aguas subterraneas

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					             AGUAS SUBTERRÁNEAS




Actividad Geológica de las Aguas Subterráneas. Aguas Subterráneas son
aquellas que llenan los poros , las fisuras , las coberturas de las rocas . El estudio de
las aguas subterráneas de las condiciones que estas se forman es lo que se
denomina Hidrogeología.

Tipos de Agua en las Rocas. Puedes encentrarse en las fases de vapor , liquida o
solida .

Agua Vaporosa. Es el vapor de agua que se encuentra en el aire que llenan los
poros, las cavernas y fisuras de las rocas.
Agua Higroscópica. Es aquel que cubre las partículas de las rocas en forma de
una película unimolecular continua o desarrollada solo en algunos sectores. No es
capaz de moverse en las cavidades de las rocas por gravedad por estar tan
asociada a ella solo puede separarse al calentarse a 100ºC.




Agua Pelicular. Es la que forma en la superficie de las partículas minerales una
película continua, compuesta de varias capas de moléculas. Esta película puede
ser de diverso espesor.EL movimiento del agua en la roca tiene lugar hasta
mientras las películas no
tengan el mismo espesor. El
agua pelicular se mueve en
diversas direcciones, sin sentir
el efecto de la fuerza de
gravedad.




Agua         capilar.        Se
encuentra en las pequeñas
cavidades      y     en     las
microfisuras de las       rocas
siendo sostenida por las
fuerzas de tensión superficial.
Puede elevarse en dirección
inversa al efecto de la fuerza de gravedad.
Agua Gravitacional. Esta presento en forma de gotas liquidas en las rocas
permeables, trasmite una presión hidrostática y se mueve bajo el efecto de las
fuerzas gravitacionales.

Además de los tipos mencionados de aguas físicamente asociadas existen aguas
enlazadas químicamente con las ocas, aguas que integran la red cristalina de los
minerales o que se encuentran en las cavidades libres de la red, entre las que
figuran: las aguas de constitución, de cristalización y de hidratación.

De todo lo dicho anteriormente, es indudable que las de mayor importancia, son
las aguas gravitacionales porque llenan los poros, fisuras y cavernas de las rocas y
capaces de desplazarse en los estratos.
Origen de las Aguas Subterráneas
Por su origen las aguas subterráneas son muy variadas y se subdividen en los
siguientes tipos:

   a) Aguas de Infiltración: Se forma al infiltrarse (rezumarse) las
      precipitaciones atmosféricas (lluvia, nieve y granizo) o las aguas de los ríos y
      lagos. De esta manera se forman las aguas subterráneas vadosas o errantes.
      Al parecer este tipo constituye la parte fundamental de las aguas
      subterráneas.
      La infiltración ocurre cuando aguas procedentes de las precipitaciones o de
      almacenes superficiales (deshielo, ríos, lagos), inicia un movimiento
      descendente adentrándose en el subsuelo, pudiendo alcanzar diferentes
      profundidades en función de las condiciones.
      En términos generales el valor de la infiltración no es constante, sino que, en
      los primeros momentos de las precipitaciones suele ser más alto, y disminuye
      con rapidez hasta alcanzar un valor constante más bajo que el inicial. Este
      descenso está motivado por diferentes factores:
           la progresiva saturación de los poros.
           la compactación, sobre todo en el caso de que el suelo esté
              desprovisto de vegetación.
           cierre o disminución de tamaño de las grietas de los suelos, cuando
              estos están formados por arcillas que aumentan de tamaño al
              hidratarse.

     La duración y la intensidad de las precipitaciones.

          Las precipitaciones suaves, aunque sean prolongadas en el tiempo,
           favorecen la infiltración, sobre todo si no superan la capacidad de
           infiltración de un suelo.
          Las precipitaciones muy intensas o torrenciales la dificultan. Estas
           precipitaciones violentas superan con frecuencia la capacidad de
           infiltración de los suelos, por lo que el agua no infiltrada tenderá a
           movilizarse superficialmente, pasando a formar parte de la
           escorrentía superficial.
          El agua, para infiltrarse, debe desplazar el aire que esté ocupando los
           poros y grietas; si las precipitaciones son muy intensas se forma una
           zona saturada superficial que dificulta inicialmente la salida de ese
           aire y por lo tanto la entrada de agua.




