analisis de la dispersion geoquimica metales traza en la cuenca del rio saldaÑa (tolima)
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MINISTERIO DE MINAS Y ENERGIA
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN E INFORMACIÓN GEOCIENTÍFICA, MINERO AMBIENTAL Y NUCLEAR
INGEOMINAS
SUBDIRECCION RECONOCIMIENTO GEOCIENTIFICO
ANALISIS DE LA DISPERSION GEOQUIMICA DE METALES TRAZA EN LA CUENCA DEL RIO SALDAÑA (TOLIMA)
por:
Sonia Yanira Güiza G. Carlos Julio Cedeño
Janer González
Santafé de Bogotá, Mayo del 2000
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SUBDIRECCION RECONOCIMIENTO GEOCIENTIFICO
PROYECTO COMPILACION Y LEVANTAMIENTO DE INFORMACION GEOQUIMICA
ANALISIS DE LA DISPERSION GEOQUIMICA DE METALES TRAZA EN LA CUENCA DEL RIO SALDAÑA (TOLIMA)
Informe Técnico Preparado por: Sonia Yanira Güiza G.
Estudio elaborado por: Quim. Msc. Carlos Julio Cedeño
Quim. Msc. Janer González Geol. Esp. Sonia Yanira Güiza G.
Santafé de Bogotá, Mayo del 2000
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LISTA DE FIGURAS Figura 1: Ubicación geográfica del Area de Estudio Figura 2: Subcuencas hidrográficas Figura 3: Unidades geomorfológicas Figura 4: Mapa Geológico Figura 5: Recursos Minerales Figura 6: Ubicación de las estaciones de muestreo Figura 7: Relación espacial de los factores fisicoquímicos Figura 8: Promedio de las concentraciones obtenidas por ataque parcial y total Figura 9: Relación espacial de las concentraciones totales de los metales traza Figura 10: Mapas de factor de movilidad Figura 11: Relación de las concentraciones en la zona de aporte, muestreos I y II. Figura 12: Diagramas de caja del aporte y Cuenca del Saldaña. Figura 13: Gráficos de dispersión (Coordenadas Norte y Este) de los metales traza Figura 14: Mapas de dispersión puntual de metales traza. Figura 15: Mapa de componentes mineralógicos principales. Figura 16: Descripción petrográfica de los sedimentosi Figura 17: Minerales con contenidos de metales traza LISTA DE TABLAS Tabla 1: Características ambientales de los metales traza. Tabla 2: Características del área de estudio. Tabla 3: Explotaciones minerales. Tabla 4: Extracción total en los patrones GXR de la USGS. Tabla 5: Extracciones selectivas y extracción con HCl, 1N. Tabla 6: Condiciones experimentales. Tabla 7: Factores fisicoquímicos. Tabla 8: Resultados de la concentración de los metales traza. Tabla 9: Resultados del factor de Movilidad. Tabla 10: Límites de lectura en espectrografía de emisión para metales traza. Tabla 11: Resumen resultados espectrográficos de la zona de aporte. Tabla 12: Comparación de los resultados geoquímicos de la zona de aporte y río. Tabla 13: Contenido de metales traza en los minerales identificados. Tabla 14: Descripción petrográfica de los sedimentos de la Cuenca Saldaña. ANEXOS Anexo 1: MAPA DE DISPERSION GEOQUIMICA
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CONTENIDO
RESUMEN........................................................................................................................5
INTRODUCCION ...........................................................................................................6
1. ANTECEDENTES .....................................................................................................7
1.1. METALES TRAZA: PROBLEMAS AMBIENTALES Y TOXICIDAD .................. 7 2. AREA DE ESTUDIO.................................................................................................14
2.1. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA Y VÍAS DE ACCESO ................................ 14 2.2. HIDROGRAFÍA ................................................................................. 16 2.3. GEOMORFOLOGIA ............................................................................ 17 2. 4. GEOLOGÍA ...................................................................................... 18 2. 5. CLIMA ............................................................................................ 20 2.6. RECURSOS ECONOMICOS ................................................................. 20
2.6.1. Oro y Cobre .....................................................................................................21 2.6.2. Materiales de construcción ............................................................................22 2.6.3. Otros:...............................................................................................................23
3. METODOLOGIA ......................................................................................................24
3.1. METODOLOGÍA DE CAMPO................................................................ 24 3.1.1. Cronógrama del trabajo de campo.................................................................24 3.1.2. Recolección de muestras ................................................................................25 3.1.3. Parámetros fisicoquímicos analizados en campo..........................................25 3.1.4. Características de los muestreos ....................................................................26
