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• Irwin Chacón Díaz

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ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

PLAN DE TESIS PREPROFESIONAL CARACTERIZARIZACIÓN DE AGUAS TERMALES MEDIANTE ANÁLISIS FISICOQUÍMICO EN EL CASERÍO DE CHOTEN DISTRITO DE SAN JUAN

Presentado por: ROJAS VÁSQUEZ, CARMEN D´ANEA Asesor ING. ZENÓN CRISPÍN QUISPE MAMANI Cajamarca-Perú 2014

AGRADECIMIENTO

Al ingeniero Zenón Quispe Mamani, por el apoyo incondicional para el desarrollo óptimo del estudio

1

DEDICATORIA

A Dios por el milagro de la vida

2

ÍNDICE DE CONTENIDO AGRADECIMIENTO..............................................................................................I DEDICATORIA.....................................................................................................II ÍNDICE DE CONTENIDO....................................................................................III ÍNDICE DE FIGURAS..........................................................................................V ÍNDICE DE FOTOS.............................................................................................VI ÍNDICE DE TABLAS...........................................................................................VI RESUMEN..........................................................................................................VII ABSTRACT.......................................................................................................VIII CAPÍTULO I .INTRODUCCIÓN........................................................................1

2

1.1

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA..................................................1

1.2

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.....................................................1

1.3

JUSTIFICACIÓN..................................................................................1

1.4

ALCANCES O DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN...................2

1.4.1

Delimitación espacial.....................................................................2

1.4.2

Delimitación temporal....................................................................2

1.4.3

Delimitación de la investigación....................................................2

1.5

LIMITACIONES....................................................................................2

1.6

OBJETIVOS.........................................................................................2

1.6.1

GENERAL.....................................................................................2

1.6.2

ESPECÍFICOS..............................................................................2

1.7

FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS...................................................2

1.8

DEFINICIÓN DE VARIABLES.............................................................3

1.9

OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES.........................................3

CAPÍTULO II.MARCO TEÓRICO...............................................................5 2.1

ANTECEDENTES TEÓRICOS............................................................5

2.2

TEORÍAS..............................................................................................6 3

2.3

DEFINICIÓN DE TERMINOS.............................................................11

 pH..............................................................................................................14 3

CAPÍTULO III. MATERIALES Y METODOS.............................................16 3.1. UBICACIÓN..........................................................................................16 3.1.1

Ubicación política:.......................................................................16

3.1.2

Ubicación Geográfica:.................................................................16

3.2

ACCESIBILIDAD................................................................................17

3.3

PROCEDIMIENTO.............................................................................18

3.3.1

Etapa preliminar de gabinete......................................................18

3.4

Tipo y Método de investigación.........................................................19

3.5

Población de estudio..........................................................................19

3.6

Muestra..............................................................................................20

3.7

Unidad de análisis..............................................................................20

3.8

Técnicas e Instrumentos de recolección de datos............................20

3.9

GEOMORFOLOGÍA...........................................................................21

3.9.1

UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS...........................................21

3.9.1.1 UNIDADES MAYORES............................................................21 3.9.1.2 UNIDADES MENORES...........................................................22 3.10 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL.............................................................23 3.10.1 DISLOCACIONES COHERENTES.............................................24 3.10.1.1 Anticlinal.................................................................................24 3.10.2 DISLOCACIONES DISYUNTIVAS..............................................25 3.10.2.1 Fracturas con Desplazamientos............................................25 3.11 GEOLOGÍA LOCAL............................................................................25 3.11.1 ROCAS SEDIMENTARIAS.........................................................25 3.11.1.1 Clásticas.................................................................................25 3.11.1.2 Químicas................................................................................26 4

3.12 ESTRATIGRAFÍA...............................................................................27 3.12.1 ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS...........................................27 3.13 ANÁLISIS FISICOQUÍMICO..............................................................28 3.13.1 MUESTRA N°1............................................................................28 3.14 MUESTRA N°2...................................................................................29 4

CAPÍTULO IV. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS.....31 4.1

Resultados del análisis fisicoquímico por el laboratorio....................31

4.2

Hidroquímica......................................................................................34

4.2.1

Análisis de Ph..............................................................................34

4.2.2

Conductividad electrica...............................................................35

4.2.3

Composición química de las aguas............................................35

4.2.3.1 Diagrama de Piper...................................................................36 4.3 5

Contrastación de Hipótesis................................................................37

CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES....................38

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................40 ANEXOS.............................................................................................................41

ÍNDICE DE FIGURA Figura 1. Esquema del origen meteórico de las aguas termales........................7 Figura 2. Ubicación geográfica de la provincia y distrito de Cajamarca y el distrito de San juan.............................................................................................16 Figura 3. Vista satelital de la ruta principal al caserío de Choten –Distrito de San Juan.............................................................................................................17 Figura 4. Distribución de estructuras. La línea roja señala la ubicación del anticlinal y la línea, amarilla punteada es una falla inferida de acuerdo a la variación de los rumbos de los estratos.............................................................25 Figura 5. Gráfico de barras de diferencia de pH en dos puntos de muestreo. .34 Figura 6. Gráfico de barras de diferencia de conductividad eléctrica en dos puntos de muestreo............................................................................................35

5

Figura 7.representación del porcentaje de aniones y cationes en el diagrama de Piper...............................................................................................................37

ÍNDICE DE FOTOS Y

Foto 1 .Vista al NW-SE de la cordillera de los andes vista desde el camino a Yumagual ..................................................................................................................... 21 Foto 2. Superficies de erosión NW-SE vistas desde el camino a Yumagual..............21 Foto 3. Pendiente montañosa empinada con orientación NW-SE..........................22 Foto 4. Colinas de la Formación Farrat...............................................................22 Foto 5. Terraza al borde de la quebrada Yumagual...............................................23 Foto 6. Valle fluvial en V, vista NW-SW desde el camino a Yumagual......................23 Foto 7.Flanco del anticlinal de la zona de estudio, los estratos se encuentran sub verticales........................................................................................................ 24 Foto 8. Areniscas blancas de grano fino..............................................................26 Foto 9 . Estratos de areniscas intercaladas con lutitas..........................................26 Foto 10. Calizas margosas................................................................................ 27 Foto 11. Marcas de corriente en el borde del rio...................................................27 Foto 12. Estructura sedimentaria tipo flysh, entre areniscas blancas y lutitas grises.. 28 Foto 13. Estratificación horizontal en estratos de areniscas blancas al borde del río.. 28 Foto 14. Afloramiento de aguas termales............................................................29

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1.Sustancias disueltas en un agua no contaminada.....................................12 Tabla 2. Tipos de agua según mineralización.......................................................14 Tabla 3. Cuadro de ubicación geográfica de la zona de estudio.............................17 Tabla 4. Cuadro de accesibilidad a la zona de estudio..........................................17 Tabla 5. Tabla de principales características de la muestra N°1..............................29 Tabla 6. Tabla de principales características de la muestra N°2..............................30 Tabla 7 . Cuadro de resultados de análisis fisicoquímicos de la muestra n°1............32 Tabla 8. Cuadro de resultados de análisis fisicoquímicos de la muestra n°2.............34 Tabla 9. Clasificación de aguas termales en función concentración de iones............35 Tabla 10. Conversión de cationes en meq/l a %...................................................36 Tabla 11. Conversion de iones en meq/l a %........................................................36

