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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
ESCUELA DE CIENCIAS GEOLÓGICAS Y AMBIENTALES
TESIS DE GRADO
Previo a la obtención del Título de Ingeniero Geólogo
TEMA
ESTUDIO GEOLÓGICO PARA LA DETERMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS Y SU POSIBLE USO COMO FUENTE DE
CONSUMO HUMANO.
AUTOR
GONZALO MAURICIO MANCERO GALLEGOS
DIRECTOR
MSc. CESAR BORJA BERNAL
Guayaquil-Ecuador 2017
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© DERECHOS DE AUTOR
Según la ley de propiedad intelectual, Art. 5:
“El derecho de autor nace y se protege por el
solo hecho de la creación de la obra,
independientemente de su mérito, destino o
modo de expresión… El reconocimiento de
los derechos de autor y de los derechos
conexos no está sometido a registro,
deposito ni al cumplimiento de formalidad
alguna” (Ecuador)
……………………………………………………….
Gonzalo Mauricio Mancero Gallegos
2017
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
ESCUELA DE CIENCIAS GEOLÓGICAS Y AMBIENTALES
CALIFICACIÓN QUE OTORGA EL TRIBUNAL QUE RECIBE LA SUSTENTACIÓN Y
DEFENSA DEL TRABAJO INDIVIDUAL DE TITULACIÓN DENOMINADO: ESTUDIO
GEOLÓGICO PARA LA DETERMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS Y SU
POSIBLE USO COMO FUENTE DE CONSUMO HUMANO.
AUTOR: GONZALO MAURICIO MANCERO GALLEGOS.
PREVIO A OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO GEÓLOGO.
MIEMBROS DEL TRIBUNAL CALIFICACIÓN
Ing. Glgo. Víctor Hugo Narváez Baquerizo, M. Sc. …………………………
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
Msc. Jorge Luis Alonso Díaz ……...………………….
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
Ing. Glgo. Erick Andrade Díaz …………………………
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
SUSTENTACIÓN Y DEFENSA DEL TRABAJO INDIVIDUAL DE TITULACIÓN
REALIZADA EN EL AUDITÓRIUM DE LA FACULTAD, EL DÍA
.....................................................................................LO CERTIFICO.
…………………………………….
Abg. Jorge Solórzano Cabezas.
SECRETARIO DE LA FACULTAD
iv
DEDICATORIA
A Dios Padre que me ha dado la sabiduría y fortaleza para poder
culminar estos cinco años de estudios universitarios, dándome salud,
motivación, entusiasmo necesario para luchar por ser un profesional de bien.
Esta tesis está dedicada a mi Tío, Ing. Washington Gallegos Orta,
que me enseñó que la mejor manera de ser buena persona y superarse es
el conocimiento, y que ha sido ejemplo de valentía, determinación y empuje
para encontrar mi potencial y lograr las metas que me he propuesto.
A mis padres Gonzalo Mancero y Fanny Gallegos, quienes me dieron
la vida y que sin los valores enseñados no podría haber logrado este trabajo,
su compañía y dialogo ha sido indispensable para crear un ambiente
excepcional, en todo lo que me he propuesto en la vida.
A mis hermanos, mi tía Gladys, mi abuelita Colombia que me han
demostrado que la familia es el apoyo fundamental para alcanzar cualquier
meta propuesta.
A mi novia Freya Meza quien ha sido la clave de mis alegrías siempre
brindándome una palabra de aliento para lograr esta meta más en mi vida.
v
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Dios ser maravilloso que me dio la fuerza, fe, la cortesía
y amabilidad de orar, para creer poder lo que me parecía imposible terminar.
A los Docentes de la Facultad de Ciencias Naturales, por sus
conocimientos impartidos a lo largo de mi formación académica.
A mi Director de Tesis Ing. Patricio Borja Bernal, que me ha sabido
guiar durante todo el proceso de esta tesis, sus consejos, sus críticas
interesantes y paciencia, han sido el aliento que ha ayudado a la escritura
de esta tesis.
A la Lcda. Magdalena Fuentes, que con su optimismo, sabios
consejos, y apoyo, me abrieron las puertas y me brindaron las facilidades en
Unidad Educativa Fiscal Alejo Lascano Bahamonde, para la investigación y
desarrollo de esta tesis.
A mis amigos y amigas que pude conocer en esta prestigiosa
universidad: Michelle, Edison, Nico, Andrés, Miguel, Gaby, Evelyn, Pepe,
Ronald, Samuel, Dalton. Sin ustedes no sabría el verdadero significado de
amistad, asimismo a todas aquellas personas que de alguna u otra manera
apoyaron al desarrollo y culminación de este trabajo de titulación.
vi
RESUMEN
El presente trabajo tiene como objetivo realizar un estudio geológico
y geofísico para la determinación de aguas subterráneas para la “Unidad
Educativa Fiscal Alejo Lascano Bahamonde”, ubicado en el km 17½ vía
Daule, Cooperativa San Francisco II, que corresponde al cantón Guayaquil,
parroquia Pascuales, el cual permite la elaboración de un estudio
hidrogeológico y utilizando los métodos sondeo eléctrico vertical (SEV), tipo
Schlumberger, en que se pueda ubicar los posibles acuíferos subterráneos
de interés como fuente de agua para consumo humano.
En el área de estudio se determinó la presencia de estratos de toba y
arenisca tobácea, que se observa entrelazados con la diabasa, es una serie
volcánica propias de la Formación Piñón, es importante mencionar que
presenta rasgos estructurales considerados relevantes como fallas. Se
evidenció gran cantidad de rocas con fracturas lo que da paso a la infiltración
de agua por porosidad secundaria.
Por otra parte, se realizó un análisis climatológico local a través de la
producción de un balance hidrológico para el periodo comprendido entre los
años 1992 y 2014. Los resultados demostraron que existe déficit en los
meses de junio, julio, agosto, septiembre, octubre, noviembre y diciembre, y
excedente en los meses de febrero, marzo y abril; lo que quiere decir que la
evapotranspiración (1594.4 mm/año) está por encima de la precipitación
(1265.5 mm/año).
vii
En último lugar, se ejecutaron un total de 6 SEV en sitios previamente
seleccionados a partir de los cuales se pudieron generar los gráficos de
interpretación, perfiles, mapas y pronósticos (predicciones) considerándose
posible la presencia del líquido vital a partir de los 90 m de profundidad.
En los SEV1, SEV3, SEV4, SEV5 las resistividades fueron bajas,
encontrándose resistividades desde 7 Ωm hasta 28 Ωm y potencias entre los
10 a 20 metros, que no permitían determinar claramente si existía agua
subterránea.
De esta manera, se estableció como sitios recomendables para
captación de agua los puntos donde se efectuaron los sondeos SEV2, SEV6
debido a las altas resistividades desde 114 Ωm que presentaron las mejores
condiciones hidrogeológicas.
viii
ABSTRACT
The present work aims to conduct a geological and geophysical study for the
determination of groundwater for the "Alejo Lascano Bahamonde Fiscal
Educational Unit" located at km 17½ via Daule, Cooperativa San Francisco II,
corresponding to the Guayaquil canton, Pascuales parish , Which allows the
elaboration of a hydrogeological study and using vertical electric sounding
(SEV), Schlumberger type, in which possible underground aquifers of interest
can be located as a source of water for human consumption.
In the study area, the presence of layers of tuff and sandstone, which is
intertwined with the diabase, is a volcanic series of the Piñón Formation, it is
important to mention that it presents structural features considered relevant as
faults. It was evidenced a great amount of rocks with fractures which gives way
to the infiltration of water by secondary porosity.
On the other hand, a local climatological analysis was carried out through the
production of a hydrological balance for the period between 1992 and 2014.
The results showed that there is a deficit in the months of June, July, August,
September, October, November and December, and surplus in the months of
February, March and April; Which means that evapotranspiration (1594.4 mm
/ year) is above precipitation (1265.5 mm / year).
ix
Finally, a total of 6 SEVs were executed in previously selected sites from which
interpretation graphs, profiles, maps and forecasts (predictions) could be
generated, considering the presence of the vital liquid from 90 m of depth.
In SEV1, SEV3, SEV4, SEV5 the resistivities were low, with resistivities
ranging from 7 Ωm to 28 Ωm and potencies between 10 and 20 meters, which
did not allow to determine clearly if there was groundwater.
In this way, the points where the SEV2, SEV6 soundings were carried out due
to the high resistivities from 114 Ωm that presented the best hydrogeological
conditions were established as sites recommended for water collection.
x
INDICE
CAPÍTULO I.................................................................................................................... 3
1.1. ANTECEDENTES......................................................................................... 3
1.2. ESTUDIOS ANTERIORES.......................................................................... 5
1.3. JUSTIFICACIÓN ........................................................................................... 6
1.4. HIPÓTESIS DEL PROYECTO ................................................................... 7
1.5. OBJETIVOS................................................................................................... 7
1.5.1. Objetivo General ........................................................................................... 7
1.5.2. Objetivos Específicos ................................................................................... 8
1.6. DESCRIPCION DE LA METODOLOGÍA.................................................. 8
1.6.1. Investigación Climatológica y Reconocimiento de la Geología
Regional del Área de Estudio ..................................................................... 8
1.6.2. Cartografía de la Cuenca Hidrográfica y los SEV por el Método
Schlumberger. ............................................................................................... 9
1.6.3. Modelo Hidrogeológico e Interpretación del Material Proyectado. ....... 9
1.7. MAPA DE UBICACIÓN .............................................................................. 10
1.8. HIDROLOGÍA DE LA REGIÓN DE ESTUDIO ....................................... 11
1.9. INVENTARIO DE PUNTOS DE AGUA .................................................... 12
1.10. MAPA DE UBICACIÓN CON RESPECTO A LA UNIDAD FISCAL
ALEJO LASCANO ...................................................................................... 14
1.11. TOPOGRAFÍA ............................................................................................. 16
1.12. CLIMA ........................................................................................................... 17 CAPÍTULO II................................................................................................................. 20
2. GEOLOGIA REGIONAL ........................................................................... 20
2.2. MAPA GEOLOGICO REGIONAL ............................................................ 23
xi
2.3. HIDROGEOLOGIA REGIONAL ............................................................... 24 2.3.1. Generalidades ........................................................................................ 24
2.3.2. Sinopsis Geológica ................................................................................ 24
2.3.3. Hidrogeología ......................................................................................... 25
2.3.4. Formaciones aledañas al área de Estudio. ....................................... 25
2.4. MAPA HIDROGEOLOGICO NACIONAL................................................ 27
2.5. CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA DE LA CUENCA DEL RÍO
GUAYAS ...................................................................................................... 28 2.5.1. Hidrografía ............................................................................................... 28
2.5.2. Geomorfología de la cuenca del rio Guayas. .................................... 28
2.5.3. Clima ........................................................................................................ 29
2.5.4. Geología .................................................................................................. 30
2.5.5. Hidrogeología de la Cuenca Guayas .................................................. 31
2.6. ANTECEDENTES HISTÓRICOS MORFOMÉTRICOS DE UNA CUENCA ...................................................................................................... 33
2.6.1. Principales parámetros físicos de la morfometría de ....................... 34
cuencas .................................................................................................................. 34
2.6.2. Forma de la Cuenca .............................................................................. 34
2.6.3. Densidad de Drenaje ............................................................................. 35
2.7. Características generales de la Cuenca del Rio Guayas..................... 36 2.7.1. Coeficiente de Circularidad de la Cuenca del Rio Guayas – Miller 37
2.7.2. Coeficiente de Compacidad de la Cuenca del Rio Guayas ............ 37
2.7.3. Densidad de Drenaje de la Cuenca del Rio Guayas ........................ 37
2.7.4. Cuadro de resultados morfométricos de la cuenca de estudio ...... 37
2.8. GEOMORFOLOGIA ................................................................................... 38
2.9. ESTRUCTURAS ......................................................................................... 41 2.9.1. Dominio Estructural ............................................................................... 41
2.9.2. Dominio Erosivo ..................................................................................... 41
2.9.3. Dominio Acumulativo ............................................................................. 42
CAPÍTULO III ............................................................................................................... 43
MAPA GEOLÓGICO LOCAL .............................................................................................. 43
3. Geología Local y Litología ......................................................................... 43
3.1. Geología Local y Litología ......................................................................... 43
xii
3.2. Descripción litológica de los afloramientos............................................. 44
3.3. Tabla de los Puntos de control. ................................................................ 44
3.4. RECONOCIMIENTO DE LOS AFLORAMIENTOS ALEDAÑOS AL AREA DE ESTUDIO............................................................................. 45
3.4.1. Punto de Control #1.................................................................................... 45
3.4.2. Composición Mineralógica Formación Piñon......................................... 47
3.4.3. Punto de Control # 2 .................................................................................. 48
3.4.4. Punto de Control # 3 .................................................................................. 50
3.4.5. Punto de Control # 4 .................................................................................. 52
3.4.6. Punto de Control # 5 .................................................................................. 54
3.4.7. Punto de Control # 6 .................................................................................. 56
3.4.8. Punto de Control # 7 .................................................................................. 58
3.5. Porosidad y Permeabilidad de los puntos de control............................ 60 CAPÍTULO IV ............................................................................................................... 62
MÉTODOS GEOFÍSICOS ................................................................................................... 62
4. CAPITULO 4 ................................................................................................ 62
4.1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................ 62
4.2. GRADO DE EXACTITUD DE LOS MÉTODOS GEOFÍSICOS ........... 63
4.3. SONDEOS ELÉCTRICOS VERTICALES (SEV)................................... 63
4.3.1. Fundamentos del Método.......................................................................... 66
4.3.2. Instrumental ................................................................................................. 68
4.3.3. Metodología para el levantamiento de información .............................. 70
4.3.4. Estudio geofísico zona de interés ............................................................ 70
4.3.5. DECRIPCION DEL DISPOSITIVO SEV ................................................. 72
4.4. RESULTADO INTERPRETACIÓN GEOELÉCTRICA.......................... 73
4.4.1. PERFIL GEOELÉCTRICO DE RESISTIVIDADES. .............................. 78
xiii
4.5. RESULTADOS DE DATOS DE CAMPO ................................................ 81
4.5.1. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ................................................. 81
4.5.2. RESULTADOS E INTERPRETACIÓN DE LOS SONDEOS SEV...... 83 CAPÍTULO V ................................................................................................................ 96
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......................................................................... 96
5.1. CONCLUSIONES ....................................................................................... 96
5.2. RECOMENDACIONES .............................................................................. 97 BIBLIOGRAFÍA CITADA ........................................................................................... 99
ANEXOS ..................................................................................................................... 102
ANEXO 1. Precipitación Total Diaria (mm) .......................................................102
ANEXO 2. Temperatura Media Diaria (°C) .......................................................107
ANEXO 4. ...............................................................................................................130
ANEXO 5. ...............................................................................................................130
ANEXO 6. ...............................................................................................................131
ANEXO 7. ...............................................................................................................131
xiv
ILUSTRACIONES
Ilustración 1Tasa de crecimiento poblacional del cantón Guayaquil, INEC,
2010 ................................................................................................................................. 3
Ilustración 2 Resultados del Censo 2010 de población y vivienda en el
Ecuador, INEC................................................................................................................ 4
Ilustración 3 Mapa de ubicación del área de estudio. Google (2015). Foto de
satélite del Km 17 ½ vía Daule. Consulta: diciembre 2015,
http://earth.google.com 10
lustración 4 Ubicación de la Cuenca del Guayas, Ecuador, Tapia, 2012. ........ 11
Ilustración 5 Pozo excavado Ilustración 6 Pozo perforado
........................................................................................................................................ 12
Ilustración 7 Mapa de ubicación de los pozos de agua aledaños al área de
estudio. .......................................................................................................................... 14
Ilustración 8 Subcuencas del Guayas, Tapia, 2012. ............................................ 15
Ilustración 9 Mapa Topográfico provincia del Guayas, parroquia Pascuales,
Instituto Geográfico Militar, 1967 ............................................................................... 16
Ilustración 10 Temperaturas medias mensuales periodo 1992-2014, (INAMHI,
2014) .............................................................................................................................. 18
Ilustración 11 Yetograma de la estación “Guayaquil U. Estatal, INAMHI, 2014
........................................................................................................................................ 19
Ilustración 12 Mapa Geológico del Ecuador, Escala 1:500 000 Fuente: Pedro
Reyes, Politécnica Nacional ....................................................................................... 23
Ilustración 13 Mapa Hidrogeológico del Ecuador, INAMHI, 2013 ...................... 27
Ilustración 14 Unidad Hidrogeológica Guayas, Mapa Geológico INAMHI, 2013
........................................................................................................................................ 32
xv
Ilustración 15 Macrodominios geomorfológicos de Guayaquil: .......................... 39
Ilustración 16 Mapa Geológico de la Margen Costera Ecuatoriana, 1:500000,
EP PetroEcuador, (Reyes P, & Michaud F, 2012).................................................. 42
Ilustración 17 Mapa de la Cuenca Hidrológica – Guayas y puntos de control,
elaborado por el autor, 2016 ...................................................................................... 43
Ilustración 18 Configuración de un SEV y curva de resistividad aparente del
terreno. En las abscisas se grafica la semi-apertura de electrodos (AB/2) que
tiene que ver la profundidad y en el eje de ordenadas la resistividad aparente
de la capa (en Ω.m). En este caso, el modelo del subsuelo bajo el punto O está
formado por 4 electrocapas de resistividades y profundidades que se asientan
sobre un medio semi-infinito conductor de 18 Ω.m (última capa detectada).
