Hydrogeochemical characteristics of deep groundwaters of the Hesperian Massif (Spain)

Abstract

Uno de los objetivos prioritarios para la evaluación de la seguridad de un almacenamiento geológico de residuos de alta actividad en rocas cristalinas es conocer la composición química del agua subterránea y determinar los procesos de interacción agua/roca que la controlan. Este trabajo trata de ofrecer una síntesis de los resultados de las investigaciones realizadas en España sobre caracterización hidrogeoquímica de diferentes tipos de roca (granito y esquisto) hasta una profundidad de 500 m. Las zonas sobre las que se ha investigado son antiguas minas de uranio localizadas en la Zona Centro-Ibérica del Macizo Hespérico: (1) El Berrocal (Toledo), un plutón granítico con una alta densidad de fracturación y fuertes gradientes hidráulicos condicionados en gran parte por la topografía, actúa como una zona de recarga; (2) Los Ratones (Cáceres), un plutón granítico que actúa como zona de descarga de las sierras colindantes; y (3) Sageras-Mina Fe (Salamanca), un área muy fracturada, de esquistos, donde la recarga procede de las precipitaciones en las zonas montañosas del entorno y la descarga se produce en los ríos Águeda y Yeltes, límites S-NW y NE de la mina, respectivamente. Las interpretaciones hidrogeoquímicas realizadas en las tres zonas de estudio indican que la zona de Los Ratones es la más representativa de procesos de interacción agua-roca largos y aguas subterráneas antiguas. El agua que circula por las fracturas a 500 m de profundidad en Los Ratones es diluida (<500 µS/cm) y de tipo bicarbonatada sódica. El pH está en torno a 7,8 ± 0,2 y el potencial redox es reducido ( 242 ± 62 mV), lo que implica una concentración muy baja de uranio disuelto (u otros radioelementos con comportamiento similar) en el agua subterránea. El tiempo de residencia de las aguas se calculó a partir de los análisis de 14C. Los datos sugieren una edad de 1,6 x 104 años y, de la medida de los gases nobles en el agua, se ha calculado una temperatura de recarga de 2-3 ºC. La alteración de silicatos, la disolución y precipitación de carbonatos y el intercambio iónico son los principales procesos responsables de las características de las aguas en las tres zonas de estudio. En este trabajo se presenta un modelo de funcionamiento hidrogeoquímico de las zonas de El Berrocal y Los Ratones, que considera los procesos mencionados teniendo en cuenta el sistema de flujo local. Los resultados obtenidos para las aguas subterráneas profundas del Macizo Hespérico se han comparado con los datos de otras localidades litológicamente similares de Europa, Canadá y Japón.