperienciasmaravillosaseinigualablesdesde hace ms de nueve aos, por ser mi compaa en el silln muchas noches mientras haca mis tareas,porquemuchasmaanastuprimerapreguntaaldespertarfuesihabadormido,por serunbuencompaerodeclases,porquecadadaqueveotushermososojosmehaces sentir invencible y me recuerdas que hay un ser maravilloso por el que debo luchar. Soy una mujermuyafortunadaporsertumadre.Elesfuerzodeestosaosyestetrabajosontuyos porquesinteneropcincedistedeltiempoqueeraparati,paraquelograraunosdemis sueos.Elcualnosofreceunmejorfuturo.Nohaysuficientespalabrasenelmundopara expresar lo orgullosa que me siento de ti y el gran amor que te tengo. "El miedo ha favorecido ms el conocimiento general del ser humano que el amor, pues el miedo quiere adivinar quin es el otro, qu es lo que puede, qu es lo que quiere: equivocarse en eso constituira un peligro yunadesventaja. El amor,por elcontrario,tieneun secretoimpulso averenel otrolamayor cantidad posible de cosas bellas o a elevarlo lo ms alto posible: equivocarse a ese respecto seria para el amor un placer y una ventaja, y acta de ese modo." Friedrich Nietzsche RESUMEN El incremento de la poblacin mexicana en las ltimas dcadas ha trado como consecuencia elaumentoenlademandadelaguapotable,loquehaprovocadosobreexplotacinenlos acuferos y ha puesto en riesgo el abastecimiento del agua en la poblacin. Considerandoloanterioryconbaseenelanlisisgeolgico,geofsicoehidrolgicodela zonadelValledeIguala,Guerrero,seestableciunmodelohidrogeolgicoconceptualpara comprenderelcomportamientodelacufero.Enelreadeestudiolapresenciaderocas sedimentariosmarinas(FormacinMorelosyMezcala)yterrgenascontinentales(Grupo Balsas)quevandelCretcicoSuperioralOligoceno,fueronintrusadasporelgranito-granodioritaCoxcatlnduranteelEoceno.Sobreyaciendolasrocassedimentariasdel OligocenoseencuentralaRiolitaTilzapotladelOligocenoTardoolosdepsitosdel Recientes.Laprincipalunidadacuferacorrespondealconglomeradodematrizcalcreo-arenosa,limoyarcilladelGrupoBalsasdeedadpalegena.Conayudadelaexploracin geofsicabasadaenelmtodoMagnetotelrico,sedeterminquelaunidadacuferaesta una profundidad de 30 m aproximadamente y tiene un espesor que vara de 50 a 250 m; as mismo,seidentificlapresenciadeunlentearcillosoaunaprofundidadpromediode20m, que confina en algunas zonas la parte superior del acufero. Basado en la red piezomtrica, se observ que la direccin preferencial del flujo subterrneo es noreste-suroeste, se detectaron zonas de deformacin en las lneas equipotenciales debido alaincipienteextraccindeaguaenlaciudaddeIgualayseidentificqueelacuferoest conectado hidrulicamente con la Laguna de Tuxpan debido a que la laguna le aporta agua al acufero.Losparmetroshidrulicosseestimaronpormediodelainterpretacindedos pruebasdebombeodelargaduracinconuncaudalconstantemedianteelmtodode Cooper-Jacob.Losvaloresdetransmisividadobtenidosson5[m2/d]y493[m2/d],mientras queelvalordelaconductividadhidrulicahorizontalesde0.07[m/d]y10.64[m/d].Los valoresobtenidosdelaconductividadhidrulicahorizontalsonconsistentesconlaliteratura para materiales de arenas arcillosas a arenas medias y conglomerados. La disparidad de los valores obtenidos en la transmisividad y la conductividad hidrulica horizontal nos indica una marcada heterogeneidad en el acufero. El comportamiento del acufero granular del Valle de Iguala es de libre a semiconfinado, con unatransmisividadyconductividadhidrulicahorizontaldebajaamediaconcaudalesde extraccinquevan de1.5 lta12 lt.Por lo que seclasificacomo un acufero debaja amediana importancia hidrogeolgica.ABSTRACT Theriseofthemexicanpopulationinrecentdecadeshasresultedinaincreasedwater demand,whichhasresultedinoverexploitationofaquifersandhasendangeredthewater supply in the population. Because of this and based on geological, geophysical and hydrological analysis of the Iguala Valley area, Guerrero, a conceptual hydrogeological model was established for understanding thebehavioroftheaquifer.Inthestudyarea,thepresenceofmarinesedimentaryrocks(MorelosFormationandMezcala)andcontinentalterrigenous(BalsasGroup)fromLate CretaceoustoOligocene,wereintrudedbythegranite-granodioriteCoxcatlnduringthe Eocene. Overlying Oligocene sedimentary rocks are theLate Oligocene rhyolite Tilzapotla or recentsdeposits.Theprincipalaquiferunitcorrespondstothecalcareoussandymatrix,silt andclayconglomerateBalsasgroupofPaleogeneage.Geophysicalexplorationbasedon Magnetotelluric method help to establish the depthof the aquifer approximately at 30 m anda thicknessrangingfrom50to250m,thepresenceofaclaylenswereidentifiedbetweenan average depth of 20 m in some areas confining the top of the aquifer. Based on the piezometric grid, a preferential direction northeast-southwest of groundwater flow wasobserved,deformationzonesintheequipotentiallinesweredetectedduetoincipient waterextractioninthecityofIguala.becausethelakebringswatertotheaquiferitis hydraulically connected to Tuxpan Lagoon. The hydraulic parameters were estimated through the interpretation of two long duration pumping tests with a constant flow through the Cooper-Jacob method. The transmissivity values obtained are 5 [m 2 / d] and 493 [m 2 / d], while the valueofhorizontalhydraulicconductivityis0.07[m/d]and10.64[m/d].Thevaluesof horizontal hydraulic conductivity are consistent with the literature for materials of clayey sands tomediumsandsandconglomerates.Thedisparitybetweenthevaluesobtainedinthe transmissivity,horizontalhydraulicconductivityindicatesamarkedheterogeneityinthe aquifer. The behavior of Iguala Valley granular aquifer is water-table to semiconfined, with a horizontal hydraulic conductivity, transmissivity and low to medium with extraction volumes ranging from 1.5 lt to 12 lt. It is classified as an aquifer of low to medium hydrogeological importance. NDICE DETALLADOPg. Captulo 1 INTRODUCCIN .............................................................................................. 1 1.1.Antecedentes .................................................................................................................... 3 1.2.Justificacin ....................................................................................................................... 6 1.3.Objetivos ............................................................................................................................ 6 1.3.1.General ....................................................................................................................... 6 1.3.2.Especficos ................................................................................................................ 6 1.4.Localizacin ....................................................................................................................... 7 1.5.Vas y medios de comunicacin ..................................................................................... 9 1.6.Poblacin y actividad econmica ................................................................................... 9 Captulo 2 METODOLOGA Y MATERIALES ................................................................. 12 2.1.Recopilacin de informacin ......................................................................................... 14 2.2.Trabajo de campo ........................................................................................................... 14 2.2.1.Geologa Local ........................................................................................................ 14 2.2.2.Prospeccin Geofsica ........................................................................................... 15 2.2.3.Inventario de pozos de agua ................................................................................ 18 2.2.4.Pruebas de bombeo ............................................................................................... 20 2.3.Procesamiento, interpretacin e integracin de los datos obtenidos en campo e informacin bibliogrfica. ........................................................................................................... 24 2.3.1.Depuracin de datos .............................................................................................. 24 2.3.2.Realizacin de las grficas tiempo vs. ND, log tiempo vs. descenso, log tiempo vs. log descenso y log (t+t/t) vs. descenso residual. ...................................................... 24 2.3.3.Interpretacin de las grficas de bombeo y recuperacin ............................... 25 Captulo 3 GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA .... 32 3.1.Geomorfologa ................................................................................................................ 33 3.2.Geologa regional y Tectnica ...................................................................................... 34 3.3.Geologa local ................................................................................................................. 36 3.3.1.Estratigrafa ............................................................................................................. 36 3.4.Hidrologa superficial ...................................................................................................... 48 3.4.1.Infraestructura hidrulica ....................................................................................... 50 3.4.2.Clima ......................................................................................................................... 503.5.Hidrologa subterrnea .................................................................................................. 54 3.5.1.Situacin administrativa del acufero ................................................................... 54 3.5.2.Uso del agua subterrnea ..................................................................................... 56 3.5.3.Tipo del acufero ..................................................................................................... 57 3.5.4.Parmetros hidrulicos .......................................................................................... 58 3.5.5.Hidrogeoqumica y calidad del agua del acufero de Iguala ............................ 