Comisión Docente Curso Internacional de Hidrología Subterránea, 2009, p.741.
........................................................................................................................................ 65
Ilustración 19 Esquema del dispositivo Wenner. Elaborado por H. Morán,
mayo, 2006. .................................................................................................................. 66
Ilustración 20 Los métodos eléctricos se basan en la ley de Ohm. A grandes
rasgos consisten en calcular la resistividad del terreno inyectando una corriente
eléctrica conocida (I) mediante electrodos clavados al suelo (A y B) y medir la
diferencia de potencial (ΔV) en dos electrodos (M y N). Fuente. Comisión
Docente Curso Internacional de Hidrología Subterránea, 2009, p.738. ............. 67
Ilustración 21 Equipo Pro SYSCAL utilizado para los SEV. Elaborado por el
autor. .............................................................................................................................. 69
Ilustración 22 Emplazamiento de sondeos eléctricos verticales (SEV),
elaborado por el autor ................................................................................................. 71
Ilustración 23 Dispositivo Schlumberger AMNB con AB>>MN........................... 72
xvi
Ilustración 24 Zonas con mejores características geoeléctricas y proyección de
SEV. ............................................................................................................................... 75
Ilustración 25 Diagrama de flujo subterráneo, elaborado por el autor. ............. 77
Ilustración 26 Perfil geoeléctrico, Fuente: Elaborado por el autor. .................... 78
Ilustración 27 Emplazamiento en planta del perfil geoeléctrico, Fuente:
Elaborado por el autor................................................................................................. 79
Ilustración 28 Perfilaje geoeléctrico e interpretación de electrocapas .............. 79
Ilustración 29 Interpretación en tres dimensiones del posible emplazamiento
del acuífero subterráneo. ............................................................................................ 80
Ilustración 30 Interpretación posible emplazamiento del acuífero subterráneo.
........................................................................................................................................ 81
Ilustración 31 Mapa de ubicación del pozo “La Pileta” ........................................ 83
Ilustración 32 Interpretación de las curvas de resistividades SEV1. Elaborado
por Autor. ....................................................................................................................... 84
Ilustración 33 Interpretación de los datos de sondeo SEV1. Elaborado por
Autor............................................................................................................................... 84
Ilustración 34 Modelación Inversa sondeo SEV1. Elaborado por Autor. .......... 85
Ilustración 35 Interpretación de las curvas de resistividades SEV2. Elaborado
por Autor. ....................................................................................................................... 86
Ilustración 36 Interpretación de los datos de sondeo SEV2. Elaborado por
Autor............................................................................................................................... 86
Ilustración 37 Modelación Inversa sondeo SEV2. Elaborado por Autor. .......... 87
Ilustración 38 Interpretación de las curvas de resistividades SEV3. Elaborado
por Autor. ....................................................................................................................... 88
Ilustración 39 Interpretación de los datos de sondeo SEV3. Elaborado por
xvii
Autor............................................................................................................................... 88
Ilustración 40 Modelación Inversa sondeo SEV3. Elaborado por Autor. .......... 89
Ilustración 41 Interpretación de las curvas de resistividades SEV4. Elaborado
por Autor. ....................................................................................................................... 90
Ilustración 42 Interpretación de los datos de sondeo SEV4. Elaborado por
Autor............................................................................................................................... 90
Ilustración 43 Modelación Inversa sondeo SEV4. Elaborado por Autor. .......... 91
Ilustración 44 Interpretación de las curvas de resistividades SEV5. Elaborado
por Autor. ....................................................................................................................... 92
Ilustración 45 Interpretación de los datos de sondeo SEV5. Elaborado por
Autor............................................................................................................................... 92
Ilustración 46 Modelación Inversa sondeo SEV5. Elaborado por Autor ........... 93
Ilustración 47 Interpretación de las curvas de resistividades SEV6. Elaborado
por Autor. ....................................................................................................................... 94
Ilustración 48 Interpretación de los datos de sondeo SEV6. Elaborado por
Autor............................................................................................................................... 94
Ilustración 49 Modelación Inversa sondeo SEV6. Elaborado por Autor ........... 95
xviii
FOTOS
Foto 1 Tanquero vende agua a la comunidad de la Cooperativa San Francisco
II, Km 17 ½ vía Daule, Foto tomada por el autor, 02 diciembre 2015, 11:50 am . 7
Foto 2 Punto #1. Afloramiento Km 17,5 atrás de la Cantera de la Compañía
Verdu, Foto tomada por el autor, marzo 2016 ........................................................ 45
Foto 3 Punto #2. Afloramiento Km 18,5 diagonal a la Cárcel "La Roca", Foto
tomada por el autor, marzo 2016 .............................................................................. 48
Foto 4 Punto #3. Afloramiento se encuentra entre Población Lomas de
Sargentillo e Isidro Ayora, Foto tomada por el autor, marzo 2016 ...................... 50
Foto 5 Punto #4. Afloramiento se encuentra 9km pasando el cantón Pedro
Carbo, Foto tomada por el autor, marzo 2016 ........................................................ 52
Foto 6 Punto #5. Afloramiento se encuentra 20 km después del cantón Pedro
Carbo, Foto tomada por el autor, marzo 2016 ........................................................ 54
Foto 7 Punto #6. Afloramiento se encuentra Vía al Valle de la Virgen antes de
llegar a la Cadena, Foto tomada por el autor, marzo 2016 .................................. 56
Foto 8 Punto #7. Afloramiento se encuentra 7km pasando Parroquia Palestina,
Foto tomada por el autor, marzo 2016 ................................................................ 58
xix
TABLAS
Tabla 1 Datos de los pozos aledaños al área de estudio. ...................................... 13
Tabla 2 Coordenadas de los pozos aledaños al área de estudio. ...................... 14
Tabla 3 Temperaturas medias (°C). Periodo 1992-2014 ...................................... 17
Tabla 4 Precipitaciones medias (mm). Periodo 1992-2014.................................. 18
Tabla 5 Permeabilidad de las formaciones aledañas al área de estudio. .......... 28
Tabla 6 Valores interpretativos de la densidad de drenaje .................................. 36
Tabla 7 Cuadro de datos de la cuenca del Rio Guayas, ...................................... 36
Tabla 8 Cuadro de resultados morfométricos de la cuenca de estudio ............. 37
Tabla 9 Tabla de los Puntos de control. .................................................................. 44
Tabla 10 Hoja de control para muestreo #1........................................................... 46
Tabla 11 DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA ........................................................... 47
Tabla 12 Hoja de control para muestreo #2........................................................... 49
Tabla 13 Hoja de control para muestreo #3............................................................ 51
Tabla 14 Hoja de control para muestreo #4............................................................ 53
Tabla 15 Hoja de control para muestreo #5 ............................................................ 55
Tabla 16 Hoja de control para muestreo #6............................................................ 57
Tabla 17 Hoja de control de muestreo #7 .............................................................. 59
Tabla 18 Porosidad y permeabilidad de los puntos de control ............................ 61
Tabla 19 Comportamiento eléctrico de los materiales Resistividades ............... 68
Tabla 20 Coordenadas de los sondeos eléctricos verticales (SEV) ................... 72
Tabla 21 Sondeo eléctrico (sev1) ............................................................................ 74
Tabla 22 Sondeo eléctrico (sev2) ............................................................................ 74
Tabla 23 Sondeo eléctrico (sev3) ............................................................................ 74
Tabla 24 Caracterización geoeléctrica de líneas geofísicas. ............................... 76
1
INTRODUCCIÓN
Varios estudios realizados indican que el Ecuador, dentro del contexto
mundial, es un país privilegiado en materia de recursos hídricos, su clima,
localización y accidentes geográficos le permite disponer de una cantidad muy
importante de agua. (ATLAS, Geografía Económica 2 Recursos Sectores e
Infraestructura, Capitulo 5, 2013, p.170).
En cuanto a este recurso el panorama nacional a simple vista es
alentador sin embargo, el Ecuador no puede quedar al margen del contexto
mundial en el cual se halla inmerso ya que informes de organismos
internacionales como la FAO (Food and Agriculture Organization) ,1990 y la
UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization),
1992, indican que para el año 2025, alrededor de 1800 millones de personas
vivirán en países o regiones con una dramática escasez de agua.
En la actualidad porcentualmente los mayores consumidores de agua
dulce a nivel mundial son: con 70% la agricultura (la cual produce cerca del
40% de los alimentos del mundo), un 20% la industria y un 10% el consumo
doméstico.
El agua subterránea representa una fracción importante de la masa
de agua en los continentes, la cual aloja en los acuíferos bajo la superficie de
la tierra. El volumen del agua subterránea es mucho más importante que la
2
masa de agua retenida en lagos y ríos, que la retenida en los glaciares. Las
masas de agua subterránea más extensas pueden alcanzar millones
de kilómetros cuadrados(como el Acuífero Guaraní).
Esta investigación busca evaluar el comportamiento de las aguas
subterráneas y la posible presencia del líquido vital, en base al resultado del
método geofísico usado, además que existe preocupación por parte de la
comunidad San Francisco, debido a que se abastecen de agua a través de
un tanquero y por la mala calidad los niños se enferman constantemente.
3
CAPÍTULO I
1.1. ANTECEDENTES
El crecimiento acelerado de la población en Guayaquil se remonta a 1974
y 1982, cuando llegó una fuerte oleada migratoria al Puerto Principal.
Cientos de personas de Manabí, Los Ríos, Esmeraldas y de la Sierra
cambiaron el campo por la vida urbana.
Ilustración 1Tasa de crecimiento poblacional del cantón Guayaquil, INEC, 2010
La tasa de crecimiento poblacional en el cantón Guayaquil ha ido en
aumento, observándose que para el año 1950 el número total de personas
fue de 282.144, mientras que para el año 2010 (último censo la población)
el número total de habitantes se cuantifico en 3.645.483.
4
Los sistemas de agua potable y saneamiento son parte esencial de la
infraestructura básica que permite proveer las condiciones mínimas de
calidad de vida, salud pública y protección del ambiente a que tiene derecho
todo individuo.
Ilustración 2 Resultados del Censo 2010 de población y vivienda en el Ecuador, INEC.
El mayor porcentaje de la población hierven el agua, otro grupo intermedio
compran agua purificada y la beben tal como llega al hogar, y el último grupo
le ponen cloro y la filtran.
Debido al crecimiento poblacional en la Cooperativa San Francisco II,
ubicada en el km. 17 y ½ vía Daule, el año 2006 se crea la necesidad de
fundar la Escuela Fiscal Alejo Lascano Bahamonde, la cual alberga 1200
alumnos los cuales están registrados desde primero de básica hasta tercero
de bachillerato, en la actualidad un gran porcentaje de alumnos y profesores
se están enfermando y se cree que es debido a que no consumen agua de
buena calidad, este incremento de enfermedades de tipo hídrico ha
provocado incertidumbre por parte de los directivos y padres de familia
5
respecto a la sanidad del cuerpo docente y estudiantes que actualmente
ocupan las instalaciones.
En el sector a más de la mala calidad de agua entubada, existen reiterados
cortes del suministro, razón por la cual se planteó realizar un estudio
hidrogeológico para identificar posibles acuíferos subterráneos (utilizando
Sondeos Eléctricos Verticales), los cuales nos permitan establecer los
lugares hidrogeológicos adecuados para un posible abastecimiento de
agua potable a la escuela y sectores aledaños.