La humedad previa que posea el suelo: la
infiltración es más intensa en los suelos secos, y será
menor en el caso de suelos que ya estén humedecidos por precipitaciones
anteriores.



La pendiente del terreno: a mayor pendiente menor volumen de aguas
infiltradas.

      Cuando el relieve es abrupto la pendiente aumenta la velocidad, y las
       aguas tienden a descender
       superficialmente hacia las zonas
       bajas.
      En los relieves suaves, las aguas
       de precipitación se remansan y
       permanecen más tiempo en
       contacto con los poros y fisuras de
       los materiales superficiales, lo que
       favorece la infiltración.



La vegetación, que siempre favorece
la infiltración, aunque en mayor o
menor medida en función de la abundancia o el tipo de plantas:

      La cubierta vegetal protege al suelo de la compactación que provoca el
       impacto directo de las gotas de lluvia, al detener y/o amortiguar la
       velocidad con la que caen (interceptación). Se reduce entonces la violencia
       de las precipitaciones, se frena su recorrido superficial y el agua
       permanecerá más tiempo en superficie aumentando las posibilidades de ser
       infiltrada.
b) Aguas de Condensación: En las regiones desérticas y semidesérticas,
   donde las precipitaciones son insignificantes y el agua que se cae se evapora
   rápidamente, se explica la presencia de las aguas subterráneas mediante la
   hipótesis de la condensación, llamándose las aguas de éste tipo, aguas de
   condensación.




   La explicación de ésta hipótesis es la siguiente: “ el aire húmedo en la
   superficie de la tierra, sobre todo en la época estival, siempre es mas caliente
   que el terreno. Los vapores de agua, que debido al salto de presión
   penetran desde la atmósfera en las rocas, a bajas temperaturas se
   condensan y se convierten en agua.
   Al llegar el vapor de agua a las capas altas de la atmósfera, de
   temperatura más baja, se condensa en pequeñas gotas formando nubes.
   Las nubes se componen de agua, gases atmosféricos, partículas en
   suspensión y otras sustancias fruto de la disolución de los gases atmosféricos.
   El agua pasa del estado gas (vapor de agua) al estado líquido y sólido
   (gotitas de agua o hielo con baja mineralización). Es el fenómeno de
   la condensación.

c) Aguas Residuales, Fósiles o Relictas: Son
   aquellas aguas que se formaron debido al
   enterramiento simultáneo de las aguas de
   antiguas cuencas con los sedimentos acumulados
   en éstas. Provienen principalmente de cuencas
   marinas y en menos proporción de cuencas
   lacustres y fluviales, por lo que pueden o no, ser
   saladas. Las aguas fósiles saladas son las que
   generalmente se encuentran asociadas a los
   depósitos de petróleo.
  d) Aguas Juveniles: Son aquellas que llegan desde las profundidades de la
     corteza terrestre; su origen está relacionado con su liberación en formas
     líquidas o de vapor, durante la actividad ígnea. Al enfriarse el magma, de él
     se desprenden componentes gaseosos y vapores de agua, que después se
     condensan transformándose en aguas calientes. A estas agua son los que se
     denominan juveniles o virginales.
  e) Aguas Mixtas: Son aquellas que se forman al mezclarse las aguas de los
     tipos antes mencionados que se originan en los mismos sectores de la corteza
     terrestre pero a diversos niveles; como por ejemplo: las aguas vadosas o de
     infiltración y las aguas juveniles que avanzan los unos al encuentro de los
     otros, mezclándose y formando una agua mixta.