58 Captulo 4 RESULTADOS ................................................................................................ 60 4.1.Geologa local ................................................................................................................. 61 4.2.Interpretacin Geolgica-Geofsica ............................................................................. 63 4.3.Inventario de Pozos de Agua ........................................................................................ 64 4.4.Profundidad del nivel esttico (PNE) y red de flujo subterrneo ............................ 64 4.4.1.Profundidad del Nivel Esttico (PNE) .................................................................. 65 4.4.2.Red de flujo subterrneo ....................................................................................... 65 4.5.Caracterstica de los parmetros hidrulicos ............................................................. 71 4.5.1.Pozo 5 ...................................................................................................................... 71 4.5.2.Pozo 9 ...................................................................................................................... 71 Captulo 5 DISCUSIN .................................................................................................... 74 5.1.Geologa Local ................................................................................................................ 75 5.2.Interpretacin Geolgica-Geofsica ............................................................................. 78 5.3.Inventario de Pozos de agua ........................................................................................ 81 5.4.Profundidad del nivel esttico (PNE) y red de flujo subterrneo ............................ 81 5.4.1.Profundidad nivel esttico (PNE) ......................................................................... 81 5.4.2.Red de flujo subterrneo ....................................................................................... 82 5.5.Caractersticas de los Parmetros Hidrulicos .......................................................... 83 5.5.1.Pozo 5 ...................................................................................................................... 84 5.5.2.Pozo 9 ...................................................................................................................... 91 Captulo 6 CONCLUSIONES ........................................................................................... 99 Captulo 7 RECOMENDACIONES ................................................................................. 101 8.REFERENCIAS ........................................................................................................ 103 ANEXOS .......................................................................................................................... 107 1.MAPA Y SECCIONES GEOLGICAS DEL VALLE DE IGUALA, GUERRERO. 1:50,000. .................................................................................................................................... 1082.INVENTARIO DE POZOS DE AGUA ........................................................................... 109 3.FORMATO DE LA ETAPA DE BOMBEO DEL POZO 5 .......................................... 119 4.FORMATO DE LA ETAPA DE RECUPERACIN DEL POZO 5 ............................ 121 5.FORMATO DE LA ETAPA DE BOMBEO DEL POZO 9 .......................................... 122 6.FORMATO DE LA ETAPA DE RECUPERACIN DEL POZO 9 ............................ 124 NDICE DE FIGURAS Pg. Figura 1.1. Evolucin de la disponibilidad media per cpita en Mxico. SEMARNAT, 2008, CONAGUA, 2011. ................................................................................................................................... 2 Figura 1.2 Localizacin de la zona de estudio, Valle de Iguala, Guerrero. .................................... 7 Figura 1.3. Localizacin del acufero Iguala (1205). CONAGUA, 2008. ......................................... 8 Figura 2.1 Diagrama de flujo del proyecto. ....................................................................................... 13 Figura 2.2 Equipo utilizado para la prospeccin geofsica. A) Consola ADU-07-e. B) Electrodo (EFP-06) de tipo Pb/PbCl2 y carrete. C) Bobina de induccin magntica (MFS-06e). ............... 16 Figura 2.3 Representacin en campo del arreglo.Matzander y Wilde, 2007. ............................ 17 Figura 2.4 Localizacin de los MT en la ciudad de Iguala de la Independencia, Guerrero. ...... 18 Figura 2.5 Ubicacin de pozos con Nivel Esttico conocido en el Valle de Iguala, Guerrero... 19 Figura 2.6 Formato utilizado para las pruebas de bombeo ............................................................ 21 Figura 2.7 Equipo utilizado para la prueba de bombeo: sonda marca HGE. ............................... 22 Figura 2.8 Pozo 5 en el zcalo de la ciudad de Iguala, Guerrero. ................................................ 22 Figura 2.9 Pozo 9 con cisterna y rebombo en la ciudad de Iguala, Guerrero. .......................... 23 Figura 2.10 Pozo 7 en la ciudad de Iguala, Guerrero. ..................................................................... 23 Figura 2.11 Seccin esquemtica de un acufero confinado con un pozo de bombeo totalmente penetrante y dos pozos de observacin con penetracin parcial. ............................. 26 Figura 2.12 Funcin de pozo W (u,r/B) en acufero semiconfinado (Hantus, 1956). ................. 30 Figura 3.1 Zonas geomorfolgicas del Valle de Iguala, Guerrero (Hernndez, 1995). .............. 33 Figura 3.2 Mapa esquemtico de la distribucin de los terrenos en el sur de Mxico, ft: falla Teloloapan, fp: falla de Papalutla y fc: falla Chacalapa (Martini, 2009). ....................................... 35 Figura 3.3 Columna Estratigrfica del Valle de Iguala Guerrero (SGM, 2004). .......................... 37 Figura 3.4 Regiones y cuencas hidrogeolgicas del estado de Guerrero (INEGI 2010). .......... 49 Figura 3.5 Estaciones climatolgicas ubicadas dentro del rea de estudio. ............................... 51 Figura 3.6 Climatogramas promedio de la estaciones climatolgicas ubicadas en el Valle de Iguala de 1970 al 2000. A) Estacin Valerio Trujano, B) Estacin Laguna de Tuxpan, C) Estacin Iguala (SMN) y D) Estacin Iguala (DGE). ........................................................................ 52 Figura 3.7 Mapa de isotermas del Valle de Iguala, Guerrero. ........................................................ 53 Figura 3.8 Mapa de isoyetas del Valle de Iguala, Guerrero. .......................................................... 54Figura 3.9 Zonas de veda en el estado de Guerrero (CONAGUA, 2008). ..................................... 55 Figura 3.10 Grfica de uso del agua subterrnea en el Valle de Iguala, Guerrero. ................... 56Figura 3.11 Grfica de tipos de aprovechamientos de agua subterrnea. .................................. 57 Figura4.1MapageolgicodelValledeIguala,Guerrero.ModificadodeINEGI,200ySGM, 2004. ... 62 Figura 4.2 Perfil geoelctrico con interpretacin geolgica, tambin se muestran los pozos por los que pasa el perfil (lvarez, 2011). ................................................................................................ 63 Figura 4.3 Perfil hidrogeolgico donde se muestran los pozos cercano alperfil y las unidades hidrogeolgicas (lvarez, 2011).......................................................................................................... 63 Figura4.4ConfiguracindelaprofundidaddelNivelEstticodel2005paraelacuferodel Valle de Iguala, Guerrero.................................................................................................................... 67 Figura4.5ConfiguracindelaelevacindelNivelEstticodel2005paraelValledeIguala, Guerrero................................................................................................................................................. 68 Figura4.6ConfiguracindelaprofundidaddelNivelEstticodel2010paraelcentrodela ciudad de de Iguala, Guerrero. ............................................................................................................ 69 Figura 4.7 Red de flujo subterrneo del 2010 para el centro de la ciudad de Iguala, Guerrero. .................................................................................................................................................................. 70 Figura 4.8 Graficas de la prueba de bombeo del Pozo 5. .............................................................. 72 Figura 4.9 Grficas de la prueba de bombeo del Pozo 9. .............................................................. 73 Figura 5.1 Perfil geoelctrico con interpretacin geolgica, tambin se muestran los pozos por los que pasa el perfil (Modificado de lvarez, 2011). ...................................................................... 78 Figura 5.2 Perfilhidrogeolgico donde se muestran los pozos por los que pasa el perfil y las unidades hidrogeolgicas (Modificado de lvarez, 2011). ............................................................. 78 Figura 5.3 Graficas interpretadas de la prueba de bombeo del Pozo 5. ...................................... 85 Figura5.4Curvastericasparapruebasdebombeoenacuferosgranulares(Krusemany Ridder, 2000). ........................................................................................................................................ 86 Figura5.5Casosparticularesdentrodeunapruebadebombeoenacuferoslibresy semiconfinados. ..................................................................................................................................... 88 Figura 5.6 Solucin de la etapa de bombeo del Pozo 5 con el software AQTESOLV. .............. 89 Figura 5.7 Grficas de la prueba de bombeo del Pozo 9. .............................................................. 92 Figura 5.8 Curvas tericas para pruebas de bombeo en acuferos no consolidados. Kruseman y Ridder, 2000. ....................................................................................................................................... 