1.2. ESTUDIOS ANTERIORES
Son escasos los estudios que se han realizado en el área de trabajo, siendo
estos de tipo regional, entre los programas efectuados anteriormente
destacan:
Tesis sobre “Análisis Textural y Petrográfico del Intrusivo Granítico de la
Joya, Sector la Aurora - Parroquia Pascuales, cantón Guayaquil”, Ernesto
Mora, 2014 que tuvo como objetivo reconocer en el Campo los
afloramientos y determinar las características texturales y petrográficas del
Intrusivo Ígneo ubicados en el sector La Aurora, Parroquia Pascuales al
norte de la ciudad de Guayaquil, a través de los análisis realizados en
secciones delgadas.
Los estudios realizados por la Comisión de Estudios para el Desarrollo de
la Cuenca del Río Daule (CEDEGE), donde indica que denominase Cuenca
del Río Guayas al Sistema Hidrográfico de los Ríos Daule, Babahoyo y
6
Guayas tal como se halla definida en el informe denominado
"Investigaciones de las posibilidades de desarrollo en la Cuenca del Río
Guayas del Ecuador" preparado con la Asistencia Técnica de la OEA y
editado en 1964.
1.3. JUSTIFICACIÓN
Se ha escogido la Unidad Educativa Fiscal Alejo Lascano Bahamonde,
ubicada en el km. 17 y ½ vía Daule como el mejor lugar para realizar el
estudio antes mencionado, por las siguientes razones:
Según la constitución de la República del Ecuador del 2008 en el artículo
14 indica que: “Se reconoce el derecho de la población a vivir en un
ambiente sano y ecológicamente equilibrado, que garantice la
sostenibilidad y el buen vivir, sumak kawsay. Se declara de interés
público la preservación del ambiente, la conservación de los
ecosistemas, la biodiversidad y la integridad del patrimonio genético del
país, la prevención del daño ambiental y la recuperación de los espacios
naturales degradados.”
La calidad del agua que actualmente consumen los estudiantes no es
apta para el consumo, ya que un gran porcentaje de niños se enferman.
Los constantes cortes de agua.
La Unidad Educativa Fiscal Alejo Lascano Bahamonde mediante oficio
número 181-2015, informa que prestará todas las facilidades requeridas
para el estudio.
7
Foto 1 Tanquero vende agua a la comunidad de la Cooperativa San Francisco II, Km
17 ½ vía Daule, Foto tomada por el autor, 02 diciembre 2015, 11:50 am
1.4. HIPÓTESIS DEL PROYECTO
Ejecutar un estudio hidrogeológico permitirá la ubicación de acuíferos
subterráneos, los cuales podrían dotar de agua de consumo humano, para
la Unidad Educativa Fiscal Alejo Lascano Bahamonde, ubicados en el km.
17 y ½ vía Daule, Cooperativa San Francisco II.
1.5. OBJETIVOS
1.5.1. Objetivo General
Realizar un estudio hidrogeológico que permitirá la elaboración de
una campaña de prospección geofísica, en el cual se pueda ubicar
posibles acuíferos subterráneos de interés como fuente de agua
para consumo humano.
8
1.5.2. Objetivos Específicos
Describir la geología presente en el área de estudio, previo al
análisis climatológico basado a los reportes publicados por el
INAMHI.
Efectuar el estudio geofísico por medio de SEV (Método
Schlumberger) en los lugares previamente seleccionados.
Realizar un modelo hidrogeológico, que permita localizar las
coordenadas viables para circulación y acumulación de aguas
subterráneas.
1.6. DESCRIPCION DE LA METODOLOGÍA
1.6.1. Investigación Climatológica y Reconocimiento de la Geología
Regional del Área de Estudio
Se concretó con un recorrido a lo largo del área de estudio, en el
cual se reconoció y caracterizó la geología presente a partir de
bibliografía seleccionada y cartografía temática consultable; se
identificaron y calificaron estructuras, y se tomaron datos de rumbo
y buzamiento en afloramientos previamente establecidos.
Para la caracterización espacial y ambiental se utilizaron los
registros mensuales de precipitación (mm) y temperatura (°C) de la
estación climática “Guayaquil Universidad Estatal (Radio Sonda)”
datos que fueron utilizados para el cálculo del balance hídrico local.
9
1.6.2. Cartografía de la Cuenca Hidrográfica y los SEV por el Método
Schlumberger.
La cartografía de la zona de interés fue elaborada mediante la
utilización del software ArcGIS 10.0, con el uso de este paquete
informático se procedió a delimitar la cuenca del río Guayas, para
identificar las formaciones geológicas dentro de la cuenca de
interés y aledañas al área de estudio.
Posteriormente a este análisis se procedió a la ejecución de los
sondeos y registro de los valores de resistividad aparente
adquiridos indirectamente mediante el equipo geofísico “Syscal Pro
resistivity & IP equipment four sounding, imaging and monitoring”.
para el método SEV método Schlumberger.
1.6.3. Modelo Hidrogeológico e Interpretación del Material
Proyectado.
En este punto se contó con todos los resultados del mapeo
superficial, reconocimiento geológico e interpretación geofísica,
información que complementó el modelo hidrogeológico que fue
diseñado con el fin de identificar las coordenadas y profundidad del
punto de perforación, delimitando aquellos estratos geológicos que
tuvieran la capacidad para alojar agua subterránea en el perímetro
de la Unidad Educativa Fiscal Alejo Lascano Bahamonde.
10
1.7. MAPA DE UBICACIÓN
Ilustración 3 Mapa de ubicación del área de estudio. Google (2015). Foto de satélite del Km 17 ½ vía Daule. Consulta: diciembre 2015, http://earth.google.com
La “Unidad Educativa Fiscal Alejo Lascano Bahamonde” se encuentra
ubicada en la coordenada: 9773775 N 616875 E, dentro de la jurisdicción
de la parroquia Pascuales, ubicada al norte de la ciudad de Guayaquil
(Ilustración 3) en el KM 17.5 vía a Daule entre la calle La Aguada y calle
s/n, barrio San Francisco II.
11
1.8. HIDROLOGÍA DE LA REGIÓN DE ESTUDIO
lustración 4 Ubicación de la Cuenca del Guayas, Ecuador, Tapia, 2012.
La zona de interés se encuentra ubicada en cuenca hidrográfica del río
Guayas, la cual es una de las siete reservas de agua dulce más importantes
del mundo, de acuerdo al análisis de técnicos especializados es la mayor
cuenca hidrográfica de la costa del Pacífico de América del Sur. (SIGAGRO,
2008).
La cuenca del Rio Guayas es la más grande riqueza potencial con que
cuenta el Ecuador. Comprende una extensión de 40.000 km2. De acuerdo
con las mareas, en su desembocadura se puede notar el efecto de los flujos
de agua superficial fluyendo hacia el Golfo de Guayaquil y al océano
12
Pacífico o por el contrario aguas saladas ingresando más allá del Golfo y
penetrando en el continente. Los ríos que forman el sistema hidrográfico del
Guayas van de Norte a Sur, hasta confundirse en el lecho de esa arteria
fluvial ecuatoriana que desemboca frente a la isla Puná. (Medina,
wordpress, Febrero 2011)
1.9. INVENTARIO DE PUNTOS DE AGUA
El estudio de aguas subterráneas se basa en métodos de prospección y
utiliza medios de exploración directa e indirecta, constituyéndose el
inventario de puntos de agua en una de las principales herramientas, que
permite al hidrogeólogo acceder en forma rápida y confiable al
conocimiento intrínseco de las zonas acuíferas de una determinada zona.
(Hidrología 2da Edición, INAMHI, 2015)
El inventario de puntos de agua (pozos excavados, perforados,
manantiales, galerías, etc.), es lo que permite determinar y recoger los
datos base sobre las características hidrogeológicas y los factores del
flujo de aguas subterráneas (Figura 5 y 6).
Ilustración 5 Pozo excavado Ilustración 6 Pozo perforado
13
El método en referencia se basa en la recopilación y análisis de la
información relacionada con la hidrología subterránea de una determinada
zona a prospectarse y que procede de la información secundaria de los
denominados puntos de agua, en este punto se analizan cualitativamente
pozos excavados, pozos perforados, pozos abandonados, vertientes,
zonas de resúmenes y toda manifestación que nos permita acceder en
forma directa al conocimiento de un acuífero determinado.
La densidad del inventario está relacionada directamente con la escala o
detalle del estudio hidrogeológico y las disponibilidades económicas del
mismo. Para el presente caso, siendo una investigación regional de
carácter investigativo pedagógico, el inventario se lo realizó mediante el
análisis descriptivo del mapa de litopermeabilidades escala 1:50.000, el
cual arrojo como resultado que en nuestra zona de interés existen dos
pozos o puntos de agua, denominados Pileta y Chorrillo.
Tabla 1. Datos de los pozos aledaños al área de estudio
Tabla 1 Datos de los pozos aledaños al área de estudio.
Mediante el medidor de STD (Solidos Totales Disueltos) marca: extech se
determinó que las sales disueltas en los pozos “La Pileta” y “El Chorrillo” se
encuentran en el rango tolerable que es hasta 700 ppm.
Datos Pozo "La Pileta" Pozo "El Chorrillo"
STD (Solidos Totales Disueltos) 400 ppm 420 ppm
Profundidad 60 m 60 m
Nivel Freático 25 m 20 m
Distancia del los pozos "La Pileta" a "El Chorrillo"
Distancia del pozo "La Pileta" a la escuela
Distancia del pozo "El Chorrillo" a la escuela
400 m
650 m
750 m
14
Tabla 2. Coordenadas de los pozos de agua aledaños al área de estudio.
Puntos
Coordenadas UTM
Datum: WGS 84
X Y
Pileta 9773830 N 616759 E
Chorrillo 9773873 N 616947 E
Tabla 2 Coordenadas de los pozos aledaños al área de estudio.
1.10. MAPA DE UBICACIÓN CON RESPECTO A LA UNIDAD FISCAL
ALEJO LASCANO
Ilustración 7 Mapa de ubicación de los pozos de agua aledaños al área de estudio.
15
Ilustración 8 Subcuencas del Guayas, Tapia, 2012.
Este hecho convierte a esta región en una de las zonas con más potencial
para el desarrollo de futuros proyectos relacionados con el manejo del
recurso hídrico y a la vez pone en evidencia la necesidad de implementar
acciones encaminadas a su protección, mantenimiento y gestión
especialmente en las partes altas de esta cuenca. (ATLAS, Geografía
Económica 2 Recursos Sectores e Infraestructura, Capitulo 4, 2013,
p.164).
La situación expuesta coloca al país en una escala privilegiada en lo
referente a este recurso; pues, se evidencia que el Ecuador en general y
la cuenca del rio Guayas en particular, disponen del recurso agua en
cantidades que exceden las demandas de la población. (ATLAS,
Geografía Económica 2 Recursos Sectores e Infraestructura, Capitulo 4,
2013, p.164
16
1.11. TOPOGRAFÍA
Ilustración 9 Mapa Topográfico provincia del Guayas, parroquia Pascuales, Instituto Geográfico Militar, 1967
17
El lugar de estudio refleja un terreno plano con una inclinación aproximada
de 15 grados, regularmente ondulado, con altitudes irregulares que no
sobrepasan los 50 metros sobre el nivel del mar, que al igual que el resto
de colinas del sector se caracteriza por su topografía plana.
1.12. CLIMA
La influencia de las corrientes fría de Humboldt y cálida de El Niño, hacen
que el clima sea de tipo tropical sabana y tropical monzón, con elevadas
temperaturas en buena parte del año.
Debido a que se ubica en plena zona ecuatorial, tiene temperaturas cálidas
durante todo el año, la temperatura promedio esta entre los 25 y 29 °C.
(INOCAR, 1999).
Tabla 3. Temperaturas medias (°C). Periodo 1992-2014
E F M A M J J A S O N D Prom
27.1
26.8
27.4
27.6
27.1
25.8
25.1
24.9
25.3
25.5
25.8
26.9
26.28
Tabla 3 Temperaturas medias (°C). Periodo 1992-2014
Las temperaturas para la estación “Guayaquil U. Estatal (Radio Sonda)”
se representan en gráfico de barras, de la siguiente manera:
La temperatura máxima es en el mes de abril con 27ºC y un promedio
anual de 26ºC.
18
Ilustración 10 Temperaturas medias mensuales periodo 1992-2014, (INAMHI, 2014)
Los meses que están sobre la media son: marzo, abril y mayo como los
más cálidos y los meses que están por debajo de la media son: desde el
mes de junio a noviembre como más fríos.
Tabla 4. Precipitaciones medias (mm). Período 1992-2014.
E F M A M J J A S O N D ∑
181.4
339.1
342.7
233.4
60.6
8.6
5.3
0.7
1.2
4.8
25.5
62.2
1265.5
Tabla 4 Precipitaciones medias (mm). Periodo 1992-2014
Es usual representar los datos de precipitación de una serie, en una
estación, mediante un gráfico de barras en ejes cartesianos (años/mm de
precipitación), denominado yetograma. Sobre este gráfico se suele dibujar
una línea horizontal indicando la precipitación media del periodo. El
yetograma es muy útil para comparar visualmente la precipitación entre
unos años y otros y para determinar años húmedos (precipitación por
encima de la media) y años secos (precipitación por debajo de la media).
(Martínez et al., 2005, p. 34). El yetograma para la estación “Guayaquil U.
19
Estatal (Radio Sonda)” en el período de tiempo 1992 - 2013 se representa
en gráfico de barras, de la siguiente manera:
Ilustración 11 Yetograma de la estación “Guayaquil U. Estatal, INAMHI, 2014
Los años húmedos son aquellos que quedan por encima de la precipitación
media (1263 mm), mientras que los años secos son los que quedan por
debajo.
En los años de 1997 y 1998 se registra la mayor precipitación por encima
de la media, debido al fenómeno del niño. Fue el más fuerte, por el impacto
económico que produjo para el país. Miles de millones de sucres se
perdieron por la destrucción de sembradíos y por los daños en las
carreteras.
20
CAPÍTULO II
2. GEOLOGIA REGIONAL
La costa ecuatoriana se ubica al Oeste de la Cordillera de los Andes, sobre
la cual se ha depositado materiales detríticos, que constituyen las
formaciones geológicas de origen marino del litoral ecuatoriano y
posteriormente formaciones de origen sub litorales-continental de la
cuenca del Río Guayas.