Clasificación de las Aguas Subterráneas, según las condiciones de su
yacimiento



  a) Aguas de Terreno: Son aquellas que se ubican en la superficie misma de
     la tierra y que llena las cavidades del terreno. Esta agua se encuentra
     sometida a un efecto considerable de los cambios climáticos estacionales.
  b) Aguas Superiores: Son las que se encuentran a poca profundidad en la
     zona de aeración; es decir, en la zona de libre penetración del aire. Por lo
     general no forma un horizonte acuífero continuo y permanente, sinó que
     yace en forma de lentejas de pequeñas dimensiones (0.5 -1 mt de espesor),
     sobre rocas impermeables. Poseen determinada importancia práctica en las
     regiones desérticas y semidesérticas, donde los horizontes permanentes de las
     aguas subterráneas se encuentran a una profundidad relativamente
     grande, por lo cual, muchos pozos se construyen aprovechando las aguas
     superiores.
c) Aguas freáticas y de entre estratos ó sin presión. Son aquellas que se
forman debajo de la zona de aeración donde todas las rocas porosas y agrietadas
están saturadas de agua. Las aguas Freáticas, son las aguas que encontramos
cuando el suelo esta saturado, y están por debajo de este nivel freático. Este nivel
freático es muy variable, y encontramos que en el verano, cuando el calor se hace
más intenso, el nivel freático baja, por el proceso de evaporación que genera el
calor en el verano. Así también encontramos que el nivel freatico en el tiempo de
lluvia, sube, y puede llegar hasta muy altos niveles, es decir a muy poca
profundidad, el sitio donde empiezan las aguas freáticas, pudiendo ser un factor
importante en la construcción, al modificar los suelos en los que construimos. Las
precipitaciones atmosféricas penetran en el interior de la corteza terrestre hasta
alcanzar la primera capa impermeable formada generalmente por rocas arcillosas,
a partir del cual las aguas de infiltración comienzan a desplazarse horizontalmente
en forma de delgadas corrientes paralelas entre sí, poco a poco, de abajo hacia
arriba, llenan todas las cavidades de la roca hasta lograr su completa
higroscopicidad. Así, surgen los horizontes acuíferos
Aguas bajo presión (Artesianas). Son las aguas que se forman entre dos capaz
impermeables, en la cual el horizonte acuífero forma un pliegue sinclinal. En la
poriferia, sale a la superficie diurna, garantizando con ello la alimentación con las
aguas atmosféricas. En los lugares de salida a la superficie se ubica a suficiente
altura, que garantice la presión hidrostática, la cual le obliga a fluir por sí misma.
Con presión (artesianas) o sin presión. Las aguas que no tienen presión no saturan
totalmente el horizonte acuífero. La alimentación de las aguas que fluyen entre
estratos (intercapas) se produce en los tramos donde la capa superior impermeable
está ausente. Las aguas sin presión pueden adquirir esta cuando su cantidad
aumenta.

Las aguas con presión (artesianas) yacen en determinadas condiciones geológicas,
formando cuencas artesianas. Cuando se hace una perforación, las aguas bajo
presión suben más arriba del estrato impermeable que las cubre.




Movimiento de las aguas subterráneas. Muy rara vez el nivel freático es
horizontal, ya que generalmente sigue las ondulaciones del terreno. Las aguas
subterráneas fluyen por acción de la gravedad aparentando ser una corriente
subterránea que se dirige a los barrancos, ríos, mares y otras depresiones, donde
por lo general emergen en forma de manantiales. Si el sedimento que contiene el
acuífero tiene muchos poros, cuando se conectan, forman una red que permite el
movimiento del agua.
El movimiento del agua en los acuíferos es del orden de algunos pocos metros por
día. Pero es suficiente para crear verdaderas corrientes subterráneas horizontales, y
también verticales que permiten realimentar acuíferos más profundos.



Para el movimiento de las aguas subterráneas es importante tener en
consideración la porosidad y permeabilidad de los materiales.
La porosidad es la relación entre el volumen de los poros y el volumen del material,
se expresa en porcentaje: P= Vo/V x 100.

Por lo general la mayor porosidad ocurre cuando los granos son todos del mismo
tamaño; asi mismo, los sedimentos de grano fino poseen una mayor porosidad que
los sedimentos de grano grueso. La arena gruesa contiene de 39 a 41%, y arcillas de
50 a 60%.

La permeabilidad, es la capacidad que tienen los sedimentos y las rocas de dejar
pasar el agua. De acuerdo a la facilidad con que dejan pasar el agua los
materiales se clasifican en permeables (arenas, gravas, conglomerados, areniscas,
etc.), semipermeables (limos arenosos, loess, etc.) e impermeables (arcillas, lutitas,
granito, gneiss, etc.)

No siempre una mayor porosidad indicara mayor facilidad para el paso del agua.
FUENTES O MANANTIALES: Fuente es cualquier salida natural del agua
subterránea a la superficie terrestre en forma de filtraciones. Si el agua proviene
de napas freáticas o de entre estratos sin presión, el agua de las fuentes mana
lenta y tranquilamente.