RESUMEN

6

En la actualidad las aguas termales son de gran importancia tanto para el desarrollo de centros balnearios turísticos como para su utilización en la terapéutica. De esta problemática se plantea; ¿Cuál es la caracterización de las aguas termales mediante análisis fisicoquímico en el caserío de Choten – distrito de San Juan?; el objetivo principal de este trabajo es

realizar la

caracterización de las aguas termales mediante análisis fisicoquímico del caserío de Choten –Distrito de San Juan, cumpliéndose como objetivos específicos determinar las características hidrogeoquímicas mediante análisis fisicoquímicos ,clasificar las aguas según sus tipos de iones dominantes, ubicar los puntos de afloramiento de aguas termales. El estudio consistió en la extracción de muestras de aguas en los puntos donde afloran, encontrándose dos afloramientos expuestos en la zona donde la litología presente son areniscas de grano fino al borde del rio Yumagual, estas muestras fueron enviadas al laboratorio para la determinación de los principales parámetros fisicoquímicos, con lo que se pudo clasificar estas aguas como sódicas bicarbonatadas, el pH de estos dos puntos son en el primer un PH 7.40 y el segundo 7.30,con una variación de 10% , obteniéndose un pH promedio de 7.35 y una clasificación de las aguas como alcalinas . En cuanto a la conductividad eléctrica a 20 °C en el primer punto 115 DS/CM y 200 DS/CM, en el segundo y una variación del 5%. La temperatura promedio es de 51°C, según lo cual se clasifica a estas aguas como hipertermales y según el análisis bacteriológico se determinó un agua de categoría A, agua bacteriológicamente apta. Según los resultados de aniones y cationes se construyeron diagramas de Piper para analizar la composición en un 100% en meq/l .Se realizó el plano hidrológico en base a los drenajes principales que son afectados por una falla regional inferida la cual pasa por la río Yumagual.

ABSTRACT

7

At present the hot springs are of great importance for the development of spa resorts such as for use in therapy. This problem arises; What is the characterization of the thermal waters by physicochemical analysis Choten in the village of San Juan-district?; the main objective of this work is the characterization of the thermal waters of the farmhouse by physicochemical analysis of Choten-District of San Juan, fulfilling specific objectives determine the

hydrogeochemical

features

by

physicochemical

analysis,

develop

hydrogeological map of the area; also determine the potential hydrochemical hot springs in the area. This study involved the extraction of two samples of water at the point where it emerges, finding two points in the area where the lithology present are finegrained sandstones, these samples were sent to the laboratory for determination of the main physicochemical parameters, thus that could classify these waters as sodium bicarbonate, the pH of these two points are in the first a pH 7.40 and 7.30 second. Regarding the electrical conductivity at 20 ° C at the first point 115 DS / DS CM 200 / CM in the second; temperature is 51 ° C and according to the bacteriological water analysis, a class A bacteriologically suitable water was determined. The results of anionesy cation diagrams Piper were constructed to analyze the conmposicion 100% in meq / l. Hydrological up to the main drains that are affected by a regional fault inferred which passes through the gorge was made based Yumagual .

8

CAPÍTULO I .INTRODUCCIÓN

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En la actualidad las aguas termales son de gran importancia tanto para el desarrollo de centros balnearios turísticos como para su utilización en la terapéutica. En ese sentido a través del presente proyecto de investigación, se busca realizar una caracterización fisicoquímica de las aguas termales que afloran en el caserío de Choten, en el desvío de la carretera al distrito de San Juan con la finalidad de poder darle un aprovechamiento que generen desarrollo para sus pobladores. 1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. ¿Cuál es la caracterización de las aguas termales mediante análisis fisicoquímico en el caserío de Choten –distrito de San Juan? 1.3 JUSTIFICACIÓN El desarrollo de esta investigación

será una fuente de información ya que

se carece de estudios en la zona, así mismo como antecedente en investigaciones posteriores. En suma a ello tiene como propósito buscar mediante

la

caracterización

fisicoquímica

la

posibilidad

de

un

aprovechamiento de las aguas termales como una fuente de desarrollo económico para el caserío de Choten, a fin de trabajar una propuesta general y de integración de la población a su uso industrial.

SEMINARIO DE TESIS

1

1.4 ALCANCES O DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN. 1.4.1 Delimitación espacial Las muestras de agua provienen de la fuente de agua termal en el caserío de Choten. 1.4.2 Delimitación temporal La investigación está comprendida entre Abril a Julio 2014. 1.4.3 Delimitación de la investigación Caserío de Choten, Distrito de San Juan, Provincia de Cajamarca. 1.5 LIMITACIONES 

Salidas periódicas a campo



Accesibilidad a la zona



Presupuesto

1.6 OBJETIVOS 1.6.1 GENERAL Realizar la caracterización de las aguas termales mediante análisis fisicoquímico del caserío de Choten –Distrito de San Juan. 1.6.2

ESPECÍFICOS

 Determinar las características hidrogeoquímicas mediante análisis fisicoquímicos.  Clasificar las aguas según sus tipos de iones dominantes.  Ubicar los puntos de afloramiento de aguas termales.

1.7 FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS. La caracterización mediante análisis fisicoquímico de las aguas termales tiene la siguiente información; Temperatura, conductividad, dureza, composición química del agua, PH; por sus características geológicas tales como estructuras y litología.

SEMINARIO DE TESIS

2

1.8 DEFINICIÓN DE VARIABLES VARIABLES DEPENDIENTES

VARIABLES INDEPENDIENTES

 Aguas termales

 Parámetros fisicoquimicos

 Litologia

 Geologia

(rocas

sedimentarias )  Estructuras  Porosidad  Permeabilidad

1.9

OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES

VARIABLE

DEIFINICIÓN CONCEPTUAL

SEMINARIO DE TESIS

3

VARIABLES DEPENDIENTES Aguas termales

Son las aguas minerales que salen del suelo con más de 5 °C que la temperatura superficial. Son rocas que se forman por acumulación de sedimentos

Litologia sedimentarias )

(rocas que son partículas de diversos tamaños que son transportados por el hielo, agua o el aire y sometidos a procesos físicos y químicos, dan lugar a materiales más

Estructuras

o menos consolidados. Son las deformaciones de los estratos de rocas que sufren producto de los esfuerzos ,dando lugar a diferentes tipos de ellas :Dislocaciones coherentes;

Porosidad

Dislocaciones disyuntivas Es una medida de espacios vacíos en un material, y es una fracción del volumen de huecos sobre el volumen

Permeabilidad

total, entre 0-1 Es la capacidad que tiene un material de permitirle que un flujo magnético lo atraviese sin alterar su estructura

interna VARIABLES INDEPENDIENTES -Temperatura: grado o nivel térmico de un cuerpo o de la Parámetros

atmósfera.

fisicoquimicos

-Conductividad: Propiedad natural de los cuerpos que permiten el paso a través de sí del calor o la electricidad. -PH: mide la acidez del agua -Residuo Seco: es lo que queda después de secar un volumen de agua -Dureza propiedad de agua caracterizada por la dificultad de hacer espuma con jabón debido a la presencia de Ca

Geología

y Mg Conjunto de características del subsuelo o de la corteza terrestre de una zona o de un territorio.