En Ecuador la Planicie Costera o Costa, al oeste del territorio, constituye
una amplia región baja, limitada por el océano Pacifico, en donde se
encuentran la Cuencas del Guayas, además de la Cordillera Chongón-
Colonche. En cuanto al arco frontal de la región ecuatoriana, en relación a
su mecanismo de subducción, Esta región se caracteriza por presentar
extensas llanuras bajas, cubiertas por sedimentos terciarios y
cuaternarios, cruzada por cordillera de baja altura (200 a 600 metros),
como los cerros de Masvale, Taura, Boliche, Chongón - Colonche, Jama y
Cuaque (Núñez, E. 1985).
2.1. GEOLOGÍA HISTÓRICA
La historia geológica de la zona de estudio se inicia con la formación Piñón,
una corteza oceánica (Labrousse, 1986) que constituye el basamento de
basaltos toleítico de dorsales medio oceánicas (Palacios, et. al)
depositadas durante el Cretáceo (Aptiano- Turoniano) (Kennerley, 1980).
21
La parte alta tiene contacto con Cayo y es usualmente fallada, pero varia
de gradacional a discordante angular. (Núñez, E. 1985).
La formación Cayo perteneciente al Cretáceo superior, Cenomaniano
y Maastrichtiano (Faucher y Savoyat, 1973; Bristow y Hoffstetter, 1977) ha
sido interpretada como rocas de origen volcanoclástico y se
encuentra sobreyaciendo a la Fm Piñón e infrayaciendo a la Fm Guayaquil
(Lebras, M., Megard, F., Dupuy, C. y Dostal, J., 1987).
La Formación Cayo en orden deposicional ha sido dividida en tres
miembros geológicos que son:
Miembro Calentura: Fue depositada sobre la Piñón, es un miembro
eminentemente calcáreo, THALMANN (1946) asigna una edad no más
joven que el Senoniano (Coniciano-Campaniano) y no más antigua que el
Turoniano.
Miembro cayo SS: En el cretáceo tardío un volcanismo del miembro Cayo
SS comenzó y depositando sus productos volcanoclásticos de afinidad
geoquímica de arco de isla (Jaillard et al., 2009) sobre el miembro
Calentura, Thalman (1946) le asigna la edad Senoniano (Coniaciano –
campaniano), llegando posiblemente al Maastrichtiano.
22
Las rocas intrusivas granodioriticas correspondientes al Plutón Pascuales
intruyen a la Fm Piñón en el Campaniano (75 Ma) al Paleoceno (56 Ma)
(Baldock, J. W. ,1982), durante el periodo de acreción del plateu Piñón-
Pallatanga (Reyes, P., 2006) al margen continental que en aquel tiempo
consistía de la melange Chaucha, a lo largo de la falla dexral Jubones -
Pallatanga-Pujilí lo que causo subducción oblicua y magmatismo
relacionado (Palacios, et al.).
Miembro Guayaquil: En el Maestrchtiano (Sigal, 1986) las lutitas silíceas
de la Fm. Guayaquil se depositan en contacto gradacional con el miembro
Cayo SS. El dique de diabasa atraviesa al Plutón Pascuales en el
Paleoceno.
La placa Farallón fisiona en dos mitades Cocos y Nazca, rompiendo la
litosfera oceánica del flanco este de la dorsal del Pacifico oriental, hace
unos 30 a 40 Ma de edad (Eoceno tardío-Oligoceno temprano (Lonsdale,
P., 2005).
La placa oceánica de Nazca en el área de la costa ecuatoriana induce
variaciones laterales de la sismicidad, magmatismo de arco,
deformaciones, movimiento vertical y distribución de los sedimentos a lo
largo del margen (Gailler, A Charvis, P.; Flueh, E., 2007).
23
2.2. MAPA GEOLOGICO REGIONAL
Ilustración 12 Mapa Geológico del Ecuador, Escala 1:500 000 Fuente: Pedro Reyes, Politécnica Nacional
24
2.3. HIDROGEOLOGIA REGIONAL
2.3.1. Generalidades
La Unidad Hidrogeológica Guayas se encuentra ubicada al oeste
de las estribaciones occidentales de la Cordillera Occidental.
Abarca una superficie de unos 28000 Km2 (Hidrología 2da Edición,
INAMHI, 2015)
Geomorfológicamente se caracteriza por un relieve relativamente
plano, con amplias planicies conformada por terrazas y aluviones
cuaternarios. Al norte el relieve cambia hacia una zona de
montaña.
El sistema hidrográfico se concentra en dos grandes cursos
fluviales: el río Daule, que recibe el aporte de los ríos Macul, Peripa,
Pescadillo, Cajones y La Esperanza. Hacia el este el río Babahoyo,
cuyos tributarios principales son los ríos Vinces, Tintos, Quevedo,
Milagro y Catarama. (Hidrología 2da Edición, INAMHI, 2015)
2.3.2. Sinopsis Geológica
La cuenca del Guayas se formó en el neógeno superior, con el
levantamiento de las cordilleras costeras que originó un
desplazamiento del eje de depositación hacia el este, dando como
resultado potentes depósitos fluviales y de piedemonte que han
originado la formación de las plataformas de Daule y Babahoyo,
25
sobre un basamento ígneo de edad cretácica de la costa
ecuatoriana (F. Piñón).
2.3.3. Hidrogeología
Analizando las características físicas de las rocas y fundamentados
en la descripción litológica, se ha definido para esta unidad un solo
conjunto de rocas permeables por porosidad intergranular,
conformado por sedimentos pliocuaternarios detríticos de tipo
aluvial, que conforman la llanura más extensa del país y la más
promisoria para la explotación de aguas subterráneas. El límite
occidental está conformado mayoritariamente por rocas
volcánicas, que conforman la zona de recarga del acuífero.
2.3.4. Formaciones aledañas al área de Estudio.
Formación Piñón: La litología que presenta esta formación es
diabasas porfirìticas y rocas piroclasticas con una permeabilidad
muy baja y sus acuíferos son muy locales su aprovechamiento
generalmente es por manantiales.(Mapa Hidrológico del Ecuador,
IGM 1983)
Formación Cayo: La litología que presenta esta formación es
arcillas, pizarras arcillosas, brechas y conglomerados con una
permeabilidad muy baja y sus acuíferos son muy locales su
26
aprovechamiento generalmente es por manantiales. (Mapa
Hidrológico del Ecuador, IGM 1983)
Formación Balzar: La litología que presenta esta formación es
arenisca, conglomerados, arcilla y limos con una permeabilidad
variable baja a media y sus acuíferos son locales o discontinuos.
(Mapa Hidrológico del Ecuador, IGM 1983)
Formación Angostura: La litología que presenta esta formación
es arenisca, conglomerados, arcilla y areniscas calcáreas con una
permeabilidad variable baja a media y sus acuíferos son locales o
discontinuos. (Mapa Hidrológico del Ecuador, IGM 1983)
Formación Onzole: La litología que presenta esta formación es
arcilla con capas de areniscas delgadas y lentes de conglomerado
con una permeabilidad baja y sus acuíferos son muy locales y
discontinuos. (Mapa Hidrológico del Ecuador, IGM 1983)
Formación Borbón: La litología que presenta esta formación es
arenisca, arcilla, conglomerados y areniscas calcáreas con una
permeabilidad variable baja a media y sus acuíferos son locales o
discontinuos. (Mapa Hidrológico del Ecuador, IGM 1983)
Formación Pichingue: La litología que presenta esta formación es
terrazas y sedimentos fluviales con una permeabilidad variable
generalmente alta y sus acuíferos son de alto rendimiento. (Mapa
Hidrológico del Ecuador, IGM 1983)
28
Tabla 5. Permeabilidad de las formaciones aledañas al área de estudio.
Fuente: INAMHI, agosto. 2015
Tabla 5 Permeabilidad de las formaciones aledañas al área de estudio.
2.5. CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA DE LA CUENCA DEL RÍO
GUAYAS
2.5.1. Hidrografía
La red hidrográfica está formada por un gran número de ríos y
esteros, que conforman el sistema hídrico más importante de la
vertiente del Pacífico; el río Guayas constituye el sistema
hidrográfico más importante de la vertiente occidental. La cuenca
está constituida por seis subcuencas principales conformadas por
los ríos: Babahoyo, Vinces, Macul, Daule, Yaguachi y Jujan.
(INAMHI, 2015.)
2.5.2. Geomorfología de la cuenca del rio Guayas.
Básicamente se divide en dos zonas diferenciadas por su
pendiente: la primera es característica del Callejón Interandino con
Unidades Permeabilidad Acuíferos
Aluviales, Coluviales, Glaciar, F.S. Tadeo ALTA Alto rendimiento
F.Turi, F.Blazar, F.Borbón MEDIA Locales o discontinuos
F.Cangahua, F.Tarqui BAJA Muy locales y discontinuos
Depósitos Volcánicos Locales discontinuos
Plio-Cuaternarios aprovecha, por manantiales
F.Onzole, F.Piñón
F.Cayo, F.Macuchi
PRACTICAMENTE
IMPERMEABLEGeneralmente sin acuiferosRocas Intrusivas
Porosidad Primaria Intergranular
Porosidad Secundaria por Fisuración
MEDIA
MEDIA Muy locales
Practicamente Impermeables
29
una topografía fuertemente accidentada y corresponde a la parte
alta y media de la cuenca, conformada por las estribaciones de la
Cordillera Occidental de los Andes; la segunda constituye la parte
baja de la Costa. Existe, además, una franja de transición de la
Cordillera Occidental a la planicie costera, en donde se observan
pequeñas elevaciones de pie de monte.
La llanura costera del río Guayas se considera como una gran
planicie ubicada al pie de Los Andes. Geomorfológicamente es una
fosa de hundimiento con relleno fluviomarino, bordeada de conos
de deyección al este y cubierta por cenizas volcánicas en su parte
norte. Se caracteriza por presentar un relieve relativamente
horizontal al sur (planicie costera conformada por terrazas y
aluviones cuaternarios) y poco ondulado al norte, en que se puede
diferenciar una zona de montaña (F. Borbón) y una zona de colinas
(F. Balzar).
Esta planicie está limitada al norte por relieves sedimentarios
levantados; al sur, la llanura aluvial actual es parcialmente
inundable en la estación lluviosa y el delta del río Guayas, formas
que atestiguan una subsidencia activa. (INAMHI, 2015.)
2.5.3. Clima
Las condiciones climáticas de esta región están determinadas por
la orografía de la cuenca, mismas que influyen directamente en la
variabilidad espacial de los parámetros meteorológicos, como la
30
temperatura y la precipitación, definiendo los diferentes tipos de
clima. (INAMHI, 2015.)
La temperatura de la cuenca baja del Guayas está directamente
asociada a la morfología del terreno, encontrándose las más bajas
temperaturas en los sectores de las estribaciones de la Cordillera
Occidental con una temperatura media de 12 °C. Conforme
desciende hacia la llanura costera, los valores se van
incrementando hasta un promedio de 26 °C, en la zona de
Guayaquil.
La precipitación tiene una marcada influencia en la cuenca baja del
Guayas, variando desde los 750 hasta 3000 mm por año. En la
zona central se producen las mayores lluvias, con un promedio
entre 2000 y 2500 mm al año. INAMHI, 2015.
2.5.4. Geología
La descripción de la geología de la cuenca se fundamenta en la
génesis de las formaciones y la tectónica, descrita en las diferentes
hojas geológicas editadas por la DGGM, así como en el detalle
expuesto en estudios realizados por Cedege e Inerhi.
Durante el terciario superior se evidencian el resultado de
frecuentes transgresiones y regresiones marinas, que permitieron
la acumulación de rocas de origen oceánico (tipo terrígeno, nerítico,
sublitoral y molásico). INMAHI, 2015.
31
En el cuaternario se depositaron grandes cantidades de rocas de
origen continental provenientes de la erosión de la Cordillera de los
Andes, acarreadas por aguas torrenciales o fluviales, que han
dado lugar a la formación de las plataformas de Daule y Babahoyo.
En el lado oriental de la cuenca se encuentran rocas ígneas y
vulcano-clásticas, sedimentarias del cretáceo, representadas por
las formaciones Piñón y Macuchi, respectivamente. Inmersos en
este borde y en forma dispersa se encuentran algunos intrusivos.
INMAHI, 2015.
2.5.5. Hidrogeología de la Cuenca Guayas
La cuenca del Guayas constituye un graben, en donde la
acumulación de sedimentos detríticos de tipo aluvial, producto de
erosión continua de los flancos occidental de la Cordillera de los
Andes, ha permitido que en la cuenca se conforme una sola unidad
hidrogeológica. El acuífero principal, en el área de estudio, está
relacionado con los sedimentos arenosos fluviovolcánicos y
fluviales, provenientes especialmente de las estribaciones de la
Cordillera Occidental de los Andes y depositados en la cuenca baja
del Guayas. (Hidrología 2da Edición, INAMHI, 2015)
.
33
2.6. ANTECEDENTES HISTÓRICOS MORFOMÉTRICOS DE UNA
CUENCA
El estudio de las características morfométricas de una cuenca, fue iniciado
originalmente por el padre de la hidrología moderna en los Estados Unidos
de Norte América: Robert Ermer Horton, a través de sus dos artículos de
referencia internacional “Drainage basin characteristics” (1932) y
“Erosional development of streams and their drainage basins:
hydrophysical approach to quantitative morphology” del año 1945 (justo un
mes antes de su muerte). Los estudios morfométricos fueron
transformados de diferentes análisis puramente cualitativos y deductivos,
a estudios científicos, cuantitativos y rigurosos capaces de suministrar
datos hidrológicos fáciles de estimar (Strahler, 1964).
En el año 1952, Arthur Newell Strahler, modificó y mejoró el sistema para
el análisis de la red de drenaje propuesto originalmente por Horton (1945),
donde se clasifican los órdenes de los cauces de acuerdo a su jerarquía y
a la potencia de sus afluentes; convirtiéndose desde entonces en el
sistema de clasificación más usado a nivel mundial, para ordenar las redes
de los drenajes en cuencas hidrográficas y constituyéndose a su vez en
un tema de estudio obligado para los cursos de hidrología básica y
geomorfología fluvial, donde aborde el estudio de la morfometría de
cuencas. De esta manera Horton y Strahler, se convirtieron en dos de los
grandes investigadores de la morfometría de cuencas, a pesar de la gran
cantidad de autores que han escrito sobre el tema.
34
2.6.1. Principales parámetros físicos de la morfometría de
cuencas
2.6.2. Forma de la Cuenca
Uno de los índices más utilizados para medir la forma de la cuenca,
es el coeficiente de circularidad de Miller (Cc) y el Índice de
Gravelius o coeficiente de compacidad (Kc).