3.2. METODOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO DE METALES TRAZA ................ 26 3.2.1. Preparación de las muestras ..........................................................................27 3.2.2. Materiales y reactivos .....................................................................................27 3.2.3. Análisis químicos ............................................................................................28 3.2.4. Determinaciones de los elementos .................................................................29 3.2.5. Extracción del hierro......................................................................................30 3.2.6. Determinación de cadmio y plomo.................................................................30
4. ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS .....................................................32
4.1. FACTORES FISICOQUÍMICOS ............................................................ 32 4.1.1. Medida de pH del agua...................................................................................33 4.1.2. Temperatura del agua ....................................................................................33 4.1.3. Conductividad eléctrica ..................................................................................33 4.1.4. Oxígeno disuelto .............................................................................................33 4.1.5. Relación espacial de los factores fisicoquímicos...........................................34
4.2. CONTENIDO DE METALES TRAZA....................................................... 35 4.3. FACTOR DE MOVILIDAD DE LOS METALES TRAZA ............................... 39
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4.4. ZONA DE APORTE DE LOS METALES TRAZA ........................................ 43 4.4.1. Técnica de espectrografía de emisión ............................................................43 4.4.2. Resultados espectrograficos de los metales traza en la zona de aporte ........44 4.2.3. Distribución espacial de los metales traza en la zona de aporte y el río.......46
4.5. ANALISIS PETROGRAFICO................................................................. 64 5. ANALISIS DE LA DISPERSION GEOQUIMICA DE LOS METALES TRAZA ...... 72 5.1. ANALISIS GEOLOGICO...................................................................... 72 5.2. MAPAS DE DISPERSION GEOQUIMICA DE METALES TRAZA .................. 76
CONCLUSIONES..........................................................................................................77
BIBLIOGRAFIA........................................................................................ 78
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RESUMEN El área de estudio corresponde a la Cuenca del Rio Saldaña, la cual se encuentra en el Departamento del Tolima y forma parte de la gran Cuenca del Río Magdalena.
Se llevaron a cabo dos muestreos en dicho sector en Junio y Octubre de 1997, en los cuales se recolectaron muestras de sedimentos de fondo. A dichas muestras se les realizó análisis químico tanto por absorción atómica de llama, utilizando ataques parciales y totales, así como por atomización electrotérmica, con el fin de determinar las concentraciones de los siguientes elementos: cadmio, cobre, cromo, hierro, manganeso, níquel, plomo y zinc.
A partir del análisis estadístico y espacial de los resultados obtenidos de los metales traza, se pudo establecer para cada metal: la concentración promedio en el tipo de muestra, el comportamiento espacio-temporal, análisis del factor de movilidad y la zona de aporte.
Se realizaron otros análisis adicionales como factores fisicoquímicos de las aguas y análisis mineralógico de los sedimentos de aporte y del río, lo cual sirvió para establecer las características mineralógicas del aporte de los metales traza al río en dicho sector.
Se pudo concluir, que en el muestreo II, se presenta el mayor contenido de metales traza por ataque total; mientras que al contrario, el factor de movilidad es mayor en el muestreo I, para los metales traza de cadmio, plomo y zinc. También se pudo establecer que se mantiene el valor en el contenido del aporte a lo largo de la cuenca del Río Saldaña para los metales traza de cromo, cobre, níquel y plomo, así mismo, presenta una alta influencia geológica, especialmente de las unidades jurásicas.
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INTRODUCCION Un objetivo de Ingeominas es generar información geocientífica que sirva para aprovechamiento del subsuelo del territorio colombiano, lo cual involucra la investigación y el conocimiento de la evolución, composición y dinámica de la corteza terrestre, así como la identificación y el monitoreo de zonas sujetas a amenazas naturales-ambientales y la evaluación de las restricciones de uso del territorio asociados a las condiciones geológicas.
El proyecto a cargo de la Subdirección de Química, que promueve estudios de procesos geoquímicos con énfasis en la parte ambiental es “Compilación y levantamiento de la información geoquímica del territorio colombiano”, a través de la cual se han realizado estudios como en la Subcuenca del Río Saldaña, ubicado en el departamento del Tolima al sur de Colombia, con explotación minera, y en aportes de manejos agrícolas en la parte baja.
La importancia de conocer los contenidos de metales traza en medios acuosos, particularmente en sedimentos, radica en el hecho de que permite comprender mejor su dinámica, su equilibrio en el medio, su movilidad, diferenciar en lo posible el origen de los aportes naturales y los potenciales riesgos de toxicidad para la biota.