SEMINARIO DE TESIS

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2 CAPÍTULO II.MARCO TEÓRICO

2.1

ANTECEDENTES TEÓRICOS

 INGEMMET (2003)-. Estudio Hidrogeológico de las Aguas Termales Del Complejo Turistico Baños del Inca y Alrededores. Se trata de un estudio ,que incluyó el análisis fisicoquimicos de muestras de distinta profundidad, basándose en caracteristicas geológicas y trabajos de prospección geofísica para determinar el origen de estas aguas.  INGEMMET (2007) Aguas termales y minerales en el norte del Perú [Boletín D 22]. En el que realizaron un estudio en donde se exponen las fuentes termales más representativas de los sectores Norte y Centro del país, con temperaturas superiores a 20° C y caudales mayores a 1 l/s, con posibilidades de ser explotadas como centros balnearios turísticos.  MsC.Luis Sanchez R. Dr .Juan R.Fagundo C,Juan Roemro S., MsC Ana.M, Moreno

C

,Ing.Pablo

Cervantes

Gonzales

(2010)

.Caracterización

fisicoquímica preliminar de fuentes de aguas minerales de Colombia Se presenta la caracterización de un conjunto de muestras obtenidas in situ de la localidad de Santa Rosa y San Vicente el cual permitio obtener valiosa información sobre la calidad de esta agua , su clasificación y comprar las mismas con normas nacionales e internacionales , aspectos de este interés para el conocimiento de los recursos hidrotermales colombianos.

2.2 TEORÍAS 

El origen del calor

SEMINARIO DE TESIS

5

La observación directa de las zonas más superficiales de la Litosfera y las medidas de temperatura en sondeos profundos han proporcionado datos que demuestran el gradual aumento de la temperatura de la Tierra con la profundidad Dicho gradiente, muy variable de unas regiones a otras en función de la conductividad térniica de las rocas y del flujo de calor existente desde el interior de la Tierra hacía su superficie, es de unos 3°C por cada 1 O0 m de profundidad y se le denomina Gradiente Geotérmico. Las zonas anormalmente calientes se encuentran en regiones de actividad volcánica reciente o de gran actividad sísmica, como es el caso de las dorsales mediooceánicas, árcos insulares, etc 

Origen de las aguas termales Las aguas de origen meteórico que se infiltran en el subsuelo descienden por gravedad hacía capas más profundas, elevando su temperatura en el curso de su circulación subterránea. Estas aguas pueden ascender posteriormente hasta la superficie, a través de las fisuras y fracturas existentes en las rocas, gracias a ciertos mecanismos de surgencia. Este es sin lugar a dudas el origen más frecuente de las aguas termales, denominándose comúnmente origen geotérmico .Las características físicoquímicas de estas aguas vienen dadas por la de los terrenos de donde provienen. Por ello, su contenido en sales, su temperatura y las características hidrológicos son muy variables. No obstante, su temperatura en el punto de surgencia raramente supera los 35-40 O C.

SEMINARIO DE TESIS

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Figura 1. Esquema del origen meteórico de las aguas termales Fuente: http://aguas.igme.es/igme/publica/pdfjor_aguas_mine/3_infraestructura.pdf



Aguas de origen meteórico Se infiltran en el subsuelo descienden por gravedad hacía capas más profundas, elevando su temperatura en el curso de su circulación subterránea. Estas aguas pueden ascender posteriormente hasta la superficie, a través de las fisuras y fracturas existentes en las rocas, gracias a ciertos mecanismos de surgencia que se comentarán más adelante. Este es sin lugar a dudas el origen más frecuente de las aguas termales, denominándose comúnmente origen geotérmico las características físicoquímicas de estas aguas vienen dadas por la de los terrenos de donde provienen.



Aguas de origen magmático Se puede afirmar que existe la posibilidad de que como consecuencia de la cristalización de los magmas se liberen constituyentes volátiles que pueden escaparse en forma de fumarolas, compuestas esencialmente de hidrógeno y vapor de agua, junto con elementos como flúor, cloro, azufre, carbono, fósforo y boro.



Mecanismos de surgencia de las aguas termales Los sistemas de aguas termales dan lugar al nacimiento de fuentes bajo la influencia de factores hidrogeológicos y físicos de los que unos, como el gradiente hidráulico son comunes a todo tipo de circulación subterránea, y SEMINARIO DE TESIS

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otros, son particulares de las aguas termales profundas. Entre estos últimos, se pueden citar: - La expansión del vapor de agua. - La acción de los gases ocluíos y disueltos. - La acción de la temperatura. *

Acción de los gases ocluidos y disueltos Los gases ocluidos y disueltos tienen una doble acción física y dinámica ya que, por un lado, rebajan el peso específico del agua, y por otro, la presión de los gases emulsiona el agua y provoca su ascenso. Los gases disueltos y ocluíos actúan sobre la densidad, que a su vez influye sobre la velocidad de flujo, y sobre la relación entre los caudales del gas y del líquido, modificando, por tanto, la carga hidráulica. El papel principal lo juegan dos tipos de gases: el anhídrido carbónico y el vapor de agua, siendo la influencia del primero más importante que la del segundo. Los carbura de hidrógeno intervienen a veces en zonas particulares, como las regiones petrolíferas.



Acción de la temperatura. La temperatura actúa variando la masa específica del agua y su viscosidad, de forma que si el gradiente de temperatura supera el límite conocido como gradiente adiabático el fluido existente en el acuífero se hace inestable y tiende a fluir por convección térmica hacia superficie. A su vez, la diferencia de densidad entre el agua fría y caliente provoca un fenómeno típico de termosifón, que crece con el caudal. La acción de la viscosidad parece que influye en general en la velocidad de circulación del agua (La viscosidad del agua disminuye al aumentar la temperatura por lo que el coeficiente de permeabilidad aumenta al hacerlo la velocidad de circulación). Las zonas «libres», así producidas, permiten el ascenso rápido de las aguas profundas, cuyo origen es la infiltración y a veces su relación con fenómenos endógenos. En la mayoría de los casos, se suelen producir fenómenos de mezcla de aguas superficiales con aguas hipertermales profundas, vapor de agua o gases, entre los que cabe destacar el anhídrido carbónico por el SEMINARIO DE TESIS

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papel primordial que juega en este tipo de sistemas. De esta forma, las aguas termales marcan un estadio particular del ciclo del agua, desarrollándose en las capas profundas del subsuelo. Las condiciones quimicofísicas del medio son el origen de su composición química y de su temperatura. El estudio de la mineralización y la circulación de las aguas termales permiten también comprender mejor la formación de los filones metalíferos, aportando pruebas que apoyan la hipótesis de su origen hidrotermal. 