El coeficiente de circularidad de Miller se expresa mediante la
siguiente ecuación:
Cc= 4𝜋𝐴
𝑝𝟐
A: Área de la cuenca en km2
P: Perímetro de la cuenca en km
Es de hacer notar que el coeficiente de circularidad de Miller varía
entre 0 y 1. En este caso, valores cercanos a 1 indican morfologías
ensanchadas, mientras que unos coeficientes de circularidad
cercanos a 0, indican que las cuencas son alargadas.
El coeficiente de compacidad representa la relación entre el
perímetro de la hoya y el de una circunferencia de área igual a la
cuenca. Este índice es estimado a través de la siguiente fórmula:
35
Kc= 𝑃
2√𝜋𝐴 = 0.28
𝑃
√𝐴
A: Área.
P: Perímetro de la cuenca.
El menor valor de Kc es uno, y corresponde a una cuenca circular.
A medida que Kc aumenta, mayor es la irregularidad de la cuenca
y su desviación de la forma circular (Guevara y Cartaya, 1991)
Cuenca más ensanchadas menor tiempo de concentración y
generan mayores crecidas, por el recorrido más corto del agua.
2.6.3. Densidad de Drenaje
Es uno de los parámetros más importantes dentro de los estudios
morfométricos y se define por:
K N Dd = li,u / A
J=1 i= 1
D: Densidad de drenaje expresada
en km/km2.
Li,u: Longitud total de todos los
cauces en km
A: Área de la cuenca (km2)
36
Tabla 6. Valores interpretativos de la densidad de drenaje
Densidad de
Drenaje (Km/Km2) Categoría
< 1 Baja
1 a 2 Moderada
2 a 3 Alta
> 3 Muy Alta
Fuente: Delgadillo y Páez (2008)
Tabla 6 Valores interpretativos de la densidad de drenaje
2.7. Características generales de la Cuenca del Rio Guayas
La cuenca baja del río Guayas es una de las zonas más importantes del
país; abarca aproximadamente 32218 km2 (CNRH, 2007) en su totalidad.
Está conformada por las subcuencas de los ríos: Daule, Vinces, Macul,
Babahoyo, Yaguachi, Jujan y drenajes menores; limita al este con la
Cordillera Occidental de los Andes; al norte, con la divisoria de aguas de
las cuencas de los ríos Esmeraldas y Guayas; al oeste por las cordilleras
costaneras de Balzar y de Chongón y por el sur, con las sub cuencas de
los ríos Taura, Churute y Cañar. (INAMHI, 2009)
Tabla 7. Cuadro de datos de la cuenca del Rio Guayas,
Parámetros Valores
Área de la Cuenca del Río Guayas
32218 km2
Perímetro de la Cuenca 592.07 km
Longitud Cauce Principal 486.14 km
Cota máxima 100 msnm
Cota mínima 10 msnm
Fuente: elaborado por el autor, noviembre, 2016
Tabla 7 Cuadro de datos de la cuenca del Rio Guayas,
37
2.7.1. Coeficiente de Circularidad de la Cuenca del Rio Guayas –
Miller
Cc= 4𝜋32218𝑘𝑚2
(592.07)2 = 1.15 (Ensanchada)
2.7.2. Coeficiente de Compacidad de la Cuenca del Rio
Guayas
Kc= 592.07
2√𝜋32218 = 0.930 0.28
𝑃
√𝐴 = 3.298 * 0.28=0.9235 (Cuenca circular)
2.7.3. Densidad de Drenaje de la Cuenca del Rio Guayas
Dd= 575 .51 𝑘𝑚
32218 𝑘𝑚2 = 0.0178 (Densidad de drenaje baja)
2.7.4. Cuadro de resultados morfométricos de la cuenca de
estudio
Tabla 8. Cuadro de resultados morfométricos de la cuenca de
estudio
Resultados Morfométricos de la Cuenca de Estudio
Coeficiente de Circularidad 1.15 (ensanchada)
Coeficiente de Compacidad 0.93 (cuenca circular)
Densidad de Drenaje 0.0178 (densidad de
drenaje baja) Fuente: Cuadro de resultados Morfométricos, elaborado por el autor, noviembre, 2016
Tabla 8 Cuadro de resultados morfométricos de la cuenca de estudio
38
El resultado del coeficiente de Circularidad y Compacidad de Miller
(Cc) indica que la cuenca es ensanchada y circular lo que significa
que hay un menor tiempo de concentración y generan mayores
crecidas, por el recorrido más corto del agua.
La densidad de drenaje es baja lo que refleja una cuenca
"pobremente drenada con una respuesta hidrológica muy lenta"
(Linsley 1977) igualmente sugiere materiales duros y resistentes
desde el punto de vista litológico.
2.8. GEOMORFOLOGIA
En la provincia del Guayas, convergen tres macro-dominios geológicos
(Ver Ilustración 13), cada uno de estos presenta sus propias
características geomorfológicas. Estos macro-dominios son:
Llanura aluvial de los ríos Daule y Babahoyo
El complejo deltaico- Estuarino del Río Guayas
Las colinas de la cordillera Chongón –Colonche. (E. Benítez, 2005)
(Ilustración 15)
39
Ilustración 15 Macrodominios geomorfológicos de Guayaquil:
La llanura aluvial de los ríos Daule y Babahoyo ocupa el sector NE del área
metropolitana de Guayaquil y parte de los municipios de Samborondón y
Durán. La llanura aluvial está conformada por las cuencas hidrográficas de
los ríos Daule y Babahoyo, cuya confluencia se encuentra en la Puntilla
cerca del puente de La Unidad Nacional, dando origen al río Guayas que
corre en dirección meridional en medio de los cerros Las Cabras de Durán
y Santa Ana-El Carmen. (E. Benítez, 2005)
40
Los meandros abandonados, el más evidente se encuentra entre las
ciudadelas Samanes, Guayacanes y Sauces, constituyendo una zona de
topografía muy baja con una gran laguna que ha sido paulatinamente
rellenada por el desarrollo de las ciudadelas antes mencionadas. (E.
Benítez, 2005)
El Complejo Deltaico-Estuarino del Rio Guayas es una extensa área de
forma más o menos triangular constituida de innumerables islas con
bosque de manglar y canales de agua salobre que se extiende desde los
cerros del Carmen, Santa Ana y Durán hacia el Sur, hasta su extremo
meridional separado de la isla Puná por el canal que conecta al canal
Jambelí con el canal de El Morro (frente a Posorja). (E. Benítez, 2005)
Los cerros de la cordillera de Chongón-Colonche ocupa el cuadrante
Noroeste del área metropolitana de Guayaquil y se desarrolla hacia el
Oeste a partir de los cerros del Barrio San Pedro y ciudadela Bellavista.
Se trata de una estructura homoclinal de rumbo general promedio N110º
que levanta rocas antiguas del Paleógeno y del Cretáceo, las mismas que
están sometidas a procesos erosivos intensos desde aproximadamente el
Eoceno superior.(Mite, 1989).
41
2.9. ESTRUCTURAS
2.9.1. Dominio Estructural
Comprende la estribación sur de la cordillera Chongón-Colonche.
Representa la cuesta homoclinal formada por las calizas de la formación
San Eduardo y las lutitas silíceo-calcáreas de la formación Guayaquil. Es
decir que el relieve está condicionado por la estructura geológica
homoclinal, la cual presenta un rumbo promedio de N110 y un buzamiento
promedio de 17º (variable entre 15º y 40º) hacia el Sur. Las unidades
geomorfológicas son colinas altas (200-400 m) y colinas medias (100-200
m), de crestas agudas.
2.9.2. Dominio Erosivo
Comprende la estribación norte de la cordillera Chongón-Colonche, en
donde afloran las rocas de las formaciones Cayo y Piñón. La estructura
homoclinal predomina en el área, las unidades del relieve son colinas bajas
con alturas menores a 100 m. Las colinas son generalmente alargadas en
dirección Oeste Noroeste – Este Sureste, evidenciando el control
estructural que ejerce la estructura homoclinal del mismo rumbo. Algunas
formas, en cambio, son alargadas en sentido Norte Sur, evidenciando un
mayor control litológico o de otras estructuras. A continuación se resumen
algunas características de las colinas de acuerdo a la formación geológica
(cuyos límites se encuentran en el mapa geológico).
42
2.9.3. Dominio Acumulativo
Se refiere estrictamente al dominio acumulativo dentro del macro- dominio
de la cordillera Chongón-Colonche. Aunque ésta se encuentra sometida a
un proceso permanente de erosión, existen acumulaciones transitorias de
los materiales provenientes de dicho proceso. Estas acumulaciones son
típicamente conos de deyección, coluviales, aluviales y zonas lacustres.
Ilustración 16 Mapa Geológico de la Margen Costera Ecuatoriana, 1:500000, EP
PetroEcuador, (Reyes P, & Michaud F, 2012)
43
CAPÍTULO III
MAPA GEOLÓGICO LOCAL
3. Geología Local y Litología
3.1. Geología Local y Litología
Tanto la geología como la litología de Guayaquil están bien definidas en
trabajos anteriores, por lo que en este estudio se ha considerado
conveniente un reconocimiento de puntos de afloramientos de diferentes
formaciones geológicas. Las cuales están dentro de nuestra cuenca
hidrográfica de interés hidrogeológico.
Ilustración 17 Mapa de la Cuenca Hidrológica – Guayas y puntos de control, elaborado por el autor, 2016
44
3.2. Descripción litológica de los afloramientos
La litología se describió en 7 afloramientos con un recorrido iniciando
desde la comunidad el Chorrillo y finalizando en la comunidad la Cadena.
Los Taludes fueron codificados como puntos de control, los cuales están
presentes en los anexos respectivos.
3.3. Tabla de los Puntos de control.
Tabla 9. Puntos de control de las formaciones aledañas.
Puntos Formación
Coordenadas UTM.
Datum: WGS 84 Altura
X Y
Punto 1 Piñon 611387 9786310 35 m
Punto 2 Cayo 616340 9764554 90 m
Punto 3 Balzar 597950 9796493 25 m
Punto 4 Angostura 581930 9797921 100 m
Punto 5 Onzole 568381 9806917 320 m
Punto 6 Borbón 573818 9808947 360 m
Punto 7 Pichilingue 615745 9825442 250 m
Fuente: Datos tomados por Autor, Febrero 2016.
Tabla 9 Tabla de los Puntos de control.
45
3.4. RECONOCIMIENTO DE LOS AFLORAMIENTOS ALEDAÑOS
AL AREA DE ESTUDIO
3.4.1. Punto de Control #1
Formación Piñón:
El afloramiento está ubicado en la Vía Daule Km 17.5, donde se observan
rocas masivas descubiertas sin cobertura vegetal. La roca intrusiva ígnea
en estado fresco tiene un color gris verdoso oscuro, no presenta alteración,
el tamaño del grano es fino, textura afanítica, de composición intermedia
entre minerales claros y oscuros, el afloramiento presenta sistema de
fracturas verticales con inclinación cercana a los 90°, con una longitud de
3m aproximadamente, buzando al NE, con una apertura en las fallas de
hasta 1cm.
Foto 2 Punto #1. Afloramiento Km 17,5 atrás de la Cantera de la Compañía Verdu,
Foto tomada por el autor, marzo 2016
46
Tabla 10. Hoja de control para muestreo #1.
Fuente: Datos tomados por Autor, marzo, 2016.
Tabla 10 Hoja de control para muestreo #1
Color: Gris verdoso oscuro
Textura: Afanica
Estructura: N/A
Tamaño de grano: Fino
Composición: no se observa
Tipo de muestra: Granodiorita
OBSERVACIONES
En diferentes partes se ecuentra un color mas oscuro o mas
grisaseo, en algunos lugres presenta fallas.
FOTOGRAFIA
Nombre: Formación Piñon
UBICACIÓN GEOGRAFICA UTM WGS84 (X/Y)
611387 / 9786310
ACCESO AL LUGAR
Km 17,5 atrás de la Cantera Compañía Verdu
CODIGO DE MUESTRA
P1
DESCRIPCION PETROGRAFICA
Caracteristicas de los componentes
EDAD
Cretáceo Inferior - Superior (Albiano - Cenomaniano)
47
3.4.2. Composición Mineralógica Formación Piñon.
Tabla 11. DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA
Textura holocristalina, fábrica inequigranular, cristales eudrales
a subeuhedral, hábito prismático, pocos amorfos isotrópicos,
algunos se presentan alterados otros alterándose en partes.
CÓDIGO FORMACION ZONA TIPO DE ROCA
Muestra 1 Piñón Km 17.5 via Daule
Granodiorita
COMPOSICIÓN MINEROLÓGICA.
MINERALES ( % ) DESCRIPCIÓN
MICROFOTOGRAFÍA
Cuarzo (24)
volcánico, algo engolfado, incoloro, extinción recta a ondulante.
Feldespato (50) Alcalino
ortoclasa, con macla de Carlsbad, algunos se presentan con alteración.
Anfíbol
(23)
horblenda, alargadas, con planos un plano de exfoliación subeuhedral, relieve moderado.
Mineral ( 3) opaco
mineral isotrópico de mineral metálico, no identificable por este método.
Total 100,00
Fuente: Tesis “Análisis textural y Petrográfico del Intrusivo Granítico de la Joya”, (Ernesto
Mora, 2014)
Tabla 11 DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA
Lámina 11delgada 1
Ígnea Intrusiva
48
3.4.3. Punto de Control # 2
Formación Cayo
Está ubicado en el kilómetro 18.5 vía a Daule, diagonal a la cárcel la roca,
en el presente afloramiento se encuentran espesores centimetritos,
presenta un color anaranjado rojizo amarillento en estado de alteración y
en estado fresco café oscuro, moderadamente compacta, masiva, no
presenta cristales, con una estructura esferoidal, y de grano medio a fino.
Capas buzando hacia el N con una inclinación de 15°, el afloramiento está
alterado y fallado.
Foto 3 Punto #2. Afloramiento Km 18,5 diagonal a la Cárcel "La Roca", Foto tomada por el
autor, marzo 2016
49
Tabla 12. Hoja de control para muestreo #2.
Fuente: Datos tomados por Autor, marzo, 2016.
Tabla 12 Hoja de control para muestreo #2.