Si la fuente se alimenta con aguas del horizonte artesiano, se forman grifos.

Los manantiales se clasifican de las siguiente manera::

   a) MANANTIALES SEGÚN SE ORIGEN: Por su génesis las fuentes se clasifican
      en: vadosas, juveniles y mixtas, las que dependen fundamentalmente del
      carácter de su alimentación: si la fuente se alimenta a costa de las aguas
      vadosas, la llaman vadosas; sí lo hace a costa de aguas juveniles, es juvenil.
      En las vías de migración, las aguas subterráneas se pueden mezclar y
      después.
b) MANANTIALES SEGÚN LA DIRECCION DE LA CORRIENTE: según la
   dirección de la corriente del agua, las fuentes se dividen en: descendentes y
   ascendentes.
   Las fuentes que se alimentan a costa de las aguas freáticas las aguas de la
   capa acuífera superior, son descendentes. Son conocidos también como
   fuentes de ladera
   Las fuentes que se alimentan con aguas de estrato, sobre todo las aguas
   artesianas, se denominan ascendentes. Estos también son conocidos como
   manantiales de grietas o fisura.

c) MANANTIALES SEGÚN LA TEMPERATURA DEL AGUA: en este grupo
   encontramos fuentes ordinarias, frias y calientes. Entre las ordinarias figuran
   aquellas cuya temperatura media anual del aire en el sitio en que se
   encuentra las fuente. Se denominan
   fuentes isotérmicas.
    La temperatura del agua en las fuentes frias es considerablemente
       mas baja que al temperatura media
       anual de las zona en cubrición se
       denominan hipotérmicas.
    Entre las fuentes calientes figuran
       aquellas cuya temperatura del agua
       es mas elevada que la temperatura
       media anual del años en la zona. A
       menudo        las     fuentes     con
       temperaturas del agua de mas de 20
       °C, se denominan termales, pudiendo
       llegar algunos casos a 98°C.
    El calentamiento del agua meteórica
       filtrada a profundidad, terrestre ya
       sea porque llegas a niveles profundos
       en que el grado térmico es alto o
       debido a que entres en contacto con
       rocas en estado de fusión, en cuyo caso, el caudal es aumentado por
       las aguas juveniles agregadas y que provienen de focos magnaticos
    Estas fuentes se presentan en regiones de vulcanismo activo.
Entre las fuentes termales más conocidas en el Perú tenemos:
    Baños termales de Ispaipucio: Huancayo-Junín(25°C)
    Agua termal de Pilpichaca: Castrovirreyna-Huancavelica(50°C)
 Agua termal de Moyobamba: San Martín (43°C)




 Aguas termal de Machacancha: Calca- Cuzco (40°C)
 Baños del Inca: Cajamarca (62-74°C)




 Laguna de Huacachina: Ica (27°C)




 Termas de Monterrey: Huaraz- Ancash (48°C)
        Los geíseros son un tipo especial de fuentes termales, de las cuales en forma
intermitente sale una columna de agua caliente a vapor. Por lo general los geíseros
están adjuntos a las regiones de intensa actividad volcánica.



   d) FUENTES SEGÚN LA COMPOSICION QUIMICA:
      Las aguas subterráneas generalmente contienen uan determinada cantidad
      de sales disueltas que se denomina mineralización general de las aguas.
      Estas fuentes se clasifican en: dulces (contienen menos de 1gr/lt. de sales
      disueltas), semisaladas(1-10gr/lt.) saladas (10-50gr/lt.) y salmueras (mas de
      50 gr/lt.).




6.3.6. PROCESOS CARSTICOS: la actividad ecológica efectuada por las aguas
subterránea estriba ,en primer lugar ,en la disolución de los minerales o de las rocas
por las cuales se mueven , que se intensifica considerablemente al aumentar la
presión y la temperatura , así como con la presencia de gases disueltos .

El agua químicamente pura ejerce poco poder disolvente ,pero en presencia de gas
carbónico ,la agresividad aumenta bruscamente .los minerales más y mejor
disueltos son :NaCl,KCl,CaCl2,FeCl3,CaCO3,FeCl2,HgCO3,CaSO4,2H2O,entre otros.