93 Figura 5.9 Interpretacin en AQTESOLVpara acuferos semiconfinados sin almacenamiento en el acuitardo. ...................................................................................................................................... 96Figura 5.10 Interpretacin en AQTESOLVpara acuferos semiconfinados sin almacenamiento en el acuitardo ........................................................................................................................................ 96 INDICE DE TABLAS Pg. Tabla 1.1 Evolucin de la poblacin en el municipio. INEGI, 2010. .............................................. 10 Tabla 1.2 Principales sectores econmicos del municipio de Iguala, Guerrero (INEGI, 2010). 11 Tabla 2.1 Coordenadas en UTM zona 14 de los sondeos MT en la ciudad de Iguala de la Independencia, Guerrero. lvarez, 2011. lvarez, 2011. ............................................................... 18 Tabla 2.2 Coordenadas en UTM zona 14 de los pozos con nivel esttico conocido en el Valle de Iguala, Guerrero para el 2005 y 2010. .......................................................................................... 19 Tabla 2.3 Intervalos de tiempo recomendados para la toma de datos durante una prueba de bombeo. Kruseman y Ridder, 2000. ................................................................................................... 20 Tabla 3.1 Coordenadas en UTM zona 14 de la estaciones climatolgicas ................................. 51 Tabla 3.2 Uso de los aprovechamientos de agua subterrnea (REPDA, 2010 y 2011). ........... 56 Tabla 3.3 Tipos de aprovechamientos de agua subterrnea (REPDA, 2010 y 2011). ................ 57 Tabla 3.4 Parmetros fisicoqumicos de aprovechamientos de la ciudad de Iguala. CONAGUA, 2005. ........................................................................................................................................................ 59 Tabla 4.1 Datos constructivos de los pozos que administra (CAPAMI, 2010). ........................... 64 Tabla 4.2 Valores de nivel esttico y gradiente hidrulico de los pozos del Valle de Iguala que se utilizaron para las configuraciones para el 2005 y 2010, as como sus coordenadas de ubicacin. ................................................................................................................................................ 65 Tabla 5.1 Litologa y comportamiento hidrogeolgico de las unidades en el Valle de Iguala, Guerrero. ................................................................................................................................................. 77 Tabla 5.2 Interpretacin geolgica del perfil geoelctrico (Modificado de lvarez, 2011). ....... 80 Tabla 5.3 Interpretacin hidrogeolgica de las unidades geolgicas del Valle de Iguala (Modificado de lvarez, 2011.) ............................................................................................................ 81 Tabla 5.4 Parmetros hidrulicos obtenidos de la interpretacinde las curvas de la grfica B de la Imagen 5.2 del Pozo 5 del Valle de Iguala, Guerrero. ........................................................... 87 Tabla 5.5 Parmetros hidrulicos del acufero obtenidos de la etapa de bombeo del Pozo 5 del Valle de Iguala, Guerrero. .................................................................................................................... 88 Tabla 5.6 Parmetros hidrulicos obtenidos de la interpretacin de las curvas de la grfica B de la Figura 5.6 del Pozo 9 del Valle de Iguala, Guerrero. ............................................................. 94 Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 14 Tabla 5.7 Parmetros hidrulicos del acufero obtenidos de la etapa de bombeo del Pozo 9 del Valle de Iguala, Guerrero. .................................................................................................................... 94 Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 1 CAPTULO Captulo 1 INTRODUCCIN ANTECEDENTES JUSTIFICACIN OBJETIVOS LOCALIZACIN VAS Y MEDIOS DE COMUNICACIN POBLACIN Y ACTIVIDAD ECONMICA 1 Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 2 1.INTRODUCCIN Elaguasubterrneaesfundamentalparalacivilizacinporquesuponelamayorreservade aguapotableenlasregioneshabitadasporlossereshumanos.Anivelglobal,elagua subterrnearepresentael30%delaguadulcedelaTierra(ClarkeyKing,2004),ahla importancia de esta agua como reserva y recurso para las actividades de los seres humanos. Por lo que el conocimiento de este recurso, su evaluacin, explotacin racional y conservacin sondevitalimportanciaydegranvalorparaelconsumohumano,ascomoeldesarrollo agrcola, econmico e industrial de una regin. Laevaluacindelaguasubterrneahasidounatareaquehaadquiridogranimportanciaen lasltimas dcadasennuestropas,estodebidoalaexplosindemogrficaque trajocomo consecuencia un incremento en la demanda del recurso. En el 2010 en Mxico exista una disponibilidad natural media de460 mil millones de metros cbicosdeaguadulcerenovable.Aldividirestacantidadentreelnmerodehabitantesse obtuvounadisponibilidadnaturalmediapercpitade4,222m3/habitante/aoparael2010 (CONAGUA, 2011). Figura 1.1. Evolucin de la disponibilidad media per cpita en Mxico. SEMARNAT, 2008, CONAGUA, 2011. 420042504300435044004450450045504600465047002000 2002 2004 2006 2008 2010 2012m3/habitante/aoAosDisponibilidadnatural media per cpitaen Mxico Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 3 EnlaFigura1.1sepuedeapreciar ladisminucindeladisponibilidad mediapercpitapara Mxico en el transcurso de los aos. En el caso de Iguala, Guerrero, la extraccin anual es de 14 hm3/ao, con una recarga de 20 hm3/ao (Web 1), con esto datos se clasifica a este acufero como subexplotado. Con el fin de evitar la sobreexplotacin y su contaminacin, debido a su difcil renovacin, se haceindispensablelarealizacindeprospeccioneshidrogeolgicasqueayudena comprenderelcomportamientodelaguasubterrnea,ydisearplanesdegestinque consideren lo siguiente: -Caractersticas geolgicas e hidrogeolgicas del acufero -Factores de escorrenta subterrnea -Hidrogeoqumica -Balance de aguas subterrneas y conocimiento de la zonas de recarga -Caractersticas tcnicas y econmicas de las obras de captacin -Posibilidades tcnica y econmicas de explotacin -Polticas a largo plazo de la explotacin 1.1. Antecedentes a)Fries, Carl. "Geologa del estado de Morelos y de partes adyacentes de Mxico y Guerrero, regin central meridional de Mxico", 1960. El estudio define y cartografa las unidades litolgicas de una regin colindante con el lmitesurdelacuencadeMxico,describelostiposdeaccidentestectnicosque afectaron dichas unidades y presenta datos ms exactos sobre el origen e historia de la cuenca endorreica en que est situada la Ciudad de Mxico Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 4 b)CompaaGeofimex,S.A.,"EstudiogeofsicoenlasproximidadesdeIguala, Guerrero", 1977. ProponelaperforacindepozosdeabastecimientosdeaguaenlaparteNEdela dolinadePololcingo,traselanlisisdetresperfilescadaunocontressondeos elctricos hasta una profundidad de 500 m. c)I.C.G.S.A., "Informe de la zona de Almolonga, Apango, Citlala, Huitzuco e Iguala en el Estado de Guerrero", 1979. Establecelasposibilidadesdelaexistenciadeacuferossaturadosatravsde Sondeos Elctricos Verticalesen las zonas de Almolonga, Apango, Citlala, Huitzuco e Iguala. d)EXYCO,S.A.,"EstudioGeolgico-Estructuralydeprospeccingeohidrolgica en la zona de Iguala-Cocula, Estado de Guerrero", 1988. Propone un modelo hidrogeolgico conceptual en la zona de Iguala-Cocula, donde se identificaron cinco unidades hidrogeolgicas las cuales se mencionan a continuacin: I.Acuferolibrequeestconstituidopordepsitosrecientes(aluvin)y conglomerado. II.ConfinantesuperiordelacuferocalcreoconstituidoporlasFormaciones Oapan,RiolitaTilzapotla,GrupoBalsas,Tetelcingo,MexcalayCuautla(facies clstico-carbonatadas). III.AcuferocalcreoformadoporlasFormacionesMorelosyCuautla(faciesde plataforma). IV.Confinante inferior del acufero calcreo constituido por laAnhidrita Huitzuco y Chilacachapa. V.Barrera de flujo lateral e inferior: intrusivo cido. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 5 e)Ortega-Gutirrez,Fernando."TectonostratigraphicTerranesandTectonic Evolucin of Mxico", 1993. EltemadeestetrabajoeslageologaytectnicadeMxico.Presentaunanueva divisindeterrenostectonoestratigrficosusandounabasededatosgeolgicosy geofsicos mucho ms extenso que en cualquier otra divisin anterior, y proponen un modelocinemticodelaevolucintectnicaparaestosterrenosdelPrecmbricoal Cenozoico. f)Hernndez,M.G.,Estudioestratigrficoydiagenticodelasecuencia sedimentariacretcicaenelreadeIgualadelEstadodeGuerrero,Tesis Licenciatura, F.I. UNAM, 1995. Estatesispresentainformacinadetalledelacaractersticaslitolgicas, estratigrficas y diagenticas de las formaciones que afloran de la zona de Iguala de laIndependencia,ascomolaclasificacinlageomorfologadelareginencuatro zonas. g)Carta Geolgico-Minera Iguala E14-A78 Guerrero y Morelos, 2004 Esta cartaeditada por elSGMmuestra la topografaa escala1:50,000,junto con la distribucinyunadescripcindelasunidadesgeolgicaspresentesdelrea comprendidaporlascoordenadasgeogrficas1815a1830delatitudnortey 9920 a 9940 de longitud oeste, cubriendo una superficie aproximadade 975 km2. Adems, muestra una descripcin del potencial minero de la regin. h)CONAGUA,DeterminacindelaDisponibilidaddeAguaenelAcufero1205 Iguala, Estado de Guerrero, 2008 y 2009. Estos trabajos describen el modelo hidrolgico conceptual del acufero deIguala, los parmetroshidrulicosdeloscuerposderocaporlosquepasaelacufero,los nivelesestticosyelbalancedeaguassubterrneasconelquesedeterminla disponibilidad de agua para el acufero de Iguala. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 6 1.2. Justificacin Debido al excesivo crecimiento de la poblacin en las ltimas dcadas en el pas, se ha tenido la necesidad de sobreexplotar los recursos naturales con lo que se ha provoca escasez. Uno de estos casos es el aumento en la demanda del agua, ya que sta es indispensable para el sustento y desarrollo de las poblaciones. En el caso del acufero de Iguala, la relacin extraccin-recarga es de 0.7 hm3/ao, con este dato se clasifica a este acufero como subexplotado (Web 1). Porloanterior,sehaceindispensablecontarconinformacinquepermitacuantificardentro de lo posible la disponibilidad que se tiene de este recurso para mantener este mismo rgimen y tener una buena gestin del acufero sin alterar el balance natural. PortalmotivoenlaenlacabeceramunicipalIgualadelaIndependencia,enelestadode Guerrero, se realiz el presente estudio. 1.3. Objetivos 1.3.1.General Establecer el modelo hidrogeolgicoconceptual del acufero del Valle de Iguala en el Estado de Guerrero, que representa una fraccin del acufero definido con la clave 1205 Iguala en el SistemadeInformacinGeogrficaparaelManejodelAguaSubterrnea(SIGMAS)dela CONAGUA, para una gestin idnea y evitar la sobre explotacin. 1.3.2.Especficos -EstablecerelmodelogeolgicodelValledeIguala,Guerreropormediodela interpretacin geolgica-geofsica. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 7 -InterpretarpruebasdebombeoporelmtododeJacob-Cooperparaestablecerlos parmetroshidrulicosfundamentalesdelacuferodelValledeIgualadela Independencia, Guerrero. -Caracterizacin hidrogeolgica del acufero del Valle de Iguala, Guerrero. 1.4. Localizacin LostrabajosrealizadosparalapresentetesisseconcentraronnicamenteenelVallede IgualaenelestadodeGuerrero,queseencuentradentrodelrealimitadaporlas coordenadasX;435642,450320,enY;2023651,2035587,elcualrepresentaunafraccin delacuferodefinidoconlaclave1205IgualaenlaCONAGUA.Elreadeestudiomide aproximadamente74km2ycolindaalnorteconelcerroSilleta,alnoreste,con loscerrosEl EmbocaderoyLaCarbonara,alnoroesteconelcerroElEncinal,aloesteconelcerro Grande, al este con la Laguna de Tuxpan, el cerro Tuxpan y el Jumil, al sureste con la presa ValerioTrujano,alsurconelcerroElTehuehueyalsuroesteconelcerroElUchal(Figura 1.2). Figura 1.2 Localizacin de la zona de estudio, Valle de Iguala, Guerrero. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 8 El lmite del acufero de Iguala (1205) se localiza entre los paralelos 174923.6 y 183757.1 y entre los meridianos 992217 y 995555.8 al oeste de Greenwich, los cuales se pueden observarenlaFigura1.3.Sureacomprendeunasuperficieaproximadade2356km2yse localiza en la porcin norte centro occidental del estado de Guerrero. Colinda al norte con los acuferosBuenavistadeCuellaryArcelia,alsurconChilapa,alesteconelacufero Poloncingo y al oeste con Tlacotepec (CONAGUA, 2009). Figura 1.3. Localizacin del acufero Iguala (1205). CONAGUA, 2008. LosmunicipiosquecomprendenelacuferosonIxcateopandeCuauhtmocensutotalidad, ascomogranpartedeIgualadelaIndependencia,CoculayTaxcodeAlarcn.En aproximadamente un 50% participan los municipios de Pedro Ascencio Alquisiras, Buenavista deCullar,CuetzaladelProgreso,ascomounapequeapartedelosmunicipiosde Teloloapan, Eduardo Neri y Tepecoacuilco de Trujano (CONAGUA, 2008). Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 9 EntrelasprincipalespoblacionesdentrodelreaseencuentranTaxcodeAlarcn,Huaxtla, Iguala, Buenavista de Cullar, Coacoyula de lvarez, entre otras. 1.5. Vas y medios de comunicacin LacabeceramunicipalIgualadelaIndependencia,Guerrero,cuentacon48kmdecaminos pavimentados y 16.2 km de caminos rurales, los cuales llevan a diferentes comunidades que lacolindan,comoloesSantaTeresa,Tuxpan,Tomatal,TepecoacuilcodeTrujano, Coacoyula, Zacacoyuca, Metlapa y el municipio de Buenavista de Cullar; se tiene servicio de autobusesurbanos ysuburbanos, combis, taxis, camiones decarga, mudanza de materiales para construccin, gras y pipas, adems de centrales de autobuses. Se encuentra conectada por las carreteras: -Carretera Federal 95D (Iguala - Cuernavaca - Mxico, D. F.) de cuota -Carretera Federal 95 (Iguala - Mxico, D. F., Iguala - Acapulco) -Carretera Federal 51 (Iguala - Teloloapan - Ciudad Altamirano) -Carretera Estatal 1 (Iguala - Huitzuco - Atenango del Ro - Copalillo) -Iguala-Taxco-Ixtapan de la Sal -Iguala-Tomatal -Iguala-Ahuacatitlan Tambin cuenta con el desarrollo del Perifrico que son ms de 15.5 km. Enlaciudadslosecuentacon2lneasdeautobusesforneoscomoEstrelladeOroy Lneas Unidas del Sur. Enlacabeceramunicipallapoblacincuentacontelfonos,administracindetelgrafos, administracin de correo, agencias de correo, radiodifusoras y radio telefona (Web 2). 1.6. Poblacin y actividad econmica SegnlainformacinproporcionadaporelCensodePoblacinyVivienda,2010,realizado por el Instituto Nacional de Estadstica, Geografa e Informtica (INEGI), el municipio de Iguala Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 10 de la Independencia tiene un poblacin total de 140,363 habitantes, de los cuales 67,611 son hombres y 72,752 son mujeres. La poblacin total del municipio representa el 4.14 por ciento con relacin a la poblacin total del estado y la tasa de crecimiento intercensal 2000-2010 es de 1.25 por ciento, con base en el Manual de Medidas Sociodemogrficas del INEGI (1997). Enlatabla1.1semuestralaevolucindelapoblacinenelmunicipiorespectoalCenso General de Poblacin y Vivienda (INEGI, 2010). Tabla 1.1 Evolucin de la poblacin en el municipio. INEGI, 2010. AoPoblacin 196039,732 197061,173 198083,328 1990101,067 2000123,960 2010140,363 Los principales sectores, productos y servicios referentes a la actividad econmica son: -AgriculturaDestaca la produccin del maz, estropajo, sorgo, grano, cacahuate, jitomate, sorgo forrajero, tomate y ajonjol. -GanaderaExisten especies pecuarias tanto de ganado mayor como de ganado menor; de la primera destacan los bovinos, porcinos, caprinos, ovinos y equinos. Respecto a la segunda, existen aves de engorda y postura, as como colmenas. -IndustriaPlanta laminadora de mrmol. -ServiciosHoteles, campo areo, moteles, centros nocturnos, restaurantes, agencias de viajes, transporte turstico, etctera. -TurismoSe ofrece al turismo variedad de productos de oro, plata, cobre, museos y albercas. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: INTRODUCCIN 11 De acuerdo con cifras presentadas por el INEGI (2010), la poblacin econmicamente activa del municipio se presenta de la siguiente manera: Tabla 1.2 Principales sectores econmicos del municipio de Iguala, Guerrero (INEGI, 2010). SectorPorcentaje Primario (agricultura, ganadera, caza y pesca)5.69 Secundario(minera, industria manufacturera, construccin y electricidad) 21.88 Terciario (comercio, turismo y servicios)70.42 Otros2.01 Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 12 Captulo 2 METODOLOGA Y MATERIALES CAPTULO METODOLOGA Y MATERIALES RECOPILACIN DE INFORMACIN TRABAJO DE CAMPO PROCESAMIENTO, INTERPRETACIN E INTEGRACIN DE LOS DATOS OBTENIDOS EN CAMPO E INFORMACIN BIBLIOGRFICA 2 Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 13 2.MTODOS Y MATERIALES Para el desarrollo adecuado de este proyecto fue indispensable tener claro una metodologa a seguir,porlocualsedesarrollundiagramadeflujodondeseplasmelordendelas acciones que se realizaron. Figura 2.1 Diagrama de flujo del proyecto. INICIO Planteamiento del problema 1.Recopilacin de informacin relacionada a la Geologa, Hidrogeologa y ramas afines. -Artculos de divulgacin cientfica. -Libros. -Cartas geolgicas y topogrficas. -Informesdedisponibilidaddeaguas subterrneas. -Obtencin de informacin climatolgica. 2.Actividades de campo. -Geologa local. -Estudio Geofsico. -Inventario de puntos de agua. -Pruebas de bombeo. 3.Interpretacin de los datos obtenidos en campo e integracin con la informacin bibliogrfica. -Mapa geolgico. -Secciones geolgicas. -Correlacin geolgica-geofsica. -Inventario de pozos de agua. -ProfundidaddelNivelEsttico,redde flujosubterrneoporsoftware utilizandoelmtododeKrigingy verificacin a mano alzada. -Caractersticasdelosparmetros hidrulicos del acufero. S No Modelo Hidrogeolgico adecuado 4.Discusin. -Anlisisycomparacindelos parmetroshidrulicosobtenidoscon trabajospreviosyacuferoscon geologa similar. -Recomendaciones. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 14 2.1. Recopilacin de informacin Serecopillainformacinclimatolgica,geolgicaysocioeconmica,actualehistrica, necesariaparalarealizacindelproyecto.Seconsultaronestudioseinformacin hidrogeolgicadelaComisinNacionaldelAgua(CONAGUA)enlaGerenciadeAguas Subterrneas,oficinascentralesyestatales,ascomoestudiosefectuadoporotras dependenciasoempresas.Adems,serealizaronentrevistasconpersonaltcnicode dependenciasoficialesencargadasdelaadministracindelaguaysebuscaronartculosde divulgacin cientfica relacionadas al tema. Lainformacin fue seleccionada, ordenada, analizada y evaluada para tener bases dedatos que especficamente sirvieron a los estudios, disponiendo la informacin en resmenes fciles de consultar. 2.2. Trabajo de campo El trabajo de campo consisti de dos campaas que se realizaron en los meses de octubre de 2009yfebrerode2010.Estascampaasfueronfundamentalesdebidoaquepermitieron verificar la informacin obtenida de la investigacin bibliogrfica y obtener nuevos datos para complementar el conocimiento del rea de estudio. 2.2.1.Geologa Local Previo a la visita a campo se elabor un mapa geolgico 1:50,000 (Anexo 1) con la ayuda de la informacin obtenida del INEGI, del Servicio Geolgico Mexicano y de estudios previos que semencionanenelcaptulo1,enelcualseidentificaronlasestructurasprincipalesylos cuerpos de roca. Posteriormente se realiz una campaa para recorrer los alrededores de la ciudad de Iguala de la Independencia. Debidoalafaltadecorteslitolgicosparadetallarlasunidadesenelsubsueloseutilizla prospeccin geofsica y el mapa geolgico 1:50,000 de Iguala de la Independencia, Guerrero. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 15 2.2.2.Prospeccin Geofsica Lossuelos,sedimentosyrocassonmalosconductoresdeelectricidad,esdecir,presentan oposicin al paso de la corriente elctrica. A esta situacin se le llamaresistividad y se mide en *m. La resistividad de los suelos, sedimentos y rocas disminuye cuando estn suturados deaguaypresentanotrascaractersticasmecnicascomoelgradodefracturamiento, compacidad, porosidad, metamorfismo, entre otras. El mtodo geofsico que se utiliz en este proyecto fue el Magnetotelrico (MT). El mtodo MT esunatcnicapasivadeexploracinquemidesimultneamentelasvariacionesdecampo magnticoHycampoelctricoE,utilizandolasvariacionesnaturalesdelcampo electromagnticoquefluyeenelsubsueloadiferentesprofundidades(lvarez,2011).Dicho mtodo nos brinda informacin sobre la distribucin de la resistividad elctrica en el subsuelo, dichapropiedadposteriormentesepuedecorrelacionarconlainformacingeolgicae hidrogeolgicaparadeterminarloslmitesdeacuferos,zonasdealtatransmisividad, variacionesdepermeabilidadylocalizacindesistemasdefracturas(SchwinnyTezkan, 1997).Alserunmtododefuentenaturalesverstilyprcticoenelcampo,yaquenoes necesarioimplementargrandestendidosdecablenilapresenciadegrandesfuentesde energa (Pous y Marcuello, 2003; Simpson y Bahr, 2005). Laprospeccingeofsicaserealizenagostodel2010enlosalrededoresydentrodel municipiodeIgualadelaIndependencia,Guerrero,yseplaneconbaseenlainformacin geolgicaehidrogeolgicarecabadapreviamente,detalmaneraqueloslugares seleccionadospararealizarelestudiodeMTfueranlosmsviablesparaoptimizarla caracterizacin del acufero. ElinstrumentoutilizadofueunaconsolaADU-07-e,delacompaaalemanaMetronixInc., que consiste en una unidad de adquisicin, filtrado y amplificacin de las seales, 3 bobinas y 5 electrodos (Figura 2.2). Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 16 Figura 2.2 Equipo utilizado para la prospeccin geofsica. A) Consola ADU-07-e. B) Electrodo (EFP-06) de tipo Pb/PbCl2 y carrete. C) Bobina de induccin magntica (MFS-06e). Elarreglodelaprospeccinconsistidecincoelectrodosquefueronenterradosauna profundidadde15cm,aproximadamente,formandounacruz.Paraevitarvariacionesenla temperatura,loselectrodossecubrieronconunamezclalodosaparaaislarlos(Matzandery Wilde, 2007). El quinto electrodo se puso en el centro del arreglo y funcion como descarga a tierra para proteccin del instrumento. Los dipolos por lo general se alinean norte-sur y este-oeste, formando una cruz, creando en el terreno cuatro cuadrantes, donde se medirn las componentes del campo magntico Hx, Hy y Hz. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 17 Las bobinas se enterraron en el suelo a 15 cm de profundidad y a 5 m del equipo. La bobina de la componente z se enterr hasta la mitad de su tamao a fin de evitar problemas en la adquisicin.Elextremolibredelasbobinassecubriconunatapadeproteccinqueevit queelcablesedoblaraosufrieraalgndao.Cadaunadelasbobinasseorientynivel norte-sur en el eje x, este-oeste para eje el y y Z en posicin vertical. El arreglo terico en campo se puedo ver en la Figura 2.3. Tantolosdipoloscomolossensoresmagnticosseconectaronalequipocentralconsus respectivoscables,quedandolomscercanosalsueloycuidandoquenoseformaran espiras para evitar posible ruido en la seal Figura 2.3 Representacin en campo del arreglo.Matzander y Wilde, 2007. Eltiempototaldeprospeccinporsitiofuedeentre4y6horas,slofueposibleprospectar seis lugares en el municipio de Iguala (Figura 2.4). Estoslugaresfueronelegidosdebidoaqueelentornoquelosrodeabaestabamenos saturados de fuentes de ruido, campos magnticos por lneas de alta tensin, perturbaciones magnticas y ssmicas de autos, rboles y arbustos movidos por el viento entre otros. Con este mtodo se obtuvo un perfil geoelctrico. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 18 Figura 2.4 Localizacin de los MT en la ciudad de Iguala de la Independencia, Guerrero. Tabla 2.1 Coordenadas en UTM zona 14 de los sondeos MT en la ciudad de Iguala de la Independencia, Guerrero. lvarez, 2011. lvarez, 2011. Puntos COORDENADAS DIRECCIN XYZ MT-14442892029652766Tecnolgico de Iguala MT-24434682030792785Universidad Tecnolgica MT-34414592030019759Col. Guadalupe (Cancha de futbol) MT-44455282028560756Canchas de futbol "El Edn" MT-54450692028771765Canchas de Futbol MT-64456362027492764Av. Colegio Militar 2.2.3.Inventario de pozos de agua A la cuidad de Iguala se lleg el viernes 1 de octubre de 2010 en la tarde, ese mismo da se tuvo una entrevista con el personal de la Comisin de Agua Potable y Alcantarillado de Iguala (CAPAMI)paraquenosfacilitaraninformacinconstructivadelospozosdelaciudadde Iguala(Anexo2)ycoordinarnosparavisitarlospozosel4deoctubredel2010,algunosde estos que no estaban contemplados para la realizacin de la prueba de bombeo. En la tabla 2.2 se muestran las coordenadas de los pozos que se conoce su nivel estticode la CONAGUA (2005) y visitas del 2010 (Figura 2.5). De estos, 10 pozos fueron visitados (del Pozo 1 al 9 y el Pozo 15). Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 19 Figura 2.5 Ubicacin de pozos con Nivel Esttico conocido en el Valle de Iguala, Guerrero. Tabla 2.2 Coordenadas en UTM zona 14 de los pozos con nivel esttico conocido en el Valle de Iguala, Guerrero para el 2005 y 2010. #NombreXY 1*Pz-14439102028578 2*Pz-24437392028749 3*Pz-34437812028749 4Pz-44419622028459 5*Zcalo 4429102028446 6Pz-64421572027662 7**Lienzo Charro 4444272028070 8Pz-84435122028998 9*Pz-94446522027862 10Pz-104438722030293 11Pz-114468012030365 12Jardn Pueblo Viejo4396522030055 13El Naranjo4435312034102 14El Naranjo (2)4435572034812 15Col. Zapata4423512029803 16Metlapa4362942024769 * Pozos con NE solo para el 2010. ** Pozo con NE para 2005 y 2010. Los pozos restantes solo se conoce el NE para el 2005. 435642 m E2023651m N2663529619326033558789044421665428 86906.31 Km Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 20 2.2.4.Pruebas de bombeo Laspruebasdebombeosonlaherramientamsconfiableparadeterminarlaspropiedades hidrulicas de un acufero, por lo que se realizaron dos pruebas de bombeo de larga duracin para el proyecto. Laspruebasserealizarondel2al5deoctubrede2010enIgualadelaIndependencia, Guerrero. Se verific que los pozos hubieran parado su bombeo 24 hrs antes de empezar las pruebas,el cualseconsidertiemposuficiente paraqueserestablecieraelniveldelaguaa sus condiciones iniciales y obtener lecturas ms precisas. Los pozos elegidos para la prueba de bombeo estn registrados en CAPAMI con la clave: 9, 7 y 5. El pozo 9 se haba seleccionado para ser pozo de observacin, debido a que se localiza a 400 m aproximadamente del pozo 7, pero como la bomba del pozo 7 no funcionaba se eligi stecomopozodeobservacin.Lalocalizacinycoordenadasdelospozos5,7y9se pueden consultar en la Figura 2.5 y la Tabla 2.2. Losintervalosdetiempoparalaslecturasduranteelbombeoseestablecieroncomose muestran a continuacin para el pozo 5 y 9 (Tabla 2.3.). Tabla 2.3 Intervalos de tiempo recomendados para la toma de datos durante una prueba de bombeo. Kruseman y Ridder, 2000. Tiempo de empezado el bombeo Intervalo entre las lecturas 0 2 min30 seg 2 min -15 min1 min 15 min 50 min5 min 50 min 90 min10 min 90 min 300 min (5 hrs.)30 min 5 hrs. 19 hrs2 hrs 19 hrs. 48 hrs.4 hrs Paralarecuperacindelpozo9losprimerostresminutossemidieroncada15segundos, posteriormente se siguieron los mismo intervalos establecidos para la prueba de bombeo. Para tomar las mediciones se utiliz una sonda marca HGE con un rango de 0 a 1 mA de 100 m de longitud graduada cada metro con un electrodo en la punta de aproximadamente 10 cm. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 21 Para facilitar el manejo de los datos constructivos de los pozos y las mediciones del nivel del agua durante la prueba, se utiliz el formato que se muestra en la Figura 2.6. Figura 2.6 Formato utilizado para las pruebas de bombeo Antes de comenzar la prueba de bombeo se tom lectura de las coordenadas (x, y, z) en UTM con Datum WGS84 con un GPS marca Garmin, se midi la altura del brocal y el dimetro de latuberaconunflexmetroSantulde5myelnivelestticodelpozoconlasonda(Figura 2.7). Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 22 Figura 2.7 Equipo utilizado para la prueba de bombeo: sonda marca HGE. Lasmedicionespiezomtricasdelnivelestticoseobtuvieronintroduciendolasondaporun costado del pozo; cuando el electrodo entraba en contacto con el agua, el ampermetro de la sonda indicaba 1 y se le pona una marca con el nmero de lectura que corresponda. UnavezqueseadquirieronestosdatosseinicilapruebaparaelPozo5ubicadoenel zcalo de la ciudad a las 9:34 hrs. del 2 de octubre con un caudal constante de 12 l/s (Figura 2.8). Figura 2.8 Pozo 5 en el zcalo de la ciudad de Iguala, Guerrero. El tiempo de duracin de la etapa de bombeo fue de 2880 minutos, tiempo en el cual el pozo logro el descenso mximo y el equilibrio (Anexo 3), inmediatamente que se par la bomba se empezaron a tomar las lecturas de la etapa de recuperacin, la cual dur 25 minutos y el nivel dinmico se recuper en un 99% comparndolo con el nivel esttico inicial (Anexo 4). Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 23 LapruebaenelPozo9(Figura2.9)inicioalas13:24hrs.del2deoctubrede2010conun caudal constante de 1.5 l/s. La etapa de bombeo tuvo una duracin de 3937 minutos (Anexo 5).Unavezqueelpozoseestabilizseparlabombaeinmediatamenteseempezarona tomar las medidas de la etapa de recuperacin. Esta etapa tuvo una duracin de 510 minutos (Anexo6)conunarecuperacindelniveldinmicode98.5%conrespectoalnivelesttico inicial. Figura 2.9 Pozo 9 con cisterna y rebombo en la ciudad de Iguala, Guerrero. Comosemencionalprincipio,elPozo7fueelegidocomopozodeobservacinparala pruebadebombeodelPozo9.AntesdeempezarlapruebaenelPozo9semidielnivel esttico en el Pozo 7 y se estableci que los intervalos de tiempo seran de 4 hrs. entre cada lectura. En caso deobservar undescensoen elPozo 7 se tomaran laslecturas conforme a los intervalos establecidos para los Pozos 5 y 9. Durante la etapa de bombeo del Pozo 9 no se percibi ninguna variacin en el nivel esttico del Pozo 7 (Figura 2.10). Figura 2.10 Pozo 7 en la ciudad de Iguala, Guerrero. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 24 2.3. Procesamiento, interpretacin e integracin de los datos obtenidos en campo e informacin bibliogrfica. 