La Subcuenca del Río Saldaña, se encuentra afectada por las actividades mineras especialmente de Oro de filón y de aluvión. Debido a que los procesos de minería, en especial aquellos realizados sobre yacimientos polimetálicos tipo filón, alteran los contenidos de metales en los ríos y cauces que de manera directa o indirecta colectan las aguas de las minas, esta zona es de gran interés en la investigación del comportamiento geoquímico de especies o componentes traza, como en este caso los metales de cadmio, cobre, hierro, manganeso, níquel, plomo y zinc.
En los procesos de arranque, transporte, trituración, molienda y beneficio, los mineros en su afán de recuperar el mineral o metal de interés, liberan otros elementos, considerados económicamente no rentables que dejan fluir corriente abajo o son acumulados en las colas, las que en su mayoría están expuestas a la intemperie; ésta condición favorece los procesos meteóricos, en los cuales los elementos solubles se disuelvan en las corrientes de agua circundantes o son arrastradas por las aguas lluvias afectando los valores de background geoquímico, principalmente en las microcuencas o hasta pocos kilómetros de las bocas de las minas de ríos principales.
En las explotaciones de placeres, con el uso de dragas o retroexcabadoras se remueven y/o trasladan gran cantidad de sedimentos, hecho que proporciona cambios de las condiciones fisicoquímicas del material particulado, incremento del área de contacto agua – mineral formador de roca, con lo que se aumenta la solubilidad del mineral, liberación de fluidos ricos en sales, óxidos y líquidos lixiviados y por ende aumento de material de arrastre, fenómenos que altera la composición geoquímica aguas abajo.
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1. ANTECEDENTES
1.1. METALES TRAZA: PROBLEMAS AMBIENTALES Y TOXICIDAD
Hay una serie de elementos que generalmente están presentes en pequeñas cantidades en los sistemas naturales; se conocen como constituyentes o especies traza y en estudios ambientales se considera que son aquellos cuya concentración está por debajo de 0.1% (1000 ppm.).
El hecho importante es que los ciclos geoquímicos de estos elementos han sido modificados significativamente por el hombre, principalmente a través de procesos agrícolas, industriales y de minería, lo cual actualmente se ha convertido en un motivo de preocupación por sus efectos pululantes.
Actualmente se presenta controversia con respecto a la utilización de cierta terminología relacionada con aspectos ambientales; es el caso por ejemplo, del término “polución química”, con el cual normalmente se hace referencia a la presencia de una sustancia o elemento químico en niveles de concentración lo suficientes para producir efectos adversos al ambiente natural. Estas concentraciones pueden ser difíciles de establecer, por lo cual se ha intentado otro tipo de definición considerando la polución como la presencia de altas concentraciones anormales de un elemento o sustancia en el sitio equivocado.
Por otra parte, hay la tendencia a considerar la polución como únicamente antropogénica, siendo que se presentan eventos naturales que producen efectos tan dañinos como los del hombre cuando interfiere con el medio natural. Como ejemplos se pueden citar los escurrimientos naturales de hidrocarburos, o los altos niveles de metales tóxicos en suelos como consecuencia de la meteorización de depósitos minerales.
Hay episodios ambientales de inmediato reconocimiento por su alta intensidad, como el “smog” de Londres en 1952, o el naufragio del buque Amoco Cadiz que derramó, al naufragar, en 1978, 220.000 ton de crudo. Es más delicado el caso de cambios y modificaciones difíciles de reconocer debido a los largos períodos de tiempo que transcurren entre el aumento de las concentraciones de un contaminante, un metal, por ejemplo, hasta niveles indeseados y la aparición de sus efectos letales. La preocupación con respecto a los metales, pues sus efectos empiezan a ser notorios después de una exposición prolongada.
Otro caso es por ejemplo el plomo, que va reemplazando poco a poco el calcio en los huesos y en una etapa avanzada afecta notablemente el sistema
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nervioso; llega así mismo a afectar algunas propiedades metabólicas de los glóbulos rojos, tal como su habilidad para transportar sodio y potasio dentro y fuera de las células. Produce severos daños en los riñones y cuando el plumbismo es avanzado afecta el nervio óptico y los nervios extensores de las manos y piernas.