El proceso de “lavado “se lleva a cabo de la siguiente manera:

El agua ,al penetrar hacia abajo por las fisuras y poros ,disuelve(lixivia)diversos
elementos ,arrastrando el material disueltos en solución depositándolos más
adelante .procesos similares se repiten numerosas veces hasta que en las rocas
encájanos se forma todo un sistema de cavidades y canales que se unen entre si y
que luego aumentan sus dimensiones .así surgen las cavernas cársticas , que es una
de las formas que adopta el terreno ,cuando las rocas ,cuando las roces están
sometidas al proceso de lavado (CARST).
El terreno “cárstico” proviene del nombre geográfico de la meseta cárstica, ubicada
en la costa del mar adriático ,donde estos fenómenos se expresan más claramente
donde se estudiaron y describieron por primera vez.




-otras formas son las rocas a carriladas que presentan surcos en la superficie, cuya
prioridad varia desde unos pocos milímetros hasta un metro inclusivo.

Los sumideros. Son depresiones del terreno de forma variable y con apariencia de
embudo, que en su fondo existen pozos de infiltración, que conducen a
profundidad a las aguas superficiales reunidas en la cavidad que conforma el
embudo.

Estos sumideros son la causa de la desaparición de algunos ríos que continúan su
trayectoria bajo tierra y reaparecen algunos kilómetros más adelante.
Pozos de filtración .son conductores verticales por donde las aguas superficiales se
introducen a profundidad.

Puentes naturales se originan cuando el techo de un túnel se derrumba y deja
porciones de roca que mantienen firmes, uniendo ambas paredes.

Cavernas cársticas .que se forman cuando el agua subterránea continuando con su
trabajo de disolución, ensancha las grietas y planos de estratificación, pueden
alcanzar grandes dimensiones. Cabe destacar que las incrustaciones características
de muchas cavernas cársticas se forma al depositarse las sales de las aguas
subterráneas mineralizadas .entre estas tenemos los esta lácticas, los estalagmitas,
las columnas, las cortinas, los tabiques, etc.




Los estalactitas son largos colgantes parecidos a agujas de hielo, que crecen hacia
abajo desde la parte superior de la caverna ,se forman cuando las aguas
subterráneas al pasar a través de las calizas, las disuelven parcialmente y se
saturan de bicarbonato de calcio Ca(HCO3)2.Al caer en las cavidades cársticas
estas aguas se ven en condiciones de una presión mas baja , en la cual se produce
la separación del acido carbónico sobrante, la conversión de bicarbonato en
carbón de calcio y la depositación de éste .debido a la parcial evaporación del
agua en las cavernas, este proceso se intensifica y así parecen las estalactitas.
Las estalagmitas son las incrustaciones más gruesas que crecen hacia arriba desde
el fondo de la caverna .se forma como resultado de la caída de las gotas en el piso
de la caverna , de la evaporación parcial del agua, de cierta pérdida de acido
carbónico de la separación de CaCO3 en paso solida .




A menudo de las estalactitas o estalagmitas al unirse se forman incrustaciones con
aspecto de columnas ,cortinas y tabiques.

MATERIALES DEPOSITADOS POR LAS AGUAS SUBTERRANEAS: Las aguas
subterráneas no slo disuelven y ransportan diversas partículas solidas, sino también
depositan sedimentos al caer en condiciones favorables, lo cual puede ocurrir tanto
en la superficie como en las cavidades.

    Sedimentos que depositan las aguas subterráneas en las superficies
     TERRESTRE: Los mas propagados son: la toba calcárea (formado por
     calcita) y la toba silica (formado por silicio), la sal mas común, el mineral de
     hierro (limonita 2Feo3. 3H2O) y de manganeso. La toba calcárea con
     cavidades realtivamente grandes se denomina travertino.
   la toba calcárea              limonita                   manganeso



 Sedimentos depositados por las aguas subterráneas en las cavidades de las
  rocas. A parte de lo ya indicado como las Estalatitas, estalagmitas,
  columnas, etc., las aguas subterráneas pueden llenar las pequeñas
  cavidades, cementado las rocas consolidados: guijarrales, ripio, arenas, etc.,
  dando lugar la formación de nuevas rocas: conglomerados, brechas,
  areniscas, etc.




            estalatitas                  BRECHAS
                                   ARENISCAS



http://www.youtube.com/watch?v=NbKqIUtIuLE

				
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