Clasificación de las aguas termales de acuerdo a su temperatura. Considerando la temperatura fisiológica indiferente del cuerpo humano, temperatura en la cual no se siente ni frío ni calor, las aguas termales pueden ser clasificadas en: Aguas Hipotermales: Aguas con temperaturas menores a 35 ºC. Aguas Mesotermales: Aguas con temperaturas entre 35 y 37 ºC Aguas Hipertermales: Aguas con temperaturas mayores a 37 ºC. Fuente:http://www.navarra.es/home_es/Temas/Medio+Ambiente/Agua/Docu mentacion/Parametros/.



Clasificación de las aguas termales de acuerdo a su mineralización global. Considerando su mineralización global, es decir el total de sólidos disueltos en las aguas termales, estas se pueden clasificar en: oligominerales: que contienen sólidos disueltos no superiores a 100 mg/L de mineralización muy débil: que contienen sólidos disueltos entre 100 y 250 mg/L de mineralización débil: que contienen sólidos disueltos entre 250 y 500 mg/L de mineralización media: que contienen sólidos disueltos entre 500 y 1000 mg/L de mineralización fuerte: que contienen sólidos disueltos superior a 1000 mg/L. Fuente:http://www.navarra.es/home_es/Temas/Medio+Ambiente/Agua/Docu mentacion/Parametros/  Clasificación de las aguas termales de acuerdo a su composición.

SEMINARIO DE TESIS

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Cuando las aguas termales tienen más de un gramo por litro de mineralización global, la clasificación de las aguas, según su composición, se hace de acuerdo a su contenido aniónico y catiónico predominante. Las aguas termales se consideran como bicarbonatadas, cloruradas, sulfatadas, sódicas, cálcicas ó magnésicas cuando el ión correspondiente supera el 20 por ciento del contenido aniónico o catiónico expresado en equivalentes. Cuando la mineralización no supera el gramo de residuo por litro se indica solo como iones predominantes, con el mismo criterio que en el caso anterior.

Además

existen

otros

elementos

especiales

con

efectos

beneficiosos para el organismo, que, sin ser predominantes, permiten clasificar las aguas en función de su presencia en determinada concentración. Fuente:http://www.navarra.es/home_es/Temas/Medio+Ambiente/Agua/Docu mentacion/Parametros/ 

Propiedades terapéuticas atribuibles a diferentes tipos de agua, según composición mineral -Aguas ferruginosas: presentan fundamentalmente hierro en su composición. Especialmente eficaz para paliar estados carenciales y dolencias hepáticas. -Aguas cloruradas: presentan cloro. Estimulan las secreciones digestivas, entre otras. -Aguas sulfuradas y sulfurosas: con azufre. Muy utilizadas en el campo de la hidrología médica, las primeras son ácidas y lodosas. -Aguas sulfatadas: aparte de azufre pueden incluir sodio, calcio, magnesio o cloro en su composición. Muy utilizadas. -Aguas bicarbonatadas: con bicarbonato. Frías y alcalinas. Se utilizan en estados de acidez gástrica



Clasificación de las aguas termales de acuerdo a su pH. SEMINARIO DE TESIS

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De acuerdo a su pH, las aguas termales se pueden clasificar en: -Acidas: cuando el pH es menor a 6.8 -Neutras: cuando el pH esta entre 6.8 a 7.2 -Alcalinas: cuando el pH es mayor a 7.2 Fuente:http://www.navarra.es/home_es/Temas/Medio+Ambiente/Agua/Docu mentacion/Parametros/Clasificación de las aguas termales por su origen geológico. 

Clasificación de aguas por su origen geológico. Las aguas magmáticas son primitivas, surgen de una directa relación con filones metálicos o eruptivos, sus temperaturas son elevadas, siempre mayores a 50ºC, tienen un caudal periódico, rítmico y constante, siendo asimismo constantes su temperatura y composición. Las aguas telúricas, denominadas también aguas de “infiltración”, pueden surgir de cualquier terreno. Su caudal es variable, según los regímenes de lluvia y estaciones del año. Las temperaturas rara vez llegan a los 50 ºC. El grado de mineralización es de mediano a bajo y la concentración de minerales está en inversa proporción con su caudal Fuente:http://www.navarra.es/home_es/Temas/Medio+Ambiente/Agua/Docu mentacion/Parametros/ 2.3 DEFINICIÓN DE TERMINOS

 DIAGRAMAS HIDROQUÍMICOS Son

representaciones

gráficas

que

muestran

sintéticamente

las

características químicas principales de un agua, facilitando su clasificación.  COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL AGUA Las sustancias disueltas en un agua natural pueden sumar desde unos pocos mg/l en un manantial de montaña hasta más de 100.000. Las aguas dulces tienen menos de 1000 mg/l, las aguas con hasta 5000 mg/L se denominan salobres, mientras el agua del mar tiene en torno a 35000 mg/L.

SEMINARIO DE TESIS

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La gran mayoría de las sustancias disueltas en un agua no contaminada son las contenidas en la siguiente tabla:

Aniones Cloruros(Cl-)-

Cationes

No iones

Sodios (Na +) y Potasio

SiO2

(K+) Sulfatos(SO4)

Mg++

Co2

CO3H-

Ca++

(O2)

Tabla 1.Sustancias disueltas en un agua no contaminada Fuente:http://www.navarra.es/home_es/Temas/Medio+Ambiente/Agua/Documentacion/ Parametros/

Existen otros componentes menores que suelen estar presentes en concentraciones más pequeñas que los anteriores (concentraciones habitualmente por debajo de 1 mg/L). Los más Conocidos son Fluoruros (F), Ortofosfatos (PO43+), Carbonatos (CO3=), Sr++ y Fe++. Además, en el agua podemos encontrar componentes traza cuyas concentraciones son inferiores a 0,1 mg/L, y en algunas sustancias incluso mucho menores. Una condición que se debe cumplir en las aguas es la Condición de electroneutralidad. La suma de aniones ha de ser igual a la suma de cationes (expresados en meq/l). Generalmente, los laboratorios para revisar la calidad de sus datos suelen testear esta condición de electroneutralidad, que lógicamente siempre tiene un cierto error.  CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA. La conductividad eléctrica es una medida de la resistencia que opone el agua (u otro cuerpo) al paso de la corriente eléctrica a su través. La conductividad del agua está relacionada con la concentración de los sales en disolución, cuya disociación genera iones capaces de transportar la energía eléctrica. Como la solubilidad de las sales en el agua depende de la SEMINARIO DE TESIS