El cromo, igualmente, después de largos períodos de exposición puede inducir cáncer en el pulmón y daños en el hígado y en la piel. El cadmio, por su parte, interfiere con la reproducción y se ha relacionado con la inducción a la toxemia en el embarazo así con malformaciones, pues pasa las barreras placentales. Así mismo, destruye los túbulos seminíferos de los testículos e induce al sarcoma de estos órganos; causa daños crónicos en los riñones y se lo ha relacionado igualmente con la hipertensión. (Ruiz et. al., 1991; Eichenberger y Chen, 1982; O’Neill, 1985).
Como se manifestaba anteriormente, algunos elementos son esenciales para la vida, pero hay que entender que cualquier elemento se convierte en peligroso cuando sobrepasa ciertos límites, e igualmente, la forma química como se presenta, influencia su utilización por un organismo.
Es difícil expresar la toxicidad de los metales, o de diferentes especies químicas, especialmente con respecto a los seres humanos; hay diferente respuesta entre individuos y entre poblaciones e igualmente no es muy exacto interpolar los experimentos con diferentes especies animales, al hombre. Se dice por ejemplo, que la absorción gastrointestinal de plomo por las ratas es apenas un décimo de la encontrada en humanos.
Con respecto a la escala, los metales no presentan valores muy altos, si se tiene en cuenta que para los más tóxicos (Hg, Pb, Cd) el potencial es de alrededor de 4, mientras que a manera de comparación, las botulinas, que son las toxinas más poderosas conocidas de origen natural, presentan un valor de 15. Para la sal común, el valor es de 1.3 (Piotrowski y Coleman, 1980).
La preocupación entonces, con los metales, reside en su acumulación por parte de los seres vivos, así como la prolongada vida media de ellos en el cuerpo.
Otro término muy usual de toxicidad es aquel que se refiere a la dosis que aniquila la mitad de una población y cuya expresión es LD50 (LD significa “lethal dose”); no obstante, aquí cabe recordar lo que se comentó anteriormente con respecto a la variabilidad de las respuestas con diferentes individuos y poblaciones, así como la influencia que ejerce la presencia o ausencia de otros compuestos sobre los posibles efectos del elemento estudiado.
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Por otra parte, hay diferentes criterios para designar a un metal como tóxico. Para la Clean Air Act (Stoker y Seager, 1981), significa que la liberación de un determinado metal (o sustancia) hacia el medio ambiente, debe ser cuidadosamente controlada, puesto que una ligera exposición, es dañina para la salud humana.
Forstner y Wittman (1979), establecen una clasificación de los metales en tres niveles:
a) No críticos, por ejemplo: Na, K, Ca, Mg, Fe, entre otros b) Tóxicos, pero insolubles, o muy raros, ej.: Ti, Zr, Nb, Ba. c) Muy tóxicos y relativamente accesibles: Pb, Cd, Hg, As, Ni, Cr, entre otros.
La EPA utiliza el concepto de que un metal se considerará peligroso, de acuerdo a los siguientes criterios:
1) Número y tamaño de las fuentes en una localidad específica. 2) Topografía y condiciones meteorológicas de la zona que rodea las fuentes. 3) Número de personas afectadas por una fuente o un número de fuentes.
Desde hace un poco más de dos décadas las investigaciones con respecto a los metales se han incrementado, no solamente por el hecho de que las actividades del hombre afectan el medio ambiente sino, también por la circunstancia del desarrollo de técnicas analíticas más sofisticadas que permiten resultados más confiables y con mejores límites de detección.
Es pues necesario como lo expresa Valkovic (1975) prestar una cuidadosa atención, sin dramatización, al estudio de los movimientos de los elementos en la naturaleza. La tabla 1, presenta a manera de resumen, aspectos relativos a la toxicidad, funciones biológicas y fuentes de los metales traza del presente estudio.
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13
A continuación se citan algunos estudios realizados en la subcuenca del Saldaña en el Río Magdalena:
Estudio de la contaminación del Río Magdalena por metales traza, su relación con parámetros hidrológicos, fisico-quimicos y su incidencia en la salud humana. Himat e Ingeominas. Ruiz J.E., Cedeño C.J., Espinosa A., Gómez J (1991). Este estudio da como aportes, la metodología de muestreo y las bases de los procesos analíticos para la detección de metales traza. Su objetivo es evaluar en forma espacio temporal los metales traza en la columna de agua y sedimentos en áreas críticas del Río Magdalena, así como, establecer relaciones con parámetros hidrológicos, fisicoquímicos y su incidencia en el recurso biológico. Evalúa los niveles de los siguientes metales traza: cobre, cadmio, mercurio, plomo, arsénico, cromo, manganeso, níquel, cinc, en la columna de agua y en sedimentos en áreas críticas del Río Magdalena.