2.3.1.Depuracin de datos Despusdehaberrealizadolaspruebasdebombeoencamposeprocediatrabajarlos datos obtenidos en gabinete. La informacin se incorpor en formatos previamente hechos en Excel (Anexos 3-6) para facilitar su depuracin e interpretacin. Altomarlasmedicionesduranteelbombeoyrecuperacindelospozosstasnoestaban referidasalbrocal,porlocualfuenecesariohacerunacorreccintopogrficaatodoslos datosparaobtenernivelestticocorregido.EnelcasodelPozo5,laalturadelbrocalera negativa debido a que se encontraba debajo del nivel topogrfico. Una vez que se le sum o rest el brocal a todos los datos dependiendo el caso se procedi a obtenereldescenso(s)ydescensoresidual(s).ElprocedimientofuerestarlealNivel Dinmico (ND) el Nivel Esttico corregido (NE) para realizar la grficas de tiempo vs. ND, log del tiempo vs. s, log del tiempo vs. log s y log (t+t/t) vs. s'. 2.3.2.Realizacindelasgrficastiempovs.ND,logtiempovs.descenso,log tiempo vs. log descenso y log (t+t/t) vs. descenso residual. Para la realizacin de las grficas se verific que los datos del ND y descenso estuvieran en metros(m)ylosdeltiempoenminutos(min).Unavezquesetuvieronlosdatosenlas unidadespertinentesseprocediarepresentarelbombeoylarecuperacinenunasola grfica. Paralagrficadetiempo(t)vs.niveldinmico(ND)delospozos5y9seutilizeltiempo corrido que dur dela prueba, correspondiente al bombeo y la recuperacinen el eje delas abscisas y sus respectivos niveles en el eje de las ordenadas, dejando ambos ejes en escala lineal. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 25 La grfica log tiempo (t) vs. descenso (s) para cada uno de los dos pozos se realiz utilizando slo los datos que corresponden a la etapa de bombeo en los pozos. El tiempo se represent en el ejes de las abscisas en escala logartmica y en el eje de las ordenadas los descensos en escala lineal. Paralasgrficasdelospozoslogtiempo(logt)vs.logdescenso(logs)sesiguiel procedimiento de la grfica anterior con la variacin de que el eje de las ordenadas se utiliz en escala logartmica. Pararealizarlagrficaderecuperacindeambospozos,eltiempo(t)setransformala forma (t+t/t), donde: t = tiempo total de bombeo en minutos. t= tiempo a partir de que empez la recuperacin en minutos. Una vez que el tiempo se transform, esta nueva forma (t+t/t) se represent en el eje de las ordenadasenescalalogartmicaysusrespectivosdescensosresiduales(s)eneleje abscisas en escala lineal. Nota:ParaelPozo5lasltimasdiezlecturasenlaetapadedescensofuerondescartadas, mientras que para el Pozo 9 la ltimas cinco en la etapa del descenso para la realizacin de las grficas t vs. s, t vs. log s y logt vs. log s debido a problemas de variacin en la corriente elctrica. 2.3.3.Interpretacin de las grficas de bombeo y recuperacin El mtodo elegido para la interpretacin de las pruebas de bombeo fue el mtodo de Cooper-Jacoob (1946), el cual es una simplificacin del mtodo de Theis (1935). Enestemtodolosvaloresde"u"decrecencuandoeltiemposeincrementaycuandola distancia radial "r" decrece. Este mtodo implica el truncamiento de la serie infinita de Taylor que se utiliza para estimar la funcin del pozo W(u). Debido a este truncamiento, no todos los Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 26 primerosdatosdemedicinseconsideranvlidosparaestemtododeanlisis.Detodolo anterior la ecuacin resultante es: ( )(((

||.|

\| =TtS rh hQs4ln 78 . 1 ln420 t.................................(1) donde, -s: descenso en m. -T: transmisividad en m2/d. -Q:l caudal de bombeo en m3/d. -(h0-h): descenso por ciclo logartmico de tiempo, o en la ecuacin general de la curva de tendencia es la pendiente. Este valor debe multiplicarse por 2.3 si esta en log10 para pasarlo a ln. -S: es el coeficiente de almacenamiento (adimensional). -r:esladistanciadelpozodeobservacinalpozodebombeooelradiodelpozoen metros. -t: tiempo en segundos. Esta solucin es apropiada para las condiciones que se observan en la Figura 2.11. Figura 2.11 Seccin esquemtica de un acufero confinado con un pozo de bombeo totalmente penetrante y dos pozos de observacin con penetracin parcial. h1 Superficie piezomtrica antes de empezar el bombeo. Superficie piezomtrica despus de empezar el bombeo. Q s1 s2 acucludo acucludo acufero h2 b Lneas de flujo r1 r2 Lneas equipotenciales Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 27 As que la solucin de Cooper-Jacob considera las siguientes suposiciones: -El acufero es confinado y tiene una extensin aparentemente infinita. -Elacuferoeshomogneo,isotrpico,ydeespesoruniformeenelreainfluenciada por el bombeo. -La superficie piezomtrica era horizontal antes de haber empezado el bombeo. -El bombeo en el pozo es a caudal constante. -El pozo de bombeo es totalmente penetrante. -Los valores de u=r2S/4Tt son pequeos (u < 0.01) Tras estas consideraciones y desarollando la ecuacin 1 obtenemos, mQT 183 . 0 =........(2) 225 . 2r TtSo=............(3) Donde: -T es la transmisividad en m2/d. -Q es el caudal de bombeo en m3/d. -m es (h0-h) descenso por ciclo logartmico de tiempo, o en la ecuacin general de la curva de tendencia es la pendiente. Este valor debe multiplicarse por 2.3 si esta en ln para pasarlo a log10. -S es el coeficiente de almacenamiento (adimensional). -resladistanciadelpozodeobservacinalpozodebombeooelradiodelpozoen metros. -t0 es el tiempo, donde la curva intersecta el eje de las abscisas en segundos. Para el clculo de la conductividad hidrulica (k) se hace por medio de la siguiente ecuacin: k = T/b..(4) Donde: -k es la conductividad hidrulica en m/d. -T es la transmisividad en m2/d. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 28 -b es el espesor saturado total del acufero en metros o el espesor saturado cortado por el pozo. ApesardequeelmtododeCooper-Jacobesutilizadoparadeterminarlosparmetros hidrulicosenacuferosconfinados,Halford,etal.(2006),documentanquerealizaron628 pruebas de bombeo en acuferos confinados y semiconfinados de los cuales se conocan las transmisividades calculadas por el mtodo de Moench. Estos autores reportan que el mtodo Cooper-Jacob no muestra desventaja para calcular las transmisividadesenacuferossemiconfinadosconrespectoaotrosmtodosutilizadospara este tipo de acuferos, y que se obtuvieron mejores estimaciones en las transmisividades con valores mayores a 250 m2/d en acuferos semiconfinados. Una vez que se obtuvieron los parmetros de la interpretacin manual, los datos se volvieron ainterpretarporelmtododecaudalespecficoenelsoftwareAQTSOLVporelmtodode Cooper Jacob (1946), Hantush-Jacob (1955), Hantush (1960). El caudal especfico se obtiene: q = Q/ smax donde, q es el caudal especfico en lt/s/m. Q es el caudal de extraccin en lt/s. smax es el descenso mximo en m. T = 100*q donde, T es la Transmisividad en m2/d q es el caudal especfico en lt/s/m. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 29 ParaelmtododeHantush-Jacob,considreseunqueexisteunacuferosuperior,un acuferoinferior,y,entreambos,unaformacindebajapermeabilidad.Sebombeaenel acufero inferior a caudal constante Q y las suposiciones bsicas son las siguientes: -El flujo es esencialmente horizontal en el acufero, y vertical en la formacin confinante.-Al deprimir el nivel del acufero inferior se crea un gradientehacia el mismo, que obliga al acufero superior a recargarlo a travs de la formacin confinante ( lo que supone que la capacidad de almacenamiento de esta formacin es despreciable y todo el goteo procededel acufero superior). Con estas suposiciones y considerando que el rgimen es transitorio, se llega a la ecuacin: s = (Q/4 T ) * W(u,r/B) donde s es el descenso en m. Q es el caudal constante de bombeo en m3 T es la transmisividad del acufero en m2/d. W(u,r/B) es la funcin de pozo para acufero confinadoB es el factor de goteo =(Tb/K)1/2 siendo b/K =resistividad hidrulicaK / b = coeficiente de goteob= espesor de la formacin confinanteK =permeabilidad vertical de la formacin confinante La funcin de pozo, W(u,r/B), es una integral sin solucin analtica, y que se halla tabulada y representada en grficos. La Figura 2.12 es un grfico a escala reducida. Las derivaciones r/B muestran un estado de estabilizacin debido al efecto de la recarga por goteo vertical. Cuanto mayor es el goteo, mayor es el valor r/B y antes se separa la derivacin de la curva de Theis. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 30 Figura 2.12 Funcin de pozo W (u,r/B) en acufero semiconfinado (Hantush, 1956). Siseconoced,t,W(u,r/B),i/uenelgrficodeHantushyelvalordelparmetrodelacurva tipoajustada,r/B,calculamoslatransmisividadyelcoeficientedealmacenamientodel acufero, as como la permeabilidad vertical de la formacin confinante: T =Q.W(u,r/B) / 4dS = 4Tt / (r2 * 1/u) K' = Tb' / B2 donderesladistanciaentreelpozodeobservacinyeldebombeo,ylasrestantes magnitudes conformes con la notacin expuesta ms arriba. Este mtodo ignora el almacenamiento de la formacin confinante. Cuando sta es delgada y relativamente permeable e incompresible, da buenos resultados. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: METODOLOGA Y MATERIALES 31 Hantush (1960), incluye la posibilidad de que la frontera superior del acufero podra consistir deunacuitardo,quetienerelativamentebajapermeabilidad,perosinembargoescapazde proveersignificantescantidadesdeaguaatravsdeunafugavertical.Elacuferoest delimitadopor unacuitardo, el cual es unelemento geolgicamente consideradopor su baja permeabilidad relativa del acufero pero capaz de proveer agua del acufero va verticalmente. La base del acufero tambin est delimitada por un acuitardo. Una suposicin importante en estaconsideracinesqueelaguaenlosacuitardossemuevesolamenteverticalmente;no hay componente horizontal. Se supone que el acufero tiene una densidad uniforme, tiene una extensin infinita de rea y es homognea. Ademsdeasignaralaformacinconfinanteunacapacidaddealmacenamiento,Hantush resolvielproblemaparadoscasosdiferentes:(1)acuferohorizontaldeextensininfinita suprayacidoporunaformacinconfinantecuyobordesuperiornoexperimentaningn descensoconelbombeo,y(2)lamismasituacinperoconunacapaimpermeable suprayaciendoalaformacinconfinante.Lasuposicindeflujohorizontalenelacuferoy vertical en la formacin confinantese mantiene. Se consideragoteoal acufero tanto desde arriba como desde abajo. Hantush propuso soluciones para dos rangos de tiempo: Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 32 Captulo 3 GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA CAPTULO GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA GEOMORFOLOGA GEOLOGA REGIONAL Y TECTNICA GEOLOGA LOCAL HIDROLOGA SUPERFICIAL HIDROLOGA SUBTERRNEA 3 Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 33 3.GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DE IGUALA 3.1. Geomorfologa Hernndez(1995)dividielreadelValledeIgualaencuatrozonasdeacuerdoasus caractersticas generales ms comunes (Figura 3.1): La Zona 1 es la ms sobresaliente en el paisaje de Iguala por sus formas, alturas y extensin. Con alturas que van desde los 700 msnm al suroeste hasta los 200 msnm hacia el norte. Est asociadaarocascarbonatadasdelaFormacinMorelos,queporsupurezanohan desarrolladograndescapasdematerialdetrtico,sinonicamentealgunossuelosdeterra rossa. Figura 3.1 Zonas geomorfolgicas del Valle de Iguala, Guerrero (Hernndez, 1995). Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 34 A esta zona se le puede considerar como netamente krstica, ya que desarrolla desde lapiaz hastaformascomodolinasyuvalas,estasltimasmenoscomunesydesarrolladasenlas partes altas de las montaas. Otras formas como cavernas y tiros verticales estn presentes tambindesarrollndoseenlaFormacinMorelos(Espinaza-Pereaetal.,citadopor Hernandez, 1995). La erosin que se presenta en esta zona es menor que en el resto del rea, desarrollndose formas redondeadas con valles poco profundos; aunque en ocasiones la profundidad aumenta formando caones asociados a sistemas de fallas. La zona 2 presenta alturas desde 1000 hasta 2100 msnm. Corresponde a grandes depsitos de materiales piroclsticos con un grado de consolidacin variable; en los cuales la erosin ha sido fuerte, principalmente en sentido vertical formando valles profundos en forma de "V". Lazona3vadelos700alos1500msnm.Correspondeaintercalacionesdelutitasy arenisca.Conlaerosinformangrandesacumulacionesdetrticasextensasquecubren generalmente esta secuencia. Hay presencia de valles profundos en forma de "V". Lazona4ocupalaspartesmsbajasdelareginquevandesdelos600hastalos900 msnm;formandounaplaniciemuyextensa(ValledeIguala).Esunaplanicieondulada formadaporlosdepsitosmsrecientesdelrea,yenocasionesformandounaplaniciede lomeroscuandoseencuentraenconglomerados(FormaconBalsas);obiendesarrollando conos de deyeccin cuya forma es caracterstica. En esta zona la erosin es de tipo lateral ya queconstituyelaprincipalzonadedescargaentodalaregin.Elresultadodeestosonlos ros y arroyos principales que drenan el rea as como un rasgo muy particular de la zona, el lago de Tuxpan. Este lago parece estar asociado directamente al fallamiento del rea, por su forma muy geomtrica casi rectangular. 3.2. Geologa regional y Tectnica LaPlataformaGuerrero-MorelosseencuentradentrodelTerrenoMixteco(CampayConey, 1983),lacualsedesarrollporsucesionestantocontinentales(deCsernaetal.,1980; Salinas-Prieto,1986),comomarinas(deCserna,1965;deCsernayFries,1981),quese Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 35 formaronduranteunperiododeregresinmarina.Estasrocasseencuentrancubiertaspor espesosderramesdelavaandestico-rioltica(deCserna,1965;deCsernayFries,1981;Ftz etal.,2002;CampaeIriondo,2004;Hernndez-Trevioetal.,2004).Sobrelasrocas continentalesdelJursicoseencuentraunapotentesucesindecalizasarrecifalesdel Cretcico(FormacinMorelosyFormacinCuautla,Fries,1960),aestascalizasde plataforma le sobreyace una sucesin de arenisca, lutita y limolita calcrea interestratificadas designadacomoFormacinMexcala.Estasrocascubrenunreaaproximadade100a170 km, cuyo espesor aproximado es de 1500 m (Fries,1960). Figura 3.2 Mapa esquemtico de la distribucin de los terrenos en el sur de Mxico, ft: falla Teloloapan, fp: falla de Papalutla y fc: falla Chacalapa (Martini, 2009). LaPlataformaGuerrero-Morelos(Figura3.2)seencuentralimitadaaloesteporlaFalla Teloloapan,alesteporelComplejoAcatln(Ortega-Guitirrez,1981)yalsurentraen contacto con la Formacin Chapolapa, la cual es una sucesin de rocas volcanosedimentarias con un bajo grado de metamorfismo, teniendo un protolito volcnico resiente con una edad de 10-133 Ma (Campa-Uranga e Iriondo, 2004). El ambiente tectnico evolucion: de plataforma carbonatada-con cambios de facies a cuenca delAptianoalTuronianoymargenconvergenteconsedimentacinclsticadelTuronianoal Campaniano-,azonadetras-arcoduranteelPalegenoydeantearcoduranteelNegeno (Ortega, 1996). La evolucin estructural de esta provincia est dominada por dos eventos regionales: Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 36 LaOrogeniaLaramdicadelCretcicoTardoquegenerplieguesycabalgadurascon direcciones dominantes N-S, NW-SE y NE-SW y el evento distensivo de tras-arco durante el Cenozoicodesarrollndosegrandesfallasnormalesquecontrolaronelvolcanismoyla sedimentacin.Sinembargo,lascaractersticasactualesdelrelievefueronimpuestasdesde el Mioceno por el proceso moderno de subduccin que produjo un levantamiento generalizado del sur de Mxico (Ortega, 1996). LoseventosestructuralesquedieronorigenalaplataformaaprincipiosdelCretcicoy particularmente sus relaciones paleogeogrfico-estructurales con las plataformas de Valle-San LuisPotosalnorteyladeCrdobaaloriente,nosehanestudiadoprincipalmenteporque estasrelacionesfueronsepultadasporlassecuenciasjvenesdelaFajaVolcnica Transmexicana. 3.3. Geologa local EnelEstudioGeolgicoEstructuralydeProspeccinGeohidrolgicaenlazonadeIgualaCocula,estadodeGuerrero(1988)sedescribequeenelreaafloranrocassedimentarias marinas, continentales y lacustres, cuerpos intrusivos y rocas volcnicas, as como depsitos aluviales,cuyasedadesfluctanentreelCretcicoInferioryelCuaternario.Lasunidades litolgicasqueabarcason:Chilacachapa,AnhidritaHuitzuco,Morelos,Cuautla,Mexcala, Grupo Balsas, Intrusivo Acido, Riolita Tilzapotla, Conglomerado Reciente y Aluvin. 3.3.1.Estratigrafa Las formaciones geolgicas que estn presentes en el Valle de Iguala, estado de Guerrero se muestran en la columna estratigrfica de la Figura 3.3, la cual se realiz con la integracin de la informacin bibliogrfica y la informacin de campo. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 37 Figura 3.3 Columna Estratigrfica del Valle de Iguala, Guerrero (SGM, 2004). COLUMNA GEOLGICAQhoalToR DaRiolitaTilzapotlaKaceCz-DoFm. MorelosKrcLu-ArFm. MexcalaKapYAnhidrita HuitzucoTeCgp ArFm. BalsasKhmVsRoca VerdeTaxco ViejoCLAVES CARTOGRFICAS Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 38 Formacin Taxco el Viejo Fries (1960) nombra a esta Formacin Taxco Viejo debido al afloramiento situada al este del pueblodeTaxcoViejo.TambinmencionaquelaFormacinTaxcoviejoestcompuesta principalmente por una interestratificacin de toba, brecha y en menor cantidad de corrientes lvicas, casi todas andesticas. El color predominante es verdoso, con algunos manchones de color purpreo. Mediante el metamorfismo se formaron grandes cantidades de clorita y la roca adoptuna aparienciabastantebienfoliada,especialmente enlascapasdegrano msfino. El espesor de la unidad es cuando menos de 100 m. LaformacinsobreyacealEsquistoTaxcoendiscordanciaangularyquedacubiertaporla formacin Acahuizotla, que se considera perteneciente al Jursico tardo. Elfechamientodeestaformacinserealizmediantedatosfosilferosenrocasverdescon relacionesestratigrficasaparentesenelEstadodeZacatecas.All,Burckhardencontr fsiles marinos del Trisico tardo (Fries, 1960). Comoestaformacinestmetamorfisada,supermeabilidadesreducida.Porloqueopone resistencia a ser atravesada por fluidos, actuando como lmite de baja permeabilidad. Formacin Chilacachapa Campa (1976) nombra esta formacin, que aflora en los alrededores de Chilacachapa,como unasecuenciaarcillo-calcrea.EstaformacintambinesconocidacomoAcahuizotla, nombrada as por Cserna (1965), segn afloramientos prximos al pueblo de este nombre. Estaformacinconsisteencalizaarcillosainterestratificadaconlimolitacalcreaquetienen superficiesdeestratificacinonduladascercadeAcahuizotla.Poraccindelintemperismo presenta un color pardo y su resistencia a la erosin es dbil. En otras localidades se presenta interestratificadaconlimolitacarbonosaconestratificacinycolorsimilaralaanteriormente descrita (Fries, 1960). Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 39 Subaseseencuentraencontactoestructuralconunasecuenciavulcanosedimentaria ligeramente metamorfoseada, Formacin Taxco Viejo. El contacto superior de esta secuencia pasa transicionalmente a una secuencia calcrea de estratos medianos (Formacin Morelos) (Hernndez, 1995). Fries(1960)mencionaquemediantelacorrelacinconotrasformacionesseleasignuna edad Jursico Tardo- Cretcico Temprano. Por su posicin estratigrfica y la fauna reportada por Miranda (1989) se le consideran de edad Cretcico Temprano. Comosucomposicinespredominantementederocacalizaarcillosaconintercalacinde lutitas su permeabilidad es muy baja por lo que presenta un carcter impermeable. Anhidrita Huitzuco DeCserna,etal.