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temperatura, evidentemente la conductividad varía con la temperatura del agua (en general, aumenta conforme aumenta la temperatura del agua). Para estandarizar la medición de la conductividad eléctrica se referencia a una temperatura de medida, generalmente a 20 ó a 25 °C.  DUREZA. Representa una medida de la cantidad de metales alcalinotérreos en el agua, fundamentalmente Calcio (Ca) y Magnesio (Mg), provenientes de la disolución de rocas y minerales que será tanto mayor cuanto más elevada sea la acidez del agua. Es una medida, por tanto, del estado de mineralización del agua. Se suele expresar como mg/l de CaCO 3 o como grados franceses, teniendo en cuenta que 10 mg/l es igual que un grado francés (ºF). En la actualidad se tiende a prescindir del término “dureza” indicándose la cantidad de calcio y magnesio presente en un agua en mg/l.  DUREZA TOTAL: ES LA SUMA TOTAL De las concentraciones de sales de calcio y magnesio, se mide por volumetría de complejación con EDTA, se expresa numéricamente en forma de carbonato de calcio u óxido de calcio, pueden también utilizarse los grados hidrotimétricos (1º F= 10 mg de carbonato de calcio/l).  DUREZA TEMPORAL Es la que corresponde a la proporcionada por los hidrogenocarbonatos de calcio y magnesio, y desaparece por ebullición que hace que precipiten los carbonatos. También desaparece por adición de cal (hidróxido de calcio).  DUREZA PERMANENTE Es la que existe después de la ebullición del agua, es la diferencia entre las dos anteriores. En función de este estado de mineralización, podemos distinguir distintos tipos de aguas:

SEMINARIO DE TESIS

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Clasificación Blandas Moderadamente duras Duras Muy duras

Dureza(mgCaCO3/l) 0-100 101-200 201-300 Mayor a 300

Tabla 2. Tipos de agua según mineralización. Fuente:http://www.navarra.es/home_es/Temas/Medio+Ambiente/Agua/Documentacion/Para metros/

El bicarbonato de calcio es menos soluble en agua caliente que en agua fría, así que al hervir se precipitará el carbonato de calcio fuera de la solución, dejando el agua menos dura. Los carbonatos pueden precipitar cuando la concentración de ácido carbónico disminuye, con lo que la dureza temporal disminuye, y si el ácido carbónico aumenta puede aumentar la solubilidad de fuentes de carbonatos, como piedras calizas, con lo que la dureza temporal aumenta. Todo esto está en relación con el pH de equilibrio de la calcita y con la alcalinidad de los carbonatos. Este proceso de disolución y precipitación es el que provoca las formaciones de estalagmitas y estalactitas.  pH Indica la reacción ácida y básica de la misma, es una propiedad de carácter químico de vital importancia para el desarrollo de la vida acuática (tiene influencia sobre determinados procesos químicos y biológicos), la naturaleza de las especies iónicas que se encuentran en su seno, el potencial redox del agua, el poder desinfectante del cloro, etc.Por lo general las aguas naturales tienen un cierto carácter básico con unos valores de pH comprendidos entre 6,5-8,5. Los océanos tienen un valor medio de 8.

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TEMPERATURA Es una variable física que influye notablemente en la calidad de un agua. Afecta a parámetros o características tales como la solubilidad de gases y sales, la cinética de las reacciones químicas y bioquímicas, desplazamientos de los equilibrios químicos, tensión superficial, desarrollo de organismos presentes en el agua,... La influencia más interesante va a ser la disminución de la solubilidad del oxígeno al aumentar la temperatura y la aceleración de los procesos de putrefacción.  GRADIENTE HIDRÁULICO Es el factor principal que afecta a la circulación de las aguas subterráneas, termales o no. Su acción implica zonas de alimentación o recarga más elevada que las zonas de emergencia o acumulación.  EXPANSIÓN DEL VAPOR DE AGUA Este factor juega un papel esencial en el funcionamiento de los géiseres, fumarolas y en la surgencia de las fuentes hipertermales. Cuando el agua entra en contacto con rocas a alta temperatura, se producen dos acciones físicas: la de la vaporización del agua y la de su disociación con la fijación de oxígeno

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3 CAPÍTULO III. MATERIALES Y METODOS 3.1. UBICACIÓN 3.1.1

Ubicación política:

El área estudiada se encuentra enclavada en la cordillera occidental de los Andes, parte norte del Valle de Cajamarca, específicamente en:    

DEPARTAMENTO PROVINCIA DISTRITOS CASERÍO 3.1.2

: : : :

Cajamarca Cajamarca San Juan Choten

Ubicación Geográfica:

El área de estudio se encuentra ubicada en Perú, en la parte norte y occidental de América del sur.

Figura 2. Ubicación geográfica de la provincia y distrito de Cajamarca y el distrito de San juan. Fuente: http://www.perutoptours.com/index06ca_mapa_cajamarca.html

 La zona de estudio se ubicará a partir de un punto en específico: Coordenadas UTM:

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PUNTO

LATITU

LONGITUD

COTA

1

D 778688

9197542

3043 Tabla 3. Cuadro de

ubicación geográfica de la zona de estudio

3.2 ACCESIBILIDAD TRAMO TIPO DE VIA LONGITUD TIEMPO Cajamarca- San Juan Carretera Asfaltada 25 kilómetros 45 mins La zona cuenta con una carretera asfaltada principal; carretera CajamarcaSan Juan. Cuenta con diversos caminos de herradura y trochas carrozables la cuales son utilizados por los pobladores. Tabla 4. Cuadro de accesibilidad a la zona de estudio

Figura 3. Vista satelital de la ruta principal al caserío de Choten –Distrito de San Juan. Fuente: Google Earth (2013)

3.3 PROCEDIMIENTO Los procedimientos y técnicas de recopilación de datos inician desde la compilación de información bibliográfica, tecnología disponible, salidas de campo, aspectos económicos, así como la situación, localización y tiempo, todos los cuales influyen en la calidad de la investigación.

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3.3.1

Etapa preliminar de gabinete

A. Compilación Bibliográfica Consiste en la búsqueda, revisión y análisis de la información existente sobre los trabajos realizados en el área, así como de estudios que comprenden el mismo fundamento a nivel nacional y en otras partes del mundo. Se revisan artículos y boletines de congresos, simposios y foros de Ingemmet, Recopilación de planos topográficos y geológicos (escala 1:50,000) cuadrángulo 15–J de la carta geológica nacional. B. Diseño Consiste en la elaboración de los planos geológico, topográfico y de ubicación satelital para realizar el trabajo en campo, así mismo se elaboró un cuadro de caracterización física para la recolección de muestras de agua en campo; el llenado de esta ficha consiste en; primeramente localizar un punto GPS en donde se encuentre un afloramiento de aguas termales ,se toma la hora que fue ubicado este punto , y luego

se sacar una muestra de esta

agua , a la cual se la numera según se van obteniendo las demás ,

a esta

muestra se le toma la temperatura , se mide el pH y por métodos empíricos se mide el caudal ; luego se procede a realizar una descripción de las características físicas como color , olor y turbiedad ; en suma a ello en el cuadro de descripciones , se colocara la litología , la formación a la que pertenece , la estructura en la que se encuentra y algunas observaciones vistas en campo . 3.2.2. Etapa de Campo La parte más interesante desde el punto de vista geológico son las salidas de campo ya que aquí es donde se recopilara la información medular para la investigación, con un compromiso absoluto y una definición específica de lo que se va a realizar en campo para alcanzar los objetivos trazados, consiste en:  En los sectores donde se encuentre afloramientos de aguas termales se recolectarán una muestra en tapers de muestreo y se llenará un formato SEMINARIO DE TESIS