Estudio de la textura y composición de cincuenta muestras sedimentológicas del Rio Magdalena entre Neiva y Bocas de Ceniza. Castiblanco C. & Lombana P. 1986. Es un estudio sedimentológico de análisis textural y composicional de 50 muestras de sedimentos activos del Río Magdalena tomadas del lecho de la corriente principal entre Neiva y Bocas de Ceniza.
Mapa Geológico del Tolima: Geología, recursos geológicos y amenazas geológicas. 1.996. Ingeominas. Nuñez, A. Compilación geológica a escala 1:250.000 en el departamento del Tolima, que comprende: estratigrafia, tectonica, recursos geológicos, amenazas geológicas y evolución geológica.
Expediente del Departamento del Tolima. 1.983. Gobernación del Tolima. Suministra información sobre: reseña histórica, aspectos geofísicos, urbanísticos, demográficos, económicos, educaciones, de salud y administrativos.
Estudio de factibilidad para la rehabilitación y complementación del Distrito de Saldaña. 1985. Ingieneria e Hidrosistemas. Se presenta un anexo con los resultados de las investigaciones geológicas y geomorfológicas en parte de los valles de los Ríos Saldaña y Chenche realizados para complementar la información básica requerida dentro del estudio de factibilidad.
14
2. AREA DE ESTUDIO Se describen las principales características del área de estudio, en la tabla 1.
Tabla 2: CARACTERÍSTICAS DEL ÁREA DE ESTUDIO
LOCALIZACION GEOGRAFICA
Valle Medio del Magdalena Subcuenca Saldaña al este del departamento del
Tolima. Estribaciones de la Cordillera central.
GEOLOGIA Geología de la Cordillera Central Geología del Valle del Magdalena y Saldaña
GEOMORFOLOGIA Ondulada a plana
CLIMA Cálido. Periodos secos y 2 períodos húmedos. Temperatura : 24ºC
VEGETACION Bosque seco tropical. Actividades agropecuarias principalmente sorgo y arroz; y pastoreo de animales.
2.1. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA Y VÍAS DE ACCESO
El área del estudio se encuentra en la región del Valle Alto del río Magdalena, en el sur del departamento del Tolima. (Figura 1).
El acceso al área de estudio desde Bogotá, se hace por la vía a Neiva que comunica con Saldaña y Purificación, la cual es pavimentada en su totalidad, se tomaron vías alternas sin pavimentar para los demás puntos de muestreo.
15
Figura 1: UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL AREA DE ESTUDIO
16
2.2. HIDROGRAFÍA
El Area de estudio, forma parte principalmente a la Subcuenca del Río Saldaña, la cual forma parte de la Cuenca del Río Magdalena. Para el presente estudio, se divide el área de estudio en 4 regiones: (Figura 2).
Figura 2: SUBCUENCAS HIDROGRÁFICAS
Subcuenca del Río Saldaña. Subcuenca del Río Luisa. Subcuenca del Río Magdalena Norte: Represa del Río Prado. Subcuenca del Río Magdalena Sur.
La Subcuenca del Rio Saldaña hace parte de la Cuenca del Río Magdalena y la segunda en importancia en el departamento del Tolima. La Subcuenca de Saldaña, con un caudal de 190m³/s y un área de 8700 Km². Los afluentes son:
17
Atá, Hereje, Cambrín, Anamichú, Amoya, Tetuán, Ortega y Cucuana. Los municipios que cubre son: Ataco, Planadas, Ríoblanco, Chaparral, Roncesvalles, San Antonio, Coyaima, Saldaña, Ortega, San Luis y Rovira.
Los afluentes que conforman la subcuenca, constituyen el Distrito de Riego del río Saldaña, uno de los más grandes e importantes del Tolima, cubre la zona que se extiende por los municipios de Saldaña, Purificación y el corregimiento de Castilla. La zona localizada al este del río Magdalena y al borte y suroeste del municipio del prado, aprovecha las aguas de la Represa de Río Prado (Nuñez, 1996
2.3. GEOMORFOLOGIA
La Subcuenca del Saldaña, forma parte de la región andina y se distinguen tres regiones fisiograficas: la región montañosa de la vertiente oriental de la Cordillera Central, la vertiente occidental de la Cordillera oriental y la zona plana correspondiente a los valles de los ríos Magdalena y Saldaña (Figura 3).
