Pore water chemistry of a Paleogene continental mudrock in Spain and a Jurassic marine mudrock in Switzerland: Sampling methods and geochemical interpretation

Abstract

Este trabajo resume una serie de metodologías y aproximaciones desarrolladas en CIEMAT durante los últimos 10 años con el objetivo de obtener información del agua intersticial de dos formaciones arcillosas: la Opalinus Clay procedente de Suiza y una formación de edad Oligoceno Mioceno española. Ambas tienen características bastante diferentes tanto desde el punto de vista de la metodología aplicada para su estudio como del origen sedimentario en sí mismo de las dos formaciones. La arcilla Suiza se estudió a través de la participación en el experimento DI-B en el laboratorio subterráneo de Mont Terri, en Suiza, uno de cuyos objetivos fue el muestreo y análisis in situ del agua intersticial de la arcilla. Las muestras de agua se recogieron después de desarrollar equipos y metodologías para conseguir una alteración mínima de los parámetros críticos del agua de la arcilla: pH, Eh, pCO2, Fe(II) y alcalinidad. La modelización geoquímica se utilizó como herramienta para interpretar y entender los principales procesos geoquímicos que controlan la química del agua y el estado actual del sistema. En relación con la arcilla española, el artículo muestra el desarrollo de una metodología integrada para caracterizar el agua intersticial de la formación arcillosa a partir de muestras de testigos correspondientes a un sondeo, denominados S1. El estudio trata de integrar todos los datos disponibles sobre la composición del agua intersticial obtenida mediante la técnica de compresión bajo presión (squeezing) y mediante extractos acuosos, con la caracterización mineralógica y geoquímica de los testigos. La modelización geoquímica se utilizó con dos objetivos principales: para valorar la consistencia de los datos analíticos del agua intersticial y para determinar la importancia relativa de los principales procesos que gobiernan la química del agua intersticial. Específicamente, la modelización se utilizó para simular los procesos que controlan la evolución redox del sistema. Se consideró equilibrio para los minerales reactivos como la calcita, dolomita, yeso y ferrihidrita. Además, se trató la degradación de la materia orgánica y la disolución oxidativa de la pirita desde un punto de vista cinético.