Color: Café oscuro,caqui
Estructura: Esferoidal
Tamaño de grano: Grano medio fino
Forma de los clastos: no se observa
Se puede desarrollar nodulos carbonatados o con oxidos de Mn
OBSERVACIONES
Caracteristicas de los componentes
DESCRIPCION PETROGRAFICA
Cretácico Superior: Senoniense, Maestrichtiense
EDAD
Km 18,5 diagonal a la Carcel "La Roca"
ACCESO AL LUGAR
616340 / 9764554
UBICACIÓN GEOGRAFICA UTM WGS84 (X/Y)
Tipo de muestra: Arenisca
Nombre: Formación Cayo
P2
CODIGO DE MUESTRA
FOTOGRAFIA
50
3.4.4. Punto de Control # 3
Formación Balzar
El afloramiento está ubicado entre Lomas de Sargentillo e Isidro Ayora,
intercalaciones de conglomerado, arenisca y arcilla bien estratificadas.
Capas buzando hacia el NW con una inclinación de 10º, el afloramiento se
presenta alterado, fracturado y con micros fallas, con presencia de
microfósiles.
Areniscas de color gris amarillento en estado de alteración y en estado
fresco de color gris anaranjado, de grano fino a muy fino, presenta
gradación normal, compactas, masiva, espesores decimetricos.
Arcilla de color gris claro en estado de fresco, no presenta estado de
alteración, suaves, no presenta laminación espesores milimétricos a
centimetritos.
Foto 4 Punto #3. Afloramiento se encuentra entre Población Lomas de Sargentillo e Isidro
Ayora, Foto tomada por el autor, marzo 2016
51
Tabla 13. Hoja de control para muestreo #3.
Fuente: Datos tomados por Autor, marzo, 2016.
Tabla 13 Hoja de control para muestreo #3.
Color: Gris Anaranjado
Textura: Granular con fosiles
Estructura: Moldica por fosiles
Tamaño de grano: Medio grueso
Forma de los clastos: Redondeado y presenta fosiles
Tipo de muestra: intercalaciones de arenisca y arcilla
Se Obeserva macrofosiles (Turritela sp) clase Gasteropodo de
molusco.
DESCRIPCION PETROGRAFICA
Caracteristicas de los componentes
OBSERVACIONES
EDAD
Plioceno
FOTOGRAFIA
CODIGO DE MUESTRA
UBICACIÓN GEOGRAFICA UTM WGS84 (X/Y)
597950 / 9796493
ACCESO AL LUGAR
Se encuentre entre Lomas de Sargentillo e Isisdro Ayora
P3
Nombre: Formación Balzar
52
3.4.5. Punto de Control # 4
Formación Angostura
El afloramiento se encuentra ubicado a 9 kilómetros de Pedro Carbo, está
constituida por arenisca y arcillolitas, las cuales están buzando hacia el
NW con una inclinación de 15º, el afloramiento presenta sistema de
fracturas verticales con inclinación cercana a los 80°.
Arenisca de color gris amarillento en estado de alteración y en estado
fresco de color gris claro, de grano medio grueso, presenta gradación
normal, compactas, masivas, espesores decimetricos a métricos.
Arcillolita de color café amarillento en estado de alteración y en estado
fresco de color gris amarillento, suave, no presenta laminación, espesores
centimetricos.
Foto 5 Punto #4. Afloramiento se encuentra 9km pasando el cantón Pedro Carbo, Foto tomada por el autor, marzo 2016
53
Tabla 14. Hoja de control para muestreo #4.
Fuente: Datos tomados por Autor, marzo, 2016.
Tabla 14 Hoja de control para muestreo #4.
Color: Gris Claro
Textura: Clastica
Estructura: n/a
Tamaño de grano: fino
Forma de los clastos: n/a
Tipo de muestra: arenisca y arcillolita
Partículas detríticas intermedias entre arcillas y arenas
DESCRIPCION PETROGRAFICA
Caracteristicas de los componentes
OBSERVACIONES
EDAD
Mioceno Medio-Superior
581930 / 9797921
ACCESO AL LUGAR
9 km pasando el Canton Pedro Carbo
FOTOGRAFIA
CODIGO DE MUESTRA
P4
Nombre: Formación Angostura
UBICACIÓN GEOGRAFICA UTM WGS84 (X/Y)
54
3.4.6. Punto de Control # 5
Formación Onzole
El afloramiento está ubicado a 20 kilómetros del cantón Pedro Carbo
donde se observan intercalaciones de areniscas y lutitas, buzando hacia
el NW con una inclinación de 20º, el afloramiento se presenta alterado,
fallado y fracturas verticales con inclinación cercana a los 90°.
Arenisca de color café anaranjado en estado de alteración y en estado fres
de color café claro, de grano fino a medio, presenta gradación normal,
compacta, masiva, espesores centimetricos a métricos.
Lutitas de color gris amarillento en estado de alteración y en estado fresco
gris oscuro, espesores milimétricos a centimetricos.
Foto 6 Punto #5. Afloramiento se encuentra 20 km después del cantón Pedro Carbo, Foto
tomada por el autor, marzo 2016
55
Tabla 15. Hoja de control para muestreo #5.
Fuente: Datos tomados por Autor, marzo, 2016.
Tabla 15 Hoja de control para muestreo #5.
Color: café claro
Textura: granular fino
Estructura: n/a
Tamaño de grano: fino
Forma de los clastos: n/a
FOTOGRAFIA
CODIGO DE MUESTRA
P5
Nombre: Formación Onzole
Tipo de muestra: arenisca
UBICACIÓN GEOGRAFICA UTM WGS84 (X/Y)
568381 / 9806917
ACCESO AL LUGAR
20 km despues del canton Pedro Carbo
DESCRIPCION PETROGRAFICA
EDAD
Mioceno-Medio Inferior
Caracteristicas de los componentes
OBSERVACIONES
En ocasiones puede presentar restos de fòsiles
56
3.4.7. Punto de Control # 6
Formación Borbón
El afloramiento se encuentra ubicado vía al valle de la virgen constituidas
de areniscas de color gris amarillento en estado de alteración y en estado
fresco gris claro verdoso, de grano medio a grueso, presenta gradación
normal, compacta, masivas, espesores métricos, el afloramiento se
encuentra fallado y fracturado
Foto 7 Punto #6. Afloramiento se encuentra Vía al Valle de la Virgen antes de llegar a la Cadena, Foto tomada por el autor, marzo 2016
57
Tabla 16. Hoja de control para muestreo #6.
Fuente: Datos tomados por Autor, marzo, 2016.
Tabla 16 Hoja de control para muestreo #6.
Color: Gris claro Verdoso
Textura: Medio
Estructura: n/a
Tamaño de grano: fino
Forma de los clastos: n/a
FOTOGRAFIA
CODIGO DE MUESTRA
P6
Nombre: Formación Borbón
UBICACIÓN GEOGRAFICA UTM WGS84 (X/Y)
Tipo de muestra: arenisca
573818 / 9808947
ACCESO AL LUGAR
Vía al Valle de la Virgen antes de llegar a la Cadena
EDAD
Mioceno Superior-Plioceno
DESCRIPCION PETROGRAFICA
Caracteristicas de los componentes
OBSERVACIONES
58
3.4.8. Punto de Control # 7
Formación Pichilingue
El afloramiento está ubicada a 7 kilómetros pasando palestina constituida
por areniscas y limolitas, buzando hacia el NW con 5º de inclinación, el
afloramiento se encuentra alterado y presenta micro fallas.
Arenisca de color amarillento anaranjado en estado de alteración y en
estado fresco amarillento, de grao fino a medio, presenta gradación
normal, compacta, masivas, espesores decimetricos a métricos.
Limolitas de color gris claro amarillento en estado de alteración y en estado
fresco gris fresco, suaves, presenta laminación espesores centimetricos.
Foto 8 Punto #7. Afloramiento se encuentra 7km pasando Parroquia Palestina, Foto tomada
por el autor, marzo 2016
59
Tabla 17. Hoja de control para muestreo #7.
Fuente: Datos tomados por Autor, marzo, 2016.
Tabla 17 Hoja de control de muestreo #7
Color: Gris Claro
Textura: Micritica
Estructura: n/a
Tamaño de grano: Fino
Forma de los clastos: n/a
FOTOGRAFIA
CODIGO DE MUESTRA
P7
Nombre: Formación Pichilingue
UBICACIÓN GEOGRAFICA UTM WGS84 (X/Y)
615745 / 9825442
ACCESO AL LUGAR
7km pasando Parroquia Palestina
Tipo de muestra: arenisca y limolita
Caracteristicas de los componentes
OBSERVACIONES
EDAD
Pleistoceno Superior
DESCRIPCION PETROGRAFICA
60
3.5. Porosidad y Permeabilidad de los puntos de control
POROSIDAD
Desde el punto de vista cualitativo la porosidad es la capacidad de una
roca de tener poros, entendiendo por poro cualquier espacio de una masa
rocosa que no esté ocupado por un material sólido, sino por un fluido
(agua, aire, petróleo,..). Cuantitativamente, la porosidad se define como el
espacio total ocupado por poros en un volumen determinado de roca.
PERMEABILIDAD
En geología la determinación de la permeabilidad del suelo tiene una
importante incidencia en los estudios hidráulicos portante del sustrato (por
ejemplo previo a la construcción de edificios u obras civiles), para estudios
de erosión y para mineralogía, entre otras aplicaciones.
La permeabilidad del suelo suele aumentar por la existencia de fallas,
grietas, juntas u otros defectos estructurales. Algunos ejemplos de roca
permeable son la caliza y la arenisca, mientras que la arcilla o el basalto
son prácticamente impermeables.
Con respecto al área de estudio se encuentra en la formación piñón que
tenemos una porosidad baja y una permeabilidad baja tal como lo indica
el mapa de litopermeabilidades del INAMHI, 2013
61
Tabla 18. Porosidad y permeabilidad de los puntos de control
Fuente: Mapa de Litopermeabilidades, INAMHI, 2013
Tabla 18 Porosidad y permeabilidad de los puntos de control
62
CAPÍTULO IV
MÉTODOS GEOFÍSICOS
4. CAPITULO 4
4.1. INTRODUCCIÓN
La ciencia geofísica utiliza diferentes métodos no destructivos para
investigar el interior de la Tierra, constituyéndose sus resultados en una
importante herramienta para la prospección subterránea de detalle en la
cual prima la correlación, extrapolación de resultados y verificación de
información geológica.
Los métodos geofísicos se utilizaron con el objetivo de la prospección
hidrogeológica del área de estudio, para determinar espesores, posición
del nivel freático, localización de cavidades u otras heterogeneidades y
estructuras del subsuelo así como el espesor de roca alterada y evolución
de fenómenos dinámicos. (González de Vallejo et al., 2004, p.329).
Los métodos de prospección pueden clasificarse en pasivos, cuando no
se introduce ninguna perturbación en el terreno y activos cuando se mide
la respuesta del terreno a la inducción de una perturbación. En toda
investigación geofísica debe tenerse en cuenta dos condiciones básicas:
63
1. El emplazamiento tridimensional del objeto estudiado es decir su
masa, su estructura y su emplazamiento, es indispensable que para su
delimitación el cuerpo estudiado presente contraste de alguna de sus
propiedades físicas respecto al medio encajante.
2. No se puede “ver” el objeto de estudio con más detalle que el rango
que impone el método. A lo que hay que añadir la precisión experimental;
es decir, los errores de medida de datos y su transmisión a través de las
fórmulas utilizadas.
4.2. GRADO DE EXACTITUD DE LOS MÉTODOS
GEOFÍSICOS
Para que los métodos geofísicos puedan responder en forma útil debe
existir contraste entre las propiedades físicas de las diferentes capas del
subsuelo. Por lo tanto, cuanto mayor sean los contrastes, las medidas
responderán con mayor nitidez, y por consiguiente más precisos serán los
resultados. Debe tenerse en cuenta que los resultados de las
investigaciones geofísicas son interpretaciones de medidas físicas. Estas
medidas físicas no identifican necesariamente el tipo de la roca ni
describen sus propiedades. (Krynine y Judd, 1961, p. 324).
4.3. SONDEOS ELÉCTRICOS VERTICALES (SEV)
En Ecuador los métodos eléctricos para búsqueda de agua subterránea
son ejecutados principalmente mediante sondeos eléctricos verticales
64
(SEV) los cuales proporcionan registros del subsuelo en términos de
resistividades aparentes. Este resultado es muy útil puesto que
normalmente existe buena correlación entre este parámetro y las
diferentes litologías que conforman la roca conductora de aguas
subterráneas.
Existe una gran variedad de dispositivos y métodos de interpretación y
cada uno de ellos es más o menos adecuado según sea el objetivo del
estudio. Los dispositivos más utilizados son los siguientes:
3. El sondeo eléctrico vertical (SEV) configuración tipo
Schlumberger.
Es una configuración simétrica de la cual se obtiene una curva de
resistividad aparente del terreno, este dispositivo tetra-electrodo realiza
medidas del campo eléctrico creado por dos electrodos de corriente
situados en los extremos de la línea de inspección, y de la diferencia de
potencial medida entre otros dos electrodos (M y N) centrados
simétricamente en el punto O. La profundidad de investigación se regula
variando la distancia entre A y B.
El resultado es una serie de valores de resistividades aparentes. A partir
de estos puntos de resistividad aparente se calcula el modelo eléctrico del
terreno formado por una serie de electrocapas horizontales.
65
Ilustración 18 Configuración de un SEV y curva de resistividad aparente del terreno. En las abscisas se grafica la semi-apertura de electrodos (AB/2) que tiene que ver la
profundidad y en el eje de ordenadas la resistividad aparente de la capa (en Ω.m). En este caso, el modelo del subsuelo bajo el punto O está formado por 4 electrocapas de resistividades y profundidades que se asientan sobre un medio
semi-infinito conductor de 18 Ω.m (última capa detectada). Comisión Docente Curso Internacional de Hidrología Subterránea, 2009, p.741.
Cuando en una misma zona se realizan varios SEV, estos se correlacionan
para obtener el “corte geoeléctrico del subsuelo” el cual proporciona
una imagen en electrocapas. (Comisión Docente Curso Internacional de
Hidrología Subterránea, 2009, p.740).
4. El sondeo eléctrico vertical (SEV) simétrico con configuración de
tipo Wenner:
Este dispositivo usa 4 electrodos igualmente espaciados a lo largo de una
línea, siendo el punto O el centro común de AB y MN. El espaciamiento
entre los electrodos adyacentes es llamado “a”.
Esta configuración se la realiza midiendo desde el centro del dispositivo.