En el Valle de los ríos Saldaña y Magdalena, presenta una morfología ondulada a plana, caracterizados por ser en su mayoría tierras planas con presencia de terrazas inclinadas en las bases de las cordilleras, con geoformas de interfluvios y de llanura aluvial.
Las geoformas de interfluvios, están localizados a los lados de los pisos de los valles de los ríos principales y limitan su área de actividad al presentar un mayor relieve resultante de la presencia de rocas relativamente resistente a la erosión, estas geoformas son: cerros aislados de relieve moderado a bajo, de formas subredondeada, alargada y terminación aguda y tabular con terminación en forma de meseta.
Las geoformas de llanura aluvial están localizadas en la parte baja y plana de los valles y deben su presencia y forma a la actividad divagatoria de los ríos. Son geoformas activas sujetas a cambios periódicos concomitantes con cambios en descarga de las corrientes. Las principales geoformas identificadas fueron barras de cauce, barras de meandro, albardones naturales, canales secundarios, canales transitorios, meandros abandonados, lagunas semilunares, encajonamiento de meandros, etc. Los principales regímenes identificados de curso de agua son: de tipo meandro en el cauce de Saldaña y el tipo trenzado o anastomosado, que ocasional y/o periódicamente, se presenta en los cauces de los tributarios mayores Ortega y Cucuana. (Ingeniería e Hidrosistemas, 1985).
18
Figura 3: UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS
2. 4. GEOLOGÍA
El área que presenta características geológicas en la estribación de la Cordillera Central, está constituida por rocas ígneas y metamórficas del Proterozoico al Terciario, recubiertas por rocas volcánicas y depósitos volcano-sedimentarios del Terciario y Cuaternario. Estas estribaciones aparecen rocas sedimentarias del Mesozoico y Cenozoico. Es una región de altas pendientes topográficas con un relieve muy quebrado. (Figura 4).
Los valles de los ríos Magdalena y Saldaña, esta conformada por rocas sedimentarias marinas y continentales del Mesozoico y Cenozoico, que forman serranías alargadas en dirección N-NE, así como rocas volcánicas del Triásico-Jurásico. Extensión depósitos cuaternarios, de origen aluvial, fluvio-glacial,
19
volcánico y volcano-clástico, conforman buena parte de esta región. (Nuñez, 1996).
Figura 4: MAPA GEOLÓGICO
20
2. 5. CLIMA
El régimen de lluvias se puede dividir por sectores: las zonas más lluviosas están entre 1000 y 2000 m.s.n.m, con precipitaciones anuales por encima de los 2000 y 3000 mm; sobre los 2000 m las lluvias disminuyen, siendo inferiores a 1500 mm; los Valles del Magdalena y Saldaña, presentan clima cálido con temperaturas superiores a 24ºC; y en la región montañosa climas templados con 17.5ºC de temperatura.
2.6. RECURSOS ECONOMICOS
En la Subcuenca de Saldaña, se encuentran 3 grupos de mineralizaciones explotables: de metales y minerales preciosos, minerales industriales y materiales de construcción (Tabla 3).
Tabla 3: EXPLOTACIONES MINERALES
MINERAL MUNICIPIO No. DE EXPLOTACIONE
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TOTAL
ORO DE FILON Valle de San Juan 1 1
ORO DE ALUVION Ataco Coyaima Chaparral Ortega
Roncesvalles
7 2 5 1 4
19
COBRE San Luis
Valle de San Juan
1 1
2
HIERRO Coyaima Ortega
1 1
2
ARCILLAS Guamo Prado
Rioblanco San Antonio
3 1 1 3
8
ARENA SILICEA Ortega 1 1
BARITA Ataco Coyaima
Valle de San Juan
3 5 1
9
CALIZA Y MARMOL Valle de San Juan 2 2
Tomado de Nuñez, 1996.
21
2.6.1. Oro y Cobre
Las explotaciones auríferas de la Subcuenca del Saldaña, se clasifican como tipo filoniano en el Valle de San Juan y de tipo aluvial en Ataco, Coyaima, Chaparral, Ortega y Roncesvalles.
Los yacimientos filonianos de oro se presentan dentro o adyacentes a intrusivos como el Batolito El Bosque y stocks de Santa Isabel y El Haltillo o cuerpos hipoabisales o en filones alojados dentro de rocas metamórficas del Complejo de Cajamarca. En la Subcuenca del Saldaña, corresponde a un aluvión antiguo, en la cual se presentan importantes yacimientos auríferos de tipo aluvial (Nuñez, 1996).