(1980)defineestemiembrodndoleelnombredeAnhidritaHuitzuco,al elevarlaalrangodeformacin.Laanhidritaeslaminadadecolorvariabledeblancoagris oscuroyfuertementeretorcidaporelescurrimiento.Elmaterialsuperficialcontieneuna mezcla considerable de yeso. El yeso se supone resultar de la hidratacin de la anhidrita por aguas subterrneas. El efecto de la disolucin se aprecia en todos los lugares donde aflora la anhidrita (Fries, 1960), por lo que su presencia en el subsuelo esta inferida por la abundancia de rasgos krsticos (Hernndez, 1995). El espesor de esta unidad no se puede determinar ya que la deformacin que presenta impide la medicin precisa (Hernndez, 1995). Fries(1960)laconsideracomolapartebasaldelaFormacinMorelos,laqueseextiende haciaelorienteysurestedeunalneairregularquevadellagodeTequesquitengohacia Iguala y desde este ltimo punto hacia el sur-suroeste hasta la unidad del ro Balsas EnelreadeestudiolaAnhidritaHuitzucosubyaceconcordantementealaFormacin Morelos, mientras que hacia su base descansa en discordancia angular encima de todas las unidadesanterioresconexcepcindelaFormacinXochicalcoylaFormacinAcuitlapn Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 40 (Fries, 1960). En las zonas donde forma diapiros, su relacin es discordante con las unidades ms jvenes. Su edad no est muy clara, pero se considera que el alcance estratigrfico inferior en su parte central puede extenderse al Aptiano (Hernndez, 1995). Apesardeserunmaterialmuysolublealcontactoconelagua,supermeabilidadesmuy baja,por lo que estaunidad acta como unconfinante inferior delas calizas y como barrera lateral cuando forma diapiros. Otro detalle importante es que la calidad del agua es mala por la presencia de sulfatos. Formacin Morelos La Formacin Morelos fue descrita y propuesta por primera vez por Fries (1960). Aunque an no existe una localidad tipo, se considera que la parte que aflora dentro del estado de Morelos es una regin tipo de esta formacin. LaFormacinMorelosconstapredominantementedeunasucesindecapasdecalizasy dolomitasinterestratificadas,concantidadesvariablesdepedernalenformadendulos, lentes, granos y fragmentos de fsiles silicificados. Se piensa que la formacin representa la acumulacindepartculascalcreasporprecipitacinesencialmenteinsitu,acompaada enseguida de aglutinacin, retrabajo y redistribucin de los granos casi con adicin o mezcla de material terrgeno (Fries, 1960). Este autor menciona que el color de la formacin cambia marcadamente de una a otra capa, variandodegriscremosoclaroaneGuerrero.Lascapasoscurassongeneralmentems ftidasalromperlasycontienenmateriabituminosaencantidadvariable.Lascapas dolomitizadas son totalmentedistintas y estnnetamenteseparadas delascapas decalizas contiguas.Setienelapresenciadepedernalenlascapasdecalizascomoenlas dolomitizadas. Aparentemente no se tiene la presencia de de la Formacin Morelos en la parte ms elevada de la paleopennsula de Taxco. De acuerdo a Fries (1960) su espesor aumenta rpidamente Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 41 en cortas distancias al norte, este, oriente, sur y sur-oeste. En la zona de Iguala su espesor es de unos 400 m y parece que el espesor aumenta otra vez hacia el sur de Iguala. DentrodeloslmitesregionalesdelaFormacinMorelosseguramenteestransgresivacon relacinatodaslasunidadeslitolgicasmsantiguas.Unperododefaltadedepsitoy erosinsiguilaacumulacindelaFormacinMorelos,entiempospre-CuautlayCuautla temprano.Lasuperficiedeerosindesarrolladafuecubiertageneralmentepordiferentes faciesyhorizontesdelaFormacinCuautla,peroenciertaslocalidadeslaprximaunidad depositada fue la Formacin Mexcala (Fries, 1960). Rocasdelamismafaciesyedadgeneralquelaformacinseencuentrandistribuidasmuy ampliamente en la mitad oriental de Mxico, aflorando desde la frontera septentrional hasta el lmite con Guatemala en el sureste. ElfechamientodelaFormacinMorelosserealizbasndoseenelcontenidofosilfero,a pesar deque la mayora delosorganismos que se presentan noson diagnstico deedades precisas. Las edades de esta formacin van del Albiano medio y Cenomaniano temprano. Debido a su alta porosidad secundaria sta formacin se puede considerar como un excelente acufero,aunquetieneseriaslimitacionesenlacontinuidaddelasestructurasdebidoala intensa deformacin. Formacin Cuautla Esta formacin recibe su nombre debido a las excelentes exposiciones de esta unidad en las serranas situadas hacia el poniente de la ciudad que lleva el mismo nombre. Laexpresinfisiogrficadelafaciesdebancogruesodelaformacinessemejanteala FormacinMorelosinfrayacente.Lanicadiferenciasignificativaeslaescasezrelativade doloma, que se expresa fisiogrficamente por su mayor resistencia al intemperismo y erosin y por el desarrollo menor de rasgos krsticos (Fries, 1960). Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 42 Laformacinconstadetresfaciesprincipalesquepasangradualmentedeunaaotraen sentido lateral. A continuacin se describen brevemente: 1) Una sucesin gruesa de capas de calizas con estratificacin mediana a gruesa, del tipo de banco calcreo o de bahamita. El color de la caliza vara de gris claro a oscuro, y con menor frecuenciaesnegro;lascapasclsticascercanasalcontactoinferiortienenlocalmenteun colorrojizooamarillento.Contienendulos,lentesymasasirregularesdepedernalque abundanenmuchascapasysobrelosplanosdeestratificacin;lasilicificacindefsilesy fragmentos biognicos es particularmente en la parte inferior y media de la unidad. El espesor de esta facie es de aproximadamente 750 m y es la facies con mayor espesor. 2)Unasucesinmsdelgadadecapascalizaslaminadasdeestratificacindelgadaa mediana, la capas tienen generalmente de 5 a 20 cm de espesor; el pedernal se presenta en forma de hojas o lminas intercaladas, incompletamente reemplazadas. 3)Unasucesinmuydelgadadecapasdecalizasclsticasdeestratificacindelgadaa mediana (Fries, 1960). ElmismoautorreportaqueenlascercanasdeIguala,launidadparececonsistirenunos pocos metros de capas calizas delgadas. LapartedelaFormacinCuautlaquetieneelespesormximocorrespondealafaciesde banco calcreo o bahamitas y acusa un total aproximado de 750 m. LaFormacinCuautladescansadirectamenteencimadelaunidadMorelosyestcubierta porlaFormacinMexcala,laquedescansaconcordantementeencimadelacalizaCuautla. LaerosinposteriorremovilaunidadMexcalaenmuchoslugaresycomoresultado cualquieradelasformacionesmsjvenespuedendescansardiscordantementesobrela Formacin Cuautla, aunque en todas partes con gran discordancia angular (Fries, 1960). Los macrofsiles de la facies de banco calcreo grueso de la Formacin Cuautla sugieren que lascapasbasalessondeedadturonianatemprana,perolacalcarenitabasalinfrayacente puede tener una edad algo mayor, o sea del Cenomaniano tardo. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 43 Debidoaqueestconstituidaprincipalmentedecalizasarcillosasyunespesorreducidoen lascercanasdeIguala,seleatribuyeuncarcterpocopermeableymnimaimportancia hidrogeolgica. Formacin Mexcala Recibe su nombre del ro y poblado cercano donde se puede apreciar una sucesin de capas interestratificadas de arenisca, limolita y lutita calcreas con escasas lentes de caliza clstica. La unidad en la localidad tipo fue descrita con detalle por Bohnenberger Thomas (1955). Esmuyvariableensulitologa,tantolateralcomoverticalmente.Lapartebasalescasien todas partes calcrea y puede consistir en capas de caliza arcillosa o de limolita calcrea que miden desde unos pocos metros hasta unos 30 m de espesor. El color es predominantemente grisobscuro.Encimadelacalizabasalsehallancapasinterestratificadasdelutitaylimolita calcrea,conareniscas.Lascapasclsticasvaranenespesordesdeunospocos centmetros, para las rocas de granos ms finos que muestran laminacin, hasta las de grano ms grueso presentan estratificacin cruzada (Fries, 1960). ElespesororiginaldelaFormacinMexcalanopuedemedirseenningnlugar,porquela parte superior de la unidad fue erosionada en un grado desconocido antes del depsito de la formacin cenozoica suprayacente. Adems, la comprensin fue tan intensa que la formacin est estrechamente plegada, an en escala pequea. Casi en todas partes la Formacin Mexcala descansa encima de la Formacin Cuautla, ya sea sobre la facies de banco calcreo o sobre la caliza clstica. En donde se tiene la ausencia de laFormacinCuautla,elcontactoeslaprximaunidadinfrayacente,osealaFormacin Morelos. Despus del depsito de la Formacin Mexcala ocurri un perodo de deformacin fuerte, uno decuyosresultadosfuelaproduccindelasestructurasmayoresconorientacinhaciael norte y el plegamiento estrecho en escala ms pequea en dicha unidad clstica. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 44 Los macrofsiles encontrados en las capas inferiores de la Formacin Mexcala proporcionan evidencias de una edad coniaciana temprana e indican, que se trata de un horizonte cercano al lmite entre los pisos Coniaciano y Turoniano. Las evidencias sobre la edad de la parte ms alta de la Formacin Mexcala son deficiente debido a la erosin. Por su predominante litologa arcillosa, se le puede clasificar como impermeable. Esta unidad esimportantedesdeelpuntodevistahidrogeolgicodebidoaquedotaelprincipalcarcter confinante al acufero calcreo. Formacin Balsas ElnombredeFormacinBalsasesasignadoporDeCsernaen1965,debidoaqueFries (1960)denominaestaunidadcomoGrupoBalsassinnombrarlasformacionesquelo constituan. Elgrupoincluyerocastandiversascomosonyeso,calizalacustre,conglomeradocalizo, conglomerado volcnico, arenisca tobcea,limolita tobcea y arcilla,as como brecha, tobas volcnicas y derrames lvicos interestratificados. Fries(1960)mencionaqueenestegrupoeltipolitolgicomscaracterstico,aunqueno precisamenteelmsvoluminoso,correspondequizsaunconglomeradocalizoconmatriz calcrea,quevarademoderadamenteabiencementadodegranomedioagruesoyde estratificacin masiva a gruesa, conocido como conglomerado rojo. Las capas varan de un espesor desde20cm hasta1 m yenalgunos es tan masivo que difcilmente se distingue la estratificacin. Otro tipo de roca que por lo general queda estratigrficamente arriba del conglomerado calizo soncapasligeramenteendurecidasdelimo,arenayarcilla.Conunaproporcinmenorde interestratosdeconglomeradocalizodegranofinoymezclademateriatobcea.Lascapas detipolitolgicoclsticopocoendurecidovarandedelgadasagruesas.Lostiposderocas que se tiene en volmenes ms pequeos consisten en yeso que forma cuerpos lenticulares y la caliza lacustre. Facultad de Ingeniera Tesis de Licenciatura Caracterizacin hidrogeolgica de un sector del acufero del Valle de Iguala. Guerrero. Captulo: GEOLOGA E HIDROLOGA DEL ACUFERO DEL VALLE DE IGUALA 45 El espesor total de Grupo Balsas es extremadamente variable y su mximo espesor original, porlogeneralnoestconservado.Suespesormayorseencuentraenlugaresdondelos bloques se hundieron ms profundamente y los depsitos quedaron protegidos de la erosin posterior.Lasucesinmsgruesadelgruponopareceexcederdelos2,500mdeespesor (Fries, 1960). ElGrupoBalsasdescansacongrandiscordanciaangularyerosionalencimadetodaslas rocasantiguasdelaregin,desdelaFormacinMexcaladelCretcicoSuperiorhastael EsquistoTaxcodelPaleozoico.LaprximaformacinsuprayacenteconsisteenlaRiolita Tilzapotla,quedondequieraqueseencuentreestenrelacinconcordanteconlascapas superioresdelGrupoBalsas,siemprequenohayaintervenidolaerosin.Tantolascapas msaltasdelGrupoBalsascomolasdelaRiolitaTilzapotalsuparayacente,tienen inclinaciones(echado)muchomssuavequelascapasinferioresdelGrupoBalsas(Fri