Cada electrodo de voltaje (M y N) está a una distancia a/2 y cada electrodo
de corriente (A y B) está a una distancia 3a/2. Después de cada lectura,
66
los cuatro electrodos cambian de posición, pero mantienen la relación
AB/MN constantemente igual a 3. Según Wenner, la profundidad teórica
de investigación de un sondeo es igual a la distancia a. (Lascano, 1988,
p.35).
Ilustración 19 Esquema del dispositivo Wenner. Elaborado por H. Morán, mayo, 2006.
La finalidad de los métodos de interpretación es determinar la distribución
espacial de las resistividades en el subsuelo, partiendo de los datos de
resistividad aparente obtenidos. En el desarrollo de este trabajo se
realizaron sondeos eléctricos verticales (SEV) configuración
Schlumberger.
4.3.1. Fundamentos del Método
Los parámetros que se suelen medir son diferencias de potencial e
intensidades de corriente. El parámetro físico que se obtiene es la
resistividad de las diferentes capas del subsuelo. La unidad de resistividad,
es el ohmio-metro (Ω.m2/m o Ω.m).
67
Ilustración 20 Los métodos eléctricos se basan en la ley de Ohm. A grandes rasgos
consisten en calcular la resistividad del terreno inyectando una corriente eléctrica conocida (I) mediante electrodos clavados al suelo (A y B) y medir la diferencia de potencial (ΔV) en dos electrodos (M y N). Fuente. Comisión Docente Curso
Internacional de Hidrología Subterránea, 2009, p.738.
La mayor parte de las rocas pueden presentar materiales de muy elevada
resistividad; y solo los minerales metálicos y algunas sales minerales son
conductores (baja resistividad).
Sin embargo, cualquiera de los materiales terrestres poseen poros que
pueden estar saturados de agua (o de otro fluido), pero casi siempre
presentan cierto porcentaje de humedad. De modo que en el caso de
suelos y rocas no conductores la conducción de la corriente eléctrica se
realiza exclusivamente por conducción iónica; debido a la presencia de
agua (o fluido) contenida en los poros y en las fisuras de la roca (Tabla
19). (Comisión Docente Curso Internacional de Hidrología Subterránea,
2009, p.738).
68
Tabla 19. Comportamiento eléctrico de los materiales Resistividades
características de las aguas.
Fuente: Comisión Docente Curso Internacional de Hidrología Subterránea, 2009, p.739.
Tabla 19 Comportamiento eléctrico de los materiales Resistividades características de las aguas.
4.3.2. Instrumental
El equipo utilizado en el presente estudio es el Syscal Pro Switch 48 de
IRIS, este instrumento es un equipo de resistividad todo en uno que
permite ejecutar varios métodos y configuraciones de prospección
geofísica, esta versatilidad del equipo le permite ser utilizados tanto para
estudios geofísicos, ambientales y de ingeniería en general. El Syscal Pro
tiene implementado un receptor multicanal de 10 entradas y un transmisor
interno de 250 W, que lo convierten en el sistema más potente de la gama
Syscal.
El equipo es compacto y fácil de usar en pruebas de campo, el Syscal Pro
mide la resistividad aparente y potenciales espontáneos de las rocas. Es
ideal para aplicaciones de ingeniería geológica, geotécnica,
69
medioambiental y civil, uno de los trabajos más comunes es la
determinación en profundidad de la roca base, o mapeo continuo de la roca
madre. El equipo con una tensión de salida máxima de 2000Vpp, y registro
automático de datos es muy adecuado para detectar profundas fractura en
acuíferos fracturados o para caracterizar las profundidades y espesores de
los acuíferos subterráneos.
Varias opciones están disponibles con la Syscal Pro ejemplo el modo de
onda completa para registrar el tiempo completo serie de tensiones
medidas durante una adquisición y registro eléctrico de pozos, este equipo
presenta la modalidad a distancia que permite controlar automáticamente
el Syscal Pro a través de un PC con fines de seguimiento o registro
continúo.
Los cables individuales de A, B (voltaje) y M, N (potenciales) están
conectados al panel frontal de la unidad y para tomografías eléctricas y
registro de pozos se conecta en su parte posterior.
Ilustración 21 Equipo Pro SYSCAL utilizado para los SEV. Elaborado por el autor.
70
4.3.3. Metodología para el levantamiento de información
La técnica se basa en la recopilación, procesamiento e interpretación de
datos eléctricos de campo. Para la recolección de los datos inicialmente
se planificaron puntos de muestreo (líneas de resistividad), los cuales
fueron preestablecidos en las etapas iniciales del estudio, estos puntos
fueron designados considerando varios factores como topografía,
accesibilidad y seguridad laboral entre otros. Con el resultado de estas
líneas de resistividad se confirmó el modelo hipotético preliminar y se
estableció la necesidad de ejecutar nuevos trabajos geofísicos para
obtener la data necesaria para el modelo definitivo.
4.3.4. Estudio geofísico zona de interés
Una vez que se establecieron los lugares idóneos dentro del área de
estudio, es decir aquellos sitios geomorfológicamente planos, sin charcos
de agua o humedad en el suelo y sin presencia de maleza, se empezó con
los trabajos de medición de resistividad aparente. Para el presente estudio
en total se efectuaron 6 sondeos eléctricos verticales (SEV) configuración
Schlumberger.
En el lugar de estudio corresponde a la Formación Piñón que su litología
es: lavas basálticas, tobas y brechas.
71
MAPA DE UBICACIÓN DE LOS POZOS DE AGUA ALEDAÑOS AL AREA DE ESTUDIO
Ilustración 22 Emplazamiento de sondeos eléctricos verticales (SEV), elaborado por el autor
72
Tabla 20. Coordenadas de los sondeos eléctricos verticales (SEV).
Sondeos Coordenadas UTM. Datum: WGS 84
Altura (m)
X Y
SEV1 616855 9773594 22
SEV2 616885 9773483 11
SEV3 616735 9773742 34
SEV4 616712 9773811 27
SEV5 616679 9774063 41
SEV6 616989 9775173 42
Fuente: Datos tomados por Autor, agosto, 2016
Tabla 20 Coordenadas de los sondeos eléctricos verticales (SEV)
4.3.5. DECRIPCION DEL DISPOSITIVO SEV
Dado el dispositivo Schlumberger AMNB con AB>>MN, el sondeo consiste
en separar progresivamente los electrodos inyectores A y B dejando los
electrodos detectores M y N fijos en torno a un punto central fijo P. (Figura
21). La representación de este sondeo muestra en ordenadas ra (W·m) y
en abscisas la distancia AB/2 (m). En este sondeo el efecto de las
heterogeneidades irrelevantes es menor pues sólo se mueven el par de
electrodos inyectores A y B. (Orellana, 1982).
Ilustración 23 Dispositivo Schlumberger AMNB con AB>>MN
73
Las medidas de resistividad eléctrica del subsuelo son habituales en las
prospecciones geofísicas. Su finalidad es detectar y localizar cuerpos y
estructuras geológicas basándose en su contraste resistivo. El método
consiste en la inyección de corriente continua o de baja frecuencia en el
terreno mediante un par de electrodos y la determinación, mediante otro
par de electrodos, de la diferencia de potencial.
La magnitud de esta medida depende, entre otras variables, de la
distribución de resistividades de las estructuras del subsuelo, de las
distancias entre los electrodos y de la corriente inyectada. Resistividad
eléctrica de suelos La resistividad eléctrica r de un material describe la
dificultad que encuentra la corriente a su paso por él. De igual manera se
puede definir la conductividad s como la facilidad que encuentra la
corriente eléctrica al atravesar el material. La resistencia eléctrica que
presenta un conductor homogéneo viene determinada por la resistividad
del material que lo constituye y la geometría del conductor. (Tratado de
Geofísica, Cantos Figuerola).
4.4. RESULTADO INTERPRETACIÓN GEOELÉCTRICA
Con los datos de campo (resistividad aparente) se procesa la curva de
resistividad real y según las curvas obtenidas se calcula los espesores de
capa, y profundidad de contactos entre capas.
74
Tabla 21. Sondeo eléctrico (sev1)
Tabla 21 Sondeo eléctrico (sev1)
Tabla 22. Sondeo eléctrico (sev2)
Tabla 22 Sondeo eléctrico (sev2)
Tabla 23. Sondeo eléctrico (sev3)
Tabla 23 Sondeo eléctrico (sev3)
Se procede a ponderar cada línea así como a interpretar las bondades
geo-eléctricas que tiene cada capa para la búsqueda de agua subterránea,
con esa valoración se procesan mapas de iso-valores para determinar la
posible zona de emplazamiento para nuevas líneas de comprobación y
ajuste del modelo tridimensional.
75
ZONAS CON MEJORES CARACTERÍSTICAS GEOELÉCTRICAS
Ilustración 24 Zonas con mejores características geoeléctricas y proyección de SEV.
En el gráfico se puede observar que los mejores puntos para la proyección
de sondeos eléctricos verticales de comprobación son los que están en las
coordenadas (x-y) 1-4, 2-4 y 1-2. Con la ejecución de sondeos bajo estos
puntos se determina la continuidad de estratos de interés hidrogeológicos
en profundidad, esta comprobación se la puede realizar para ajustar el
perfilaje de capas geoeléctricas de revolución.
76
Tabla 24. Caracterización geoeléctrica de líneas geofísicas.
Tabla 24. Caracterización geoeléctrica de lineas geofisicas.
Tabla 24 Caracterización geoeléctrica de líneas geofísicas.
Caracterización geoeléctrica: está enfocada en describir de forma
cualitativa los valores geoeléctricos con mayor posibilidad de encontrar
agua subterránea.
El diagrama de flujo es la representación gráfica que permite observar de
forma preliminar el comportamiento de un fluido en relación al medio que
lo contiene, para realizar nuestro esquema se utilizó los valores de
georesistividad de capas.
77
Diagrama de Flujo Subterráneo
Ilustración 25 Diagrama de flujo subterráneo, elaborado por el autor.
Usando los mejores valores de capa de los estratos con mayores
posibilidades de circulación de aguas subterráneas, se modeló el diagrama
de flujo, el cual nos permite observar las zonas hacia donde existiría una
mayor circulación de fluidos a través de los medios porosos y permeables.
En tal contexto se puede observar que la zona sur oeste es la que presenta
mejores perspectivas físicas para permitir el flujo subterráneo y su posible
almacenamiento para explotación.
78
4.4.1. PERFIL GEOELÉCTRICO DE RESISTIVIDADES.
El perfil geoeléctrico es la representación gráfica de la correlación entre
capas de comportamiento eléctrico similar, esta interpretación permite
definir electrocapas las cuales podrían facilitar el almacenamiento o
circulación de agua subterránea.
Ilustración 26 Perfil geoeléctrico, Fuente: Elaborado por el autor.
79
Ilustración 27 Emplazamiento en planta del perfil geoeléctrico, Fuente: Elaborado por el autor.
Ilustración 28 Perfilaje geoeléctrico e interpretación de electrocapas
El resultado de nuestro perfil geoeléctrico determina que en nuestra zona
de interés existen cuatro electrocapas:
La primera capa presenta espesores máximos de 1.7 metros, las
resistividades reales de este estrato están entre los 16 a 24 ohmios metro,
litológicamente está capa está representando el suelo meteorizado o
cobertura vegetal de nuestra zona de estudio, esta electrocapa no tiene
interés desde el punto de vista hidrogeológico.
80
La capa geoeléctrica dos está caracterizada por resistividades reales
fluctuantes entre los 7 a 28 ohmios metro, litológicamente se trataría de
estratos sedimentarios con bajas posibilidades de producción de agua
subterránea, la potencia de esta electro capa esta entre los 10 a 20 metros.
Tercera capa, representada por materiales altamente resistivos con un
promedio constante de resistividad eléctrica de 400 ohm-m, su mayor
potencia es de 18 metros, sin embargo esta capa tiende a desaparecer
conforme se acerca al sondeo eléctrico vertical tres, no existe posibilidades
de alumbramiento de aguas subterráneas en este estrato.
Electrocapa cuatro, al igual que la capa dos presenta resistividades
eléctricas bajas, sin embargo en el sondeo eléctrico vertical dos se observa
un aumento de su resistividad real de 10 a 114 ohmios metro, este
aumento de resistividad fue confirmado en el sondeo de comprobación
seis, la potencia de este estrato geoeléctrico no fue confirmado y se
presupone se extiende hasta el basamento local el cual no fue detectado
en los sondeos de prospección.
Ilustración 29 Interpretación en tres dimensiones del posible emplazamiento del acuífero.
81
Ilustración 30 Interpretación posible emplazamiento del acuífero subterráneo.
Electrocapa cuatro, al igual que la capa dos presenta resistividades eléctricas
bajas, sin embargo en el sondeo eléctrico vertical dos se observa un aumento
de su resistividad real de 10 a 114 ohmios metro, este aumento de
resistividad fue confirmado en el sondeo de comprobación seis, la potencia
de este estrato geoeléctrico no fue confirmado y se presupone se extiende
hasta el basamento local el cual no fue detectado en los sondeos de
prospección.
4.5. RESULTADOS DE DATOS DE CAMPO
4.5.1. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
Es importante señalar que todas las variables a utilizar dentro de una
interpretación instrumental son innumerables, entre las que más destacan
están: el conocimiento de las litologías y profundidades de las capas en el
82
subsuelo, la determinación de pozos profundos cercanos y el acceso a datos
históricos de producción de agua. La falta de información preliminar e
histórica debilita la calidad del pronóstico que se desea realizar, debido a que
estos parámetros tienen que ser estimados y calculados empíricamente. Los
presentes pronósticos (predicciones) como todos los resultados
instrumentales deben ser considerados como guías para la planificación de
perforaciones exploratorias futuras.
Para la obtención de ciertos parámetros se tomó como referencia el pozo La
Pileta (Coordenadas UTM: 0616759/9773830,Datum: WGS 84, Zona 17), el
cual se encuentra a 650 m de distancia respecto al área de estudio, tiene un
diámetro de 8 in, una profundidad de 60 m y su nivel freático aparece a los
25 m.