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que realizó el tesista para el llenado de las principales características de las aguas identificadas in situ.  Se ubicara en el plano topográfico y geológico los puntos de muestreo, así mismo se realiza el mapeo geológico.  Medir, describir y graficar las diferentes unidades litoestratigráficas.  También es necesario recolectar muestras de las diferentes formaciones Geológicas para un estudio más detallado en gabinete.  Para determinar el caudal del rio se recurrira el método del objeto flotante

3.2.3. Etapa de Gabinete En esta parte los datos tomados de campo como muestras de rocas, son analizadas en el laboratorio petrológico de la UNC mediante tablas y diagramas y el reconocimiento de los principales minerales vistos en microscopio. Así mismo se llevan las muestras tomadas in situ al laboratorio fisicoquímico de la UNC, para su respectivo análisis de iones y cationes y demás parámetros fisicoquímicos ; en suma a ello se hace uso del software ArcGis, para realizar planos geológico, topográfico ,hidrológico ,plasmando en ellos los datos obtenidos en campo; también se realiza la construcción de diagramas hidroquimicos según los resultados obtenidos en el laboratorio fisicoquímico de la composición de las aguas termales del caserío de Choten-Distrito de San Juan . 3.4 Tipo y Método de investigación. El tipo de investigación, será, descriptiva, explicativa no experimental y transversal en el tiempo. Por otro lado, los métodos de investigación que serán utilizados son: Descriptiva, analítica, comparativa, deductiva y explicativa. 3.5 Población de estudio Caserío de Choten 3.6 Muestra Representa muestras obtenidas de aguas termales.

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3.7 Unidad de análisis Se analiza la composición de las aguas termales, para su caracterización fisicoquímica 3.8 Técnicas e Instrumentos de recolección de datos

 Técnicas Las técnicas empleadas para el acopio de la información serán:    

Observación Dirigida. Tomas Fotográficas. Análisis Fisicoquímicos Llenado de fichas de campo

 Instrumentos                 3.9 3.9.1

Plano Topográfico (Escala: 1/5,000), coordenadas UTM WGS 84 Plano Geológico (Escala: 1/5,000), coordenadas UTM WGS 84 Plano hidrológico (Escala: 1/5,000), coordenadas UTM WGS 84 GPS Garmin Mal 60 Cx Navegador. Brújula BRUNTON Protactor-Escala 1/5000 Picota ESTWING Mango Largo o Martillo de Geólogo Lupa 20X-10X Baush & Lamp. Lápiz de dureza Carbide (Rayador) Ácido clorhídrico al 15% Wincha 50 m. Libreta de campo Tapers para muestreo Bolsas de muestreo Cámara fotográfica digital canon de 8Mpixel. PHmetro. PCE-PH 22 GEOMORFOLOGÍA

UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS

3.9.1.1 UNIDADES MAYORES a) Cordillera de los andes La principal unidad geomorfológica de la zona es la cordillera de los andes

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Foto 1 .Vista al NW-SE de la cordillera de los andes vista desde el camino a Yumagual

b) Superficies de erosion

Foto 2. Superficies de erosión NW-SE vistas desde el camino a Yumagual

c) Pendiente montañosa empinada Superficies accidentadas con pendientes menores a 50%

Foto 3. Pendiente montañosa empinada con orientación NW-SE

3.9.1.2 UNIDADES MENORES

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a) Colinas Elevación natural del terreno redondeado y escarpado menor que las de la vertiente montañosa empinada con elevaciones que no pasan de 70 u 80 m, con pendientes que van de 20 a 50%.

Foto 4. Colinas de la Formación Farrat

b) Terrazas Ocupando gran parte por los depósitos fluviales y aluviales reciente con pendientes inferiores a 5 % que son susceptibles a cambios morfológicos por efectos de inundación de cauces de aluvión, estos suelos en su mayoría son utilizados como terrenos agrícolas y pastizales.

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Foto 5. Terraza al borde de la quebrada Yumagual

c) Valle fluvial Se forma por el efecto choque sobre el lecho del rio de los cantos rodados y demás materiales y por acción erosiva de la corriente de agua que va erosionando el cauce. Asimismo la meteorización de las paredes por el agua de la lluvia va ensanchando su perfil transversal, adoptando la forma de la ″V″.

Foto 6. Valle fluvial en V, vista NW-SW desde el camino a Yumagual

3.10

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

En la zona de estudio se puede notar la presencia de grandes estructuras de carácter regional, las cuales se manifiestan en el grado de deformación que han sufrido los estratos de la Fm. Chimú. 3.10.1 3.10.1.1

DISLOCACIONES COHERENTES Anticlinal

Como estructura principal en la zona de estudio encontramos un anticlinal en la Fm. Chimú. Tras el grado de deformación que se ha sucedido en esta zona que el buzamiento de los estratos varía entre 75 – 88º, encontrándose la carretera en uno de los flancos de dicha estructura. Es debido a la fuerte inclinación de los estratos que éstos sirven como muros una serie de contención evitando desplomes o fallamientos de los taludes. Entre los estratos de areniscas, las SEMINARIO DE TESIS

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lutitas sufrieron un metamorfismo debido a las grandes presiones y temperaturas originadas en el plegamiento.

Foto 7.Flanco del anticlinal de la zona de estudio, los estratos se encuentran sub verticales

a) Espacios abiertos entre los estratos de areniscas debido a que las lutitas metamorfizadas han sido erosionadas por su baja resistencia al intemperismo y agentes externos. Fotografía con vista al NW b) Intensa perturbación que sufrieron los estratos plegando y metamorfizando las rocas, especialmente aquellas de menor dureza como las lutitas

3.10.2

DISLOCACIONES DISYUNTIVAS

3.10.2.1 

Fracturas con Desplazamientos

Fallas Es una falla inferida de carácter la cual se encuentra formando la quebrada de Yumagual

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Figura 4. Distribución de estructuras. La línea roja señala la ubicación del anticlinal y la línea, amarilla punteada es una falla inferida de acuerdo a la variación de los rumbos de los estratos. Fuente: Google Earth 2013

3.11

GEOLOGÍA LOCAL

3.11.1 ROCAS SEDIMENTARIAS 3.11.1.1Clásticas 

Arenisca de la Formación Chimú

Presentan generalmente color blanco y grano fino con cierta presencia de óxidos. Este tipo de roca pertenece a la formación chimú. En el área de estudio se la encuentra intercalada con cuarcitas, lutitas y delgadas capas de carbón. Ubicación Este: 774829; Norte: 9198396; Cota: 2577.

Foto 8. Areniscas blancas de grano fino.