Las manifestaciones de cobre en la Subcuenca del Saldaña (Nuñez, 1996), están asociados a dos ambientes geológicos diferentes: Depósitos de “skarn” o metamórfismo de contacto, como Mina Vieja (San Luis), El Sapo (Valle de San Juan) y Los Guayabos (San Antonio); y depósitos de tipo porfirítico como El Infierno, Los Andes y Chili (Rovira) y Colopo (Dolores).
La ubicación de las explotaciones de oro y cobre se representan en la figura 5.
22
Figura 5: UBICACIÓN DE EXPLOTACIONES MINERALES DE ORO Y COBRE
2.6.2. Materiales de construcción
Corresponden a yacimientos de arcillas utilizables para ladrillería, normalmente éstas provienen de la descomposición física y química de rocas y depósitos antiguos (arcillas autóctonas) o de niveles arcillosos de las unidades sedimentarias del Cenozoico. Se explotan arcillas en los municipios de Guamo, Prado, Rioblanco y San Antonio. El potencial de arcillas para diferentes usos es
23
incalculable, dada la abundancia de unidades litológicas constituidas por arcillolitas, así como los materiales arcillosos originados por la meteorización o descomposición de otras unidades geológicas.
Las unidades sedimentarias del Cretáceo, especialmente la Formación Caballos y el Grupo Olini poseen niveles de arenas cuarzosas con alto contenido en SiO2, bajo porcentaje de hierro y escasa cementación que las convierten en una fuente potencial de materia prima para la industria del vidrio y los abrasivos. Adicionalmente, niveles deleznables o con baja cementación de la Formación Tabla, conformados por conglomerados cuarzosos y areniscas conglomeráticas, son una fuente de gravas y arenas cuarzosas para la utilización en empaque de pozos y como lechos filtrantes en plantas de tratamiento de agua. Explotaciones de estos yacimientos se conocen en Ortega (Nuñez, 1996).
2.6.3. Otros:
Las ocurrencias más notorias de hierro están asociadas a niveles ferruginosos de la Formación Caballos; se han explotado en la carretera Coyaima – Ataco y en el alto de Chicuembé o Bella Vista (Ortega). Las reservas son desconocidas pero se suponen elevadas debido a que se trata de bancos de más de 5 m de espesor en un área que supera 3 – 5 Km², el contenido de Fe2O3 oscila entre 20 y 30 %. (Nuñez, 1996).
En los municipios de Ataco, Planadas, Coyaima, Natagaima y Valle de San Juan, han existido explotaciones intermitentes de yacimientos de barita, asociados a las rocas volcano-sedimentarias de la Formación Saldaña. Por lo regular, se trata de rellenos de cavidades, posiblemente por fluidos hidrotermales, de baritina, cuarzo y otros minerales accesorios (Nuñez, 1996).
Los mármoles provienen de cuerpos irregulares y erráticos dentro de las unidades metamórficas precámbricas conocidas como los Neises del Davis y los Neises y Anfibolitas de Tierradentro. Un aporte importante de mármoles proviene de las calizas metamorfizadas de la Formación Payandé; la mayoría de estas explotaciones se encuentran en la zona de San Luis – Valle de San Juan (Nuñez, 1996).
En los municipios de Ortega, Cunday, San Luis y Valle de San Juan, existen manifestaciones de fosfatos dentro de los niveles de limolitas silíceas del grupo Olini; estas ocurrencias han sido estudiadas y evaluadas pero no constituyen yacimientos de rendimiento económico (Nuñez, 1996).
24
3. METODOLOGIA
3.1. METODOLOGÍA DE CAMPO
3.1.1. Cronógrama del trabajo de campo
Los muestreos en la Cuenca de Saldaña se llevaron a cabo durante dos épocas distintas 2 muestreos: En Junio y Octubre de 1997, considerando las épocas de lluvias que determinan aguas altas y bajas del río. El número de estaciones en cada muestreo (Figura 6)se incrementó teniendo en cuenta el alcance y conocimiento de la zona de estudio.
Figura 6: UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES DE MUESTREO
ESTACION DE MUESTREO 1. Quebrada Batatas 2. Quebrada San Pedro 3. Río Saldaña (alta) 4. Quebrada Paipa 5. Río Amoya 6. Río Saldaña (Jabonera) 7. Río Meche 8. Río Ortega 9. Río Cucuana 10. Río Saldaña (baja) 11. Río Magdalena (Purificación) 12. Río Magdalena (La Chamba)13. Río Luisa
25
1. El muestreo de Junio de 1997, corresponde a la época de aguas bajas. En este muestreo se tomaron muestras de sedimentos de fondo, en las estaciones que se muestran en la Figura 6, correspondientes tanto al río Saldaña como al Magdalena y a afluentes del Saldaña.