El pozo la Pileta se encuentra en la Formación Piñón que su litología es:
lavas basálticas, tobas y brechas, su porosidad, Hidrogeológicamente
presenta una porosidad baja y una permeabilidad baja como lo indica el
mapa de litopermeabilidades del INAMHI, 2013
83
Ilustración 31 Mapa de ubicación del pozo “La Pileta”
4.5.2. RESULTADOS E INTERPRETACIÓN DE LOS SONDEOS SEV
Para analizar los sondeos eléctricos verticales (SEV), se procedió a graficar
las resistividades vs. las diferentes aberturas, se calcularon las
profundidades, espesores y las propiedades físicas utilizando
interpretaciones manuales tradicionales así como softwares convencionales,
además de programas específicos que sirven para idear el mejor modelo
optimizado en función de un modelo propuesto por el analista obteniéndose
los resultados, las curvas anexas y su correspondiente deducción. A
continuación se muestra el análisis a los perfiles pertenecientes a cada
sondeo SEV ejecutado en la zona.
84
Sondeo SEV1 (Coordenadas UTM: 616855/9773594. Datum WGS 84).
Ilustración 32 Interpretación de las curvas de resistividades SEV1. Elaborado por Autor.
Ilustración 33 Interpretación de los datos de sondeo SEV1. Elaborado por Autor.
El sondeo SEV1 alcanzó una profundidad de 120 m (Fig17). Su azimut marcó
26° aproximadamente. Los valores mínimos y máximos de Resistividad
Aparente y Resistividad Real oscilaron de 9.524 Ωm a 42.747 Ωm, y de
8.129 Ωm a 399.997 Ωm respectivamente.
85
Se lograron identificar 5 capas a lo largo del perfil. La primera capa de 1m de
espesor. La segunda capa, de 1m a 9m de profundidad con un espesor de
7m. La tercera capa, de 10m a 12m de profundidad con un espesor de 2m.
La cuarta capa, de 22m a 18m de profundidad con un espesor de 3m. Y la
quinta capa constituyó un estrato indeterminado se lo considera como
basamento.
Ilustración 34 Modelación Inversa sondeo SEV1. Elaborado por Autor.
86
Sondeo SEV2 (Coordenadas UTM: 616885/9773483. Datum WGS 84).
Ilustración 35 Interpretación de las curvas de resistividades SEV2. Elaborado por Autor.
Ilustración 36 Interpretación de los datos de sondeo SEV2. Elaborado por Autor.
87
El sondeo SEV2 alcanzó una profundidad de 115 m. Su azimut marcó 26°
aproximadamente. Los valores mínimos y máximos de Resistividad Aparente
y Resistividad Real oscilaron de 8.671 Ωm a 30.114 Ωm, y de 7.512 Ωm a
400.000 Ωm respectivamente. Se lograron identificar 5 capas a lo largo del
perfil. La primera capa de 1m de espesor. La segunda capa, de 1m a 18m
de profundidad con un espesor de 16m. La tercera capa, de 19m a 0.5m de
profundidad con un espesor de 19m. La cuarta capa, de 20m a 26m de
profundidad con un espesor de 6m. Y la quinta capa constituyó un estrato
indeterminado se lo considera como basamento.
Ilustración 37 Modelación Inversa sondeo SEV2. Elaborado por Autor.
88
Sondeo SEV3 (Coordenadas UTM: 0616735/9773742. Datum WGS
84).
Ilustración 38 Interpretación de las curvas de resistividades SEV3. Elaborado por Autor.
Ilustración 39 Interpretación de los datos de sondeo SEV3. Elaborado por Autor.
89
El sondeo SEV3 alcanzó una profundidad de 150 m. Su azimut marcó 30°
aproximadamente. Los valores mínimos y máximos de Resistividad Aparente
y Resistividad Real oscilaron de 17.354 Ωm a 64.448 Ωm, y de 4.909 Ωm
a 399.981 Ωm respectivamente. Se lograron identificar 5 capas a lo largo del
perfil. La primera capa de 1m de espesor. La segunda capa, de 1m a 20m
de profundidad con un espesor de 19m. La tercera capa, de 21m a 18m de
profundidad con un espesor de 3m. La cuarta capa, de 40m a 75m de
profundidad con un espesor de 35m. Y la quinta capa constituyó un estrato
indeterminado se lo considera como basamento.
. Ilustración 40 Modelación Inversa sondeo SEV3. Elaborado por Autor.
90
Sondeo SEV4 (Coordenadas UTM: 616955/9778784. Datum WGS 84).
Ilustración 41 Interpretación de las curvas de resistividades SEV4. Elaborado por Autor.
Ilustración 42 Interpretación de los datos de sondeo SEV4. Elaborado por Autor.
91
El sondeo SEV4 alcanzó una profundidad de 72 m. Su azimut marcó 33°
aproximadamente. Los valores mínimos y máximos de Resistividad Aparente
y Resistividad Real oscilaron de 7.524 Ωm a
38.747 Ωm, y de 3.993 Ωm a 199.997 Ωm respectivamente. Se lograron
identificar 5 capas a lo largo del perfil. La primera capa de 1m de espesor.
La segunda capa, de 1m a 7m de profundidad con un espesor de 5m. La
tercera capa, de 12m a 12.2m de profundidad con un espesor de 0.2 m. La
cuarta capa, de 37m a 44m de profundidad con un espesor de 7m. Y la quinta
capa constituyó un estrato indeterminado se lo considera como basamento.
Ilustración 43 Modelación Inversa sondeo SEV4. Elaborado por Autor.
92
Sondeo SEV5 (Coordenadas UTM: 615285/9779641. Datum WGS 84).
Ilustración 44 Interpretación de las curvas de resistividades SEV5. Elaborado por Autor.
Ilustración 45 Interpretación de los datos de sondeo SEV5. Elaborado por Autor.
93
El sondeo SEV5 alcanzó una profundidad de 125 m. Su azimut marcó 31°
aproximadamente. Los valores mínimos y máximos de
Resistividad Aparente y Resistividad Real oscilaron de 8.380 Ωm a 23.744
Ωm, y de 2.07 Ωm a 136.280 Ωm respectivamente. Se lograron identificar 5
capas a lo largo del perfil. La primera capa de 1m de espesor. La segunda
capa, de 1m a 14m de profundidad con un espesor de 13m. La tercera capa,
de 14m a 17m de profundidad con un espesor de 3m. La cuarta capa, de
17m a 19m de profundidad con un espesor de 2m. Y la quinta capa constituyó
un estrato indeterminado se lo considera como basamento.
Ilustración 46. Modelación Inversa sondeo SEV5. Elaborado por Autor
94
Sondeo SEV6 (Coordenadas UTM: 612102/9779256. Datum WGS 84).
Ilustración 47 Interpretación de las curvas de resistividades SEV6. Elaborado por Autor.
Ilustración 48 Interpretación de los datos de sondeo SEV6. Elaborado por Autor.
95
El sondeo SEV6 alcanzó una profundidad de 100 m. Su azimut marcó 32°
aproximadamente. Los valores mínimos y máximos de Resistividad Aparente
y Resistividad Real oscilaron de 8.40 Ωm a 13.539 Ωm, y de 2.33 Ωm a
120.132 Ωm respectivamente. Se lograron identificar 5 capas a lo largo del
perfil. La primera capa de 1m de espesor. La segunda capa, de 1m a 12m
de profundidad con un espesor de 11m. La tercera capa, de 12m a 12.5m de
profundidad con un espesor de 0.5m. La cuarta capa, de 12m a 15m de
profundidad con un espesor de 3m. Y la quinta capa constituyó un estrato
indeterminado se lo considera como basamento.
Ilustración 49 Modelación Inversa sondeo SEV6. Elaborado por Autor
96
CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5. CONCL
5.1. CONCLUSIONES
Las resistividades que están sobre los 76 ohmios metro y que llegan
hasta los 114 ohm-m, hacen suponer la existencia de aguas
subterráneas emplazadas en materiales aluviales de origen
sedimentario, en tal virtud se establece el sondeo eléctrico vertical dos
como el punto para alumbramiento de aguas subterráneas, la potencia
de esta electrocapa permite concluir que para un proyecto definitivo es
recomendable perforar un pozo de explotación con una profundidad no
menor a 90 metros, esto con el objetivo de atravesar todos los posibles
estratos de interés hidrogeológico.
En cuanto al balance hídrico efectuado en la zona se precisó que
existe déficit en los meses de junio, julio, agosto, septiembre, octubre,
noviembre y diciembre, y excedente en los meses de febrero, marzo
y abril; lo que quiere decir que la evapotranspiración (1594.4 mm/año)
está por encima de la precipitación (1265.5 mm/año)
Se estableció la posible presencia de agua subterránea en el
perímetro de la Unidad Educativa Alejo Lascano Bahamonde a partir
de los 90 m de profundidad mediante la campaña de prospección
geofísica planteada.
97
De la geología del área estudiada se evidenció la presencia de unos
pocos estratos de toba y arenisca tobácea, que se observa
entrelazados con la diabasa, es una serie volcánica propias de la
Formación Piñón, es importante mencionar que presenta rasgos
estructurales considerados relevantes como fallas. Se evidenció gran
cantidad de rocas con fracturas lo que da paso a la infiltración de agua
por porosidad secundaria.
Con respecto al método geofísico Schlumberger se ejecutaron un
total de 6 SEV a partir de los cuales se pudieron generar los gráficos
de interpretación, mapas y pronósticos (predicciones).
Por las características hidrogeológicas del medio hasta la profundidad
investigada se concluyó que prevalecen acuíferos semiconfinados
(permeabilidad baja a media) y confinados (permeabilidad media).
5.2. RECOMENDACIONES
Perforar un pozo exploratorio en los puntos donde se efectuaron los
sondeos SEV2, SEV6, debido a las altas resistividades desde 114 Ωm
que presentaron las mejores condiciones hidrogeológicas, con el
objetivo de comprobar el resultado del trabajo realizado.
Es importante el cumplimiento del Registro Eléctrico (Well Logging)
dentro del pozo, con la finalidad de determinar con mayor exactitud la
profundidad y potencia de los acuíferos con mejores características
hidrogeológicas.
98
Posterior a la ejecución del Well Logging y de ser conveniente
continuar con el desarrollo del pozo, ensanchándolo hasta 12 in para
ser entubado en 8 in con tubería PVC de 1,25 Mpa y efectuar su
respectiva prueba de bombeo.
Se sugiere hacer un análisis físico-químico y bacteriológico (contenido
de los tipos de sales), especialmente para Bicarbonatos y Cloruros ya
que son más dañinos que los Sulfatos [entre ellos los de Sodio Na1+
(más tóxico para las plantas, saturan los suelos haciéndolos más
granulados, compactos, poco aireados y permeables)], el Calcio Ca2+,
el Magnesio Mg2+ y el Potasio K1+, siendo estos los más comunes.
99
BIBLIOGRAFÍA CITADA
Baldock, J. (1982). Geología del Ecuador. Boletín de la Explicación
del Mapa Geológico de la República del Ecuador, Esc. 1:1 000.000.
Quito: Dirección General de Geología y Minas.
Bristow, C., y Hoffstetter, R. (1977). Léxico Estratigráfico Internacional.
(2nd Ed.) Paris: Centre National de la Recherche Scientifique.
Burbano, N., Becerra, S., Pasquel, E. (2011). Introducción a la
Hidrogeología del Ecuador. Informe Técnico. Quito: Instituto Nacional
de Meteorología e Hidrología.
Castany, G. (1975). Prospección y Explotación de Aguas Subterráneas.
Barcelona: Ediciones Omega, S. A.
Centanaro, L. (1988). Evaluación Geoeconómica del Yacimiento de
Caliza de la Zona San Eduardo Km. 131/2 vía a la Costa y
Consideraciones Técnicas-Económicas de su Exploración. Tesis de
Grado. Facultad de Geología, Minas y Petróleo, ESPOL, Guayaquil,
Ecuador.
Comisión Docente Curso Internacional de Hidrología Subterránea
(Ed.) (2009). Hidrogeología. Barcelona: Fundación Centro
Internacional de Hidrología Subterránea.
100
Ewusi, A. (2006). Groundwater Exploration Management using
Geophysics: Northern Region of Ghana. PhD Thesis. Faculty of
Environmental Sciences and Process Engineering, Brandenburg
Technical University, Cottbus, Germany.
Foucault, A. y Raoult, J. (1985). Diccionario de Geología. Barcelona:
Masson, S.A.
Fourie, F., Botha, J., Grobbelaar, R., and Van Tonder, G. (2000).
Application of the electrokinetic sounding technique for
geohydrological investigations in a fractured rock aquifer system. In:
Proceedings of the XXXth IAH Congress on Groundwater: Past
Achievements and future challenges. South Africa: O. Solilo (eds.).
INAMHI, DGGM (1983). Mapa Hidrogeológico Nacional del Ecuador Esc.
1:1 000.000. Quito: Autor.
Instituto Geográfico Militar (2013). Atlas Geográfico de la República
del Ecuador. (2da Ed.) Quito: Autor.
Krynine, D. y Judd, W. (1961). Principios de Geología y Geotecnia
para Ingenieros. Barcelona: Ediciones Omega, S. A.
González de Vallejo, L., Ferrer M., Ortuño L., Oteo C. (2004).
Ingeniería Geológica. Madrid: Pearson Educación, S.A.
Lascano, M. (1988). Aplicación de los Métodos de Resistividades en
101
la Exploración de Aguas Subterráneas en la zona Engabao - Playas.
Tesis de Grado. Facultad de Ingeniería de Geología, Minas y Petróleo,
ESPOL, Guayaquil, Ecuador.
Martínez, E., Martínez, P., Castaño S. (2005). Fundamentos de
Hidrogeología. Madrid: Ediciones Mundi-Prensa.
Medina, G. (1982). Estudio Geológico del Campus Politécnico. Tesis
de Grado. Departamento de Ingeniería de Geología, Minas y Petróleo,
ESPOL, Guayaquil, Ecuador.
Misión Británica y Dirección General de Geología y Minas (1979).
Mapa Geológico de Guayaquil Escala 1:100 000. Quito: Autor.
Villón, M. (2002). Hidrología. Cartago: Taller de Publicaciones del
Instituto Tecnológico de Costa Rica.
102
ANEXOS
ANEXO 1. Precipitación Total Diaria (mm)
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
103
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
104
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
105
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
106
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
107
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
ANEXO 2. Temperatura Media Diaria (°C)
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
108
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
109
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
110
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
111
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
112
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
Fuente: INAMHI, noviembre,
2014.
Fuente: INAMHI, noviembre, 2014.
130
Fuente: Datos tomados por Autor, julio, 2016
ANEXO 4.
Anexo 4. Suelo consolidado y roca (sondeo SEV4). Fuente: Autor.
ANEXO 5.
Anexo 5. Suelo consolidado y roca (sondeo SEV3). Fuente: Autor.