Areniscas de la Formación Carhúaz

Tiene presencia de areniscas arcillosas con un color gris caracterizadas por tener un grano fino y una matriz arcillosa, con intercalaciones de lutitas SEMINARIO DE TESIS

25

grises. Se ve la presencia de óxidos de hierro que varían de un color rojo a uno naranja. Este: 774222; Norte: 9199246; Cota: 2888 

Areniscas de la Formación Farrat

Generalmente este tipo de roca es de color blanco, grano fino a medio y presencia de óxidos e color naranja, se encuentra intercalada con lutitas. Ubicación Este: 773883; Norte: 9199702; Cota: 2885.

Foto 9 . Estratos de areniscas intercaladas con lutitas.

3.11.1.2Químicas  Caliza Margosa - Formación Santa Presenta un color gris oscuro, se encuentran intercaladas con lutitas y calizas margosas o Químicas. Ubicación Este: 774416; Norte: 9199021; Cota: 2822

Foto 10. Calizas margosas.

3.12

ESTRATIGRAFÍA

3.12.1 ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS SEMINARIO DE TESIS

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

Marcas de corriente Se encuentran en el borde del rio en estratos de areniscas blancas de grano media, que han sido afectadas por la corriente y ha producido este tipo de estructura.

Foto 11. Marcas de corriente en el borde del rio



Flysh Se observa una intercalación de estratos de areniscas de grano fino con lutitas grises fisuradas

Foto 12. Estructura sedimentaria tipo flysh, entre areniscas blancas y lutitas grises.



Estratificación horizontal En la zona de estudio se observa una estratificación horizontal en estratos de areniscas blancas de grano medio, las cuales se encuentran en el borde del rio

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Foto 13. Estratificación horizontal en estratos de areniscas blancas al borde del río.

3.13 ANÁLISIS FISICOQUÍMICO 3.13.1 MUESTRA N°1

Descripción general: Al borde de la quebrada consta de estratos de areniscas de grano medio , en un punto en el marge izquierdo de esta se encuentra un afloramiento de aguas termales que esta emergiendo por las areniscas de la quebrada , la cual se mezcla con las aguas del rio.

a) Punto donde confluyen el agua termal con el agua del rio b) Estrato de areniscas al borde del rio de donde emergen las aguas termales

T° 50.1

pH Q(l/s) 7.30 Características Físicas Aspecto Color Olor transparente Inodoro Incoloro Coordenadas Este Norte Cota 774228 9198380 2613

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Tabla 5. Tabla de principales características de la muestra N°1

3.13.2 MUESTRA N°2 Descripción general: El segundo punto de muestreo se encuentra a 6 m del primer punto, se encuentra en un afloramiento de areniscas de grano medio.

Foto 14. Afloramiento de aguas termales

T° 50.1

pH Q(l/s) 7.30 Características Físicas Aspecto Color Olor transparente Inodoro Incoloro Coordenadas Este Norte Cota 774223 9198346 2608 Tabla 6. Tabla de principales características de la muestra N°2

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4

CAPÍTULO IV. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

4.1 Resultados del análisis fisicoquímico por el laboratorio Para el análisis fisicoquímico se han extraido muestras de agua en campo, siguiendo el protocolo de las fichas realizadas, luego para realizar dicho análisis se han enviado las dos muestras obtenidas al

laboratorio de

Univerdad Nacional de Cajamarca. Los parámetros fisicoquimicos consisten en SEMINARIO DE TESIS

30

aspectos fisicos como color ,sabor ,aspecto , olor ; en cuanto a sus propiedades

químicas se tiene T° C,conductividad a 20°C ,y composición

química, se tiene , sólidos disueltos totales ,sólidos en suspensón,dureza de calico , dureza de magnesio ,alcalinidad ,turbidez , arsenico,plomo , selenio, plomo,fósforo , oxígeno disuelto , cloruro , aluminio , sulfatos , plasmandose los

resultados

en

los

siguienets

cuadros

,fierro

,

cobre

,manganese,nitrito,zinc,nitrato,cadmio,cromo,floruro .Los resultados de estos parámetros son plasmados en los siguientes cuadros: N°de Características Medid orden as

Resultados

1

Aspecto

-

2 3 4 5

US/C M Ppm

10 11

Olor Sabor Color Conductividad a 20° C Solidos disueltos totales Sólidos en suspensión Dureza calcio (CaCO3) Dureza de Magnesio pH Alcalinidad

Transparent e Inodoro Agradable Incoloro 120

12 13 14 15 16 17

total CaCO3 Turbidez Arsénico Plomo Selenio Fósforo Oxígeno

18 19 20 21 22 23

disuelto Cloruros (Cl1-) Aluminio (Al 3+) Sulfatos(SO4)2Fierro (Fe) Cobre (Cu) Manganeso(M

6

7 8 9

Máximo recomendad o(OMS) -

MAXIMO ADMISIBLE(DIG ESA CLASE I) Limpio

15 -

Inofensivo Inofensivo 15 2000

85

500

1000

Ppm

80

250

300

Ppm

95

75

200

Ppm

75

30

150

Unid. ppm

7.40 18.30

-

6.5-8.5 25

NTU Ppm ppm Ppm ppm

1.2

1 0.1 0.1 0.05 0.1

Ppm Ppm ppm ppm Ppm

0.001 0.01 1.30 18.60 0.030 59.30 0.004 0.02 0.02

2.5

0.2 250 0.1 0.05 0.5

250 0.2 400 1.0 1.5 0.5

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n) 24 Nitrito (NO2)3ppm 0.1 25 Zinc(Zn) Ppm 26 Nitrato (NO3)1- ppm 27 Cadmio(Cd) Ppm 28 Cromo(Cr) Ppm 129 Floruro ppm  Análisis fisicoquímico de la muestra N°1

3.0 3.0 50.00 0.03 0.05 1.5

3.0 3.00 50.00 0.03 0.05 1.0

Tabla 7 . Cuadro de resultados de análisis fisicoquímicos de la muestra n°1

 Análisis fisicoquímico muestra N°2 N°de orde n 1

Característic Medid Resultado as as s Aspecto

-

2 3 4 5

Olor Sabor Color Conductivid ad a 20° C Solidos disueltos totales Sólidos en suspensión Dureza calcio (CaCO3) Dureza de Magnesio pH Alcalinidad total CaCO3 Turbidez Arsénico Plomo

US/C M Ppm

6

7 8

9 10 11 12 13 14

Máximo recomenda do(OMS) -

MAXIMO ADMISIBLE(DIGE SA CLASE I) Limpio

15 -

Inofensivo Inofensivo 15 2000

90

500

1000

Ppm

80

250

300

Ppm

98

75

200

Ppm

75

30

150

Unid. ppm

7.30 18.30

-

6.5-8.5 25

NTU Ppm ppm

1.2

1 0.1 0.1

Transpare nte Inodoro Agradable Incoloro 115

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15 16 17 18 19

Selenio Fósforo Oxígeno disuelto Cloruros (Cl1-) Aluminio (Al

Ppm ppm

0.001 0.01 1.30

0.05 0.1 2.5

Ppm

18.60

250

Ppm

0.030

0.2

0.2

ppm

59.30

250

400

ppm Ppm

0.004 0.02 0.02

0.1 0.05 0.5

1.0 1.5 0.5

ppm

0.1

3.0

3.0

Ppm ppm

3.0 50.00

3.00 50.00

Ppm Ppm ppm

0.03 0.05 1.5

0.03 0.05 1.0

3+)

