4.3 Substrate primitives
4.3.5 Global and stack-local states
El programa informático WATEQF es un programa de especiación química que determina las especies minerales estables en un agua determinada en función de las características físico-químicas de la misma. La presencia de los minerales que determina el programa como estables depende de la precisión de la analítica empleada y, sobre todo, de la existencia real de las especies minerales consideradas en la litología del acuífero.
La aplicación del programa supone la adopción de una serie de correcciones y de las asunciones que se detallan a continuación (Moses
y Herman, 1986; Plummer et al., 1986):
- No se ha realizado ningún tipo de corrección en los valores de alcalinidad introducidos, asumiendo que toda la alcalinidad es debida al carbono inorgánico
- Los datos analíticos se han introducido en mg/L
- Los coeficientes de actividad se han calculado teniendo en cuenta la hipótesis de Debye-Huckel, dado que tratamos con disoluciones muy diluidas (Klotz y Rosemberg, 1981)
- No se han introducido parámetros experimentales acerca del Eh
- El cálculo del pE se ha realizado a partir del oxígeno disuelto (utilizando la ecuación de Nerst) salvo en las muestras de aguas carbónicas en las que, dada la escasez de oxígeno disuelto, se ha calculado directamente a partir del Eh
A continuación enumeramos las fases minerales que, según el programa, son estables en cada captación, lo que no quiere decir que dichas fases se encuentren necesariamente en las mismas. Más adelante
compararemos estos resultados con la imagen de vídeo para poder aventurar cuál será la mineralogía más probable de las incrustaciones.
Quisiéramos comentar que, si bien en trabajos anteriores (Senderos, 1995; Senderos et al., 1995) estos datos los hemos apoyado con identificación mediante difracción de rayos-X, las presentes muestras han dado cristalinidades tan bajas, en general, que las difracciones realizadas por el Departamento de Cristalografía y Mineralogía la U.C.M., no han podido aportar datos suficientemente contundentes acerca de la mineralogía de las incrustaciones, razón por la cual no se han incluido.
TABLA 5.5.- Minerales estables, según el programa WATEQF, en las muestras de acuíferos carbonatados
Calcita Aragonito Dolomita Magnesita Siderita Fe(OH)
3
Go
ethita
Hematites Maghemita Magnetita
TT-1 TT-2 TT-4 U.H. 04.04 TT-5 08.29 TT-6 Xira TT-11 CC-1 U.H. 08.25 CC-3 08.07 CC-2 06.14 AL
TABLA 5.6.- Minerales estables, según el programa WATEQF, en las muestras de acuíferos detríticos
Calcita Aragonito Dolomita Magnesita Siderita Fe(OH)
3
Go
ethita
Hematites Maghemita Magnetita
M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 U.H. 03.05 M-9 TT-7 U.H. 08.12 TT-8 TT-9 TT-10 AP-1 AP-2 AP-3 AP-4 AP-5 As Pontes AP-6 TT-12 MM MZ H U.H.02.17 F
TABLA 5.7.- Minerales estables, según el programa WATEQF, en las muestras de fuentes carbónicas en hard-rocks
Calcita Aragonito Dolomita Magnesita Siderita Fe(OH)
3
Go
ethita
Hematites Maghemita Magnetita
Y-1 Y-2 Y-3 Y-4 Y-5 Campo de Calatrava Y-6 Y-7 Y-8 Y-9 Y-10 Y-11 Y-12 Y-13 Plutónico-metamórfico de Cataluña Y-14
En las tablas 5.5, 5.6 y 5.7 se representan los resultados del programa WATEQF para los diferentes acuíferos. Únicamente se han obviado la pirolusita y demás minerales de manganeso por aparecer únicamente en el Acuífero de Madrid así como la huntita que sólo aparece como estable en las muestras Y-9 e Y-13.
Los cuadros sombreados corresponden a los minerales que aparecen como estables en cada una de las muestras.
A continuación describiremos las características más significativas de cada uno de estos minerales de cara a su posible presencia en las incrustaciones observadas en las captaciones.
- Calcita (CaCO3). Dada la posibilidad de precipitación directa de la calcita (Klein y Hurlbut, 1999) es posible encontrarla en forma de incrustación.
- Aragonito (CaCO3). Puede aparecer en los mismos ambientes que la calcita, cuando la temperatura y presión son más elevadas (Klein y Hurlbut, 1999). Aunque aparece estable en algunas muestras no quiere decir que necesariamente esté presente en las incrustaciones además de la calcita. Obsérvese que siempre que aparece como estable también lo hace la calcita.
- Dolomita (CaMg(CO3)2). Suele coexistir con la calcita, favoreciéndose su presencia en casos de hidrotermalismo (Klein y Hurlbut, 1999). Como en el caso anterior, cuando aparece como estable lo hace siempre junto con calcita.
- Siderita (FeCO3). Frecuente como alteración de rocas con componentes ferruginosos (Klein y Hurlbut, 1999). Dado su origen no creemos que, en caso de que realmente se encuentre en las incrustaciones, su incidencia sea fundamental.
- Magnesita (MgCO3). Precipita directamente en aguas ricas en ácido carbónico, sobre todo procedente de alteración de rocas metamórficas (Klein y Hurlbut, 1999). Estas características de formación hacen que aparezca frecuentemente en las muestras de la serie “Y” (aguas carbónicas procedentes de rocas plutónicas y metamórficas).
- Fe(OH)3. Hidróxido férrico amorfo. Dado el aspecto que presentan, según las imágenes de vídeo, la mayoría de las
incrustaciones, pensamos que éste sí ha de ser uno de los principales componentes de las incrustaciones.
- Goethita (FeO(OH)). Uno de sus orígenes es por alteración de minerales de hierro en ambientes oxidantes (Klein y Hurlbut,
1999). Su aspecto botroidal lo hace inconfundible.
- Hematites (Fe2O3). Resultado de oxidación de rocas ferruginosas (Klein y Hurlbut, 1999). Junto con la goethita forman el grueso de la masa de las incrustaciones.
- Maghemita (Fe2O3). Variedad ferromagnética de hematites, muy rara (Bétekhtine, 1968). Suponemos que su presencia en las incrustaciones es poco probable debido a su rareza, a pesar de que el programa WATEQF lo da como estable (por ser una variedad de hematites).
- Magnetita (Fe3O4). Aunque es estable en todas las muestras, parece poco probable su presencia en las incrustaciones, ya que su formación en ambientes sedimentarios se restringe a pequeñas formaciones dendríticas (Klein y Hurlbut, 1999), las cuales no se observan en las imágenes de vídeo.
En vista de lo anterior, podemos sugerir como componentes fundamentales de las incrustaciones por un lado los depósitos carbonatados, entre los que predominará la calcita y, por otro los ferruginosos, entre los que predominarán el hidróxido férrico amorfo,