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Sulfatos(SO 24) Fierro (Fe) Cobre (Cu) Manganeso( Mn) Nitrito (NO2)3Zinc(Zn) Nitrato (NO3)1Cadmio(Cd) Cromo(Cr) Floruro 1-

Tabla 8. Cuadro de resultados de análisis fisicoquímicos de la muestra n°2

4.2

Hidroquímica

4.2.1 Análisis de Ph Para las dos muestras extraídas en campo se obtuvo un pH diferente; para lo cuál se construye un gráfico de barras para hacer una comparación estadística de la diferencia de resultados y el porcentaje de variabilidad.

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Figura 5. Gráfico de barras de diferencia de pH en dos puntos de muestreo

Del gráfico se determina que el resultado varía en 10% de de una muestra a otra; este resultado l habria sido afectado por que en el segundo punto se produce la confluencia con las aguas del río. 4.2.2 Conductividad electrica En los dos puntos de muestreo se han obtenido resultados de contuctividad electrica diferentes a 20°C, por lo cual se representa en gráficos de barras para realizar una comparación estadística y obtener un porcentaje de variación de estos resultados .

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Figura 6. Gráfico de barras de diferencia de conductividad eléctrica en dos puntos de muestreo

Del gráfico se determina que el resultado varía en 5% de de una muestra a otra; 4.2.3 Composición química de las aguas Para realizar la clasificación de las aguas termales según la composición fisicoquímica, se comparan los iones y aniones que se encuentran en mayor concentración en las muestras para luego clasificar el agua. En los dos puntos de muestreo se encontró que el catión que se encuentra en mayor proporción es el sodio y en cuanto al anión dominante es el HCO 3, por lo tanto según la clasificación de aguas termales se concluye que son aguas sódicas bicarbonatadas. N° de muestra 1 2

Cationes Dominantes Na> Ca >Mg Na >Ca >Mg

Aniones dominantes HCO3> Cl >SO4 HCO3 >Cl >SO4

Familias Sodica Bicarbonatada Sodica Bicarbonatada

Tabla 9. Clasificación de aguas termales en función concentración de iones

4.2.3.1 Diagrama de Piper Para la realización del diagrama de Piper se necesitan las concentraciones de iones y cationes en meq/l, para lo cual primero se realiza una conversión a porcentajes, para ubicarlos en el diagrama y de esta manera construir el diagram hidroquímico de concentración. a) Conversión y concentración de cationes CATIONES Parametros Ca+2 Mg+2 K+ Na+

Concentracion en ppm 95 75 -

Factor de conversion 0.05 0.0833 -

Concentracion e n meq/l 4.75 6.24 8.99

Concentracion en % 23.77 31.23 45

Tabla 10. Conversión de cationes en meq/l a %.

b) Conversion y concentracion de cationes ANIONES SEMINARIO DE TESIS

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Parametros HCO3ClSO4-2

Concentracion en ppm 18.60 59.30

Factor de conversion 0.02817 0.02083

Concentracion e n meq/l 0.94 0.523962 1.235219

Concentracion en % 35 19.33 45.72

Tabla 11. Conversion de iones en meq/l a %

c) Representación de aniones y cationes en el diagram de Piper T°=51.00°C C=117uS/cm

Figura 7.representación del porcentaje de aniones y cationes en el diagrama de Piper.

4.3 Contrastación de Hipótesis Como se había dicho en la hipótesis la caracterización mediante análisis fisicoquímicos de las aguas termales mediante parámetros fisicoquímicos ,arrojo los siguientes resultados :temperatura promedio de 51°C, una conductividad eléctrica promedio de 117 uS/cm, dureza de calcio de 96 Ppm promedio y dureza de magnesio de 75 Ppm, en cuanto a su composición SEMINARIO DE TESIS

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química, se tiene selenio 0.001 ppm, fósforo 0.01 ppm, oxígeno disuelto 1.30, cloruros 18.60 ppm, aluminio 0.030 ppm, sulfatos 59.30 ppm, fierro 0.004, cobre 0.02 ppm, manganeso 0.02 ppm, nitrito 0.1 ppm .Las aguas afloran en un estrato de areniscas de grano medio de la Formación Farrat ,producto de un fallamiento en el rio Yumagual; como se había propuesto en la hipótesis .

5 CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES

 La caracterización fisicoquímica dio como resultado según los análisis en laboratorio; un pH de 7.40 en el primer punto de muestreo y 7.30 en el segundo, con una variación del 10% , siendo un pH promedio de 7.35 , según el cual las aguas se clasifican como alcalinas. En cuanto a la conductividad eléctrica a 20 °C en el primer punto 115 DS/CM y 200 DS/CM en el segundo; la temperatura es de 51°C de este modo se clasifica como aguas hipertermales y según el análisis bacteriológico se determinó un agua de categoría A, agua bacteriológicamente apta.

 Según la composición de las aguas el anión dominante es el Na y el catión dominante es el HCO3, en las dos muestras, lo cual caracteriza a las aguas como sódicas bicarbonatadas. SEMINARIO DE TESIS

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 Se ha ubicado dos puntos de afloramiento de aguas termales expuestos en estratos de areniscas de grano medio de la Formación Farrat de un rumbo aproximado de 40° a favor del río Yumagual.

RECOMENDACIONES



Realizar sondeos electricos verticales para analizar a cuantos metros de



profundidad se encuentran aflorando las aguas termales. Realizar un estudio para determinar el possible origen de las aguas termales y sus factores condicionantes.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

 RODRIGUEZ J, MARIN G. (1999),Fisicoquímica de Aguas,p. 805-807  LAGOS A, QUISPE Z, PALACIOS O, SANCHEZ J, (2007), Aportes al Análisis de cuencas Sedimentarias en los Alrededores de las Localidades de Los Baños del Inca, Cruz Blanca, Otuzco, Distrito de Cajamarca, XIII Congreso Peruano de Geología. (Sociedad Geológica del Perú).

 WALTER J. WEBER, J, (1979) Control de la calidad del agua pProcesps fisicoquimicos, p.145-146.  SAN MIGUEL.D.(1956).Geoquímica de las aguas termales Discurso para la recepción del academico electo  RAUDEL.O, SEPULVEDA.R, VILLALOBOS.F. (2002).El agua en el medio ambiente muestreo y análisis,p. 69-84.

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ANEXOS  01 Plano de imagen satelital  01 Plano topográfico

 01 Plano de elevaciones

 01 Plano Geológico

 Resultados de laboratorio de las muestras N°1 y N°2

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