2. El muestreo de Octubre de 1997, corresponde a la época de aguas altas. En este muestreo se tomaron muestras de sedimentos de fondo, en las mismas estaciones del muestreo anterior, incrementando la extensión del muestreo al Río Luisa.
3.1.2. Recolección de muestras
Las muestras de agua obtenidas en cada punto, se filtran en cada estación a través de una membrana micropore de 0.45 micrómetros. El filtrado se recolectó y se preservó con ácido nítrico concentrado y se remitieron al laboratorio junto con las membranas que contienen los sólidos para posterior análisis.
Las muestras de sedimentos de fondo, se toman en los cauces de quebradas, teniendo en cuenta el drenaje que conforma la Subcuenca del Río Saldaña.
3.1.3. Parámetros fisicoquímicos analizados en campo
Se analizaron en campo los siguientes parámetros
♦ Temperatura del agua: Se midió en cada una de las estaciones a una profundidad de 30 cm. Se empleó la sonda del Salinómetro YSI 33.
♦ Oxígeno disuelto: Se anallizó “In situ” por el método Winkler modificado. Standard Methods. (APHA, AWWA, WPCP). 15th edition.
♦ pH: Se determinó utilizando un medidor de pH portátil Orión 230A, verificando su calibración periodicamente. Los resultados se expresan en unidades de pH en enteros y décimas.
♦ Conductividad eléctrica: Para este propósito se utilizó un conductímetro/salinómetro YSI modelo 33, los resultados se expresan en micromohs/cm.
♦ Alcalinidad: Se determinó por método volumétrico de neutralización utilizando H2SO4 0.02 N.
26
3.1.4. Características de los muestreos
Durante el desarrollo del proyecto se realizaron 2 muestreos en fechas diferentes: Junio y Octubre, teniendo en cuenta las épocas de lluvias: aguas altas y bajas, como se menciono anteriormente. Se recolectaron sedimentos de fondo, teniendo en cuenta los principales afluentes al Río Saldaña (Figura 6). Las características de estos muestreos se presentan en la Tabla 4.
Tabla 4: CARACTERÍSTICAS DE LOS MUESTREOS MUESTREO TIPO DE
MUESTRAS Estaciones de muestreo Tipo estación Análisis
I- Junio de 1997 II- * Octubre de 1997
Sedimentos de fondo.
Q. Batatas Q. San Pedro R. Saldaña (alta) Q. Paipa Río Amoyá R. Saldaña (Jabonera) Río Meche Río Ortega Río Cucuana R. Saldaña (baja) Río Magdalena (Purificación) Río Magdalena (La Chamba) * Río Luisa
1,2,4,5,7,8,9. Drenaje de aporte al Río Saldaña. 3,6,10. Río Saldaña. 11,12. Río Magdalena. 13. * Río Luisa.
Factores fisicoquímicos. Absorción atómica y Horno de gráfito: Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, *Ni, Pb y Zn
Cartografia geológica realizada por Ingeomina, por los geológos de las regiones de Ibagué y Calí entre 1975 y 1980.
Sedimentos activos Planchas geológicas: 244-Ibagué, 262-Genová y 263-Ortega.
Drenaje de aporte Espectrografía de emisión.
3.2. METODOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO DE METALES TRAZA
La valoración de los metales traza se realizó empleando la metodología de extracción en ácidos fuertes “concentraciones totales” y en ácido clorhídrico 1N “concentraciones parciales” mediante la técnica de la espectrofotometría de absorción atómica.
El hecho de que los elementos cadmio y plomo se presentaron en bajas concentraciones envueltos en una matriz de alto contenido de hierro, no hizo viable su cuantificación por la técnica de espectrofotometría de llama. El problema se solucionó extrayendo el hierro en forma de compuestos de haluro en solvente orgánico y analizando los elementos de interés por la técnica de horno de grafito.
27
3.2.1. Preparación de las muestras
Una vez las muestras llegaron al laboratorio se secaron, en lo posible a temperatura ambiente en un lugar bien ventilado y libre de contaminación. Completado el secado, las muestras se sometieron al cuarteo, reservando una muestra testigo, se tamizó una porción por malla plástica a 63µm (U. Förstener, 1984).
3.2.2. Materiales y reactivos
MATERIALES
Pipeta aforada de 2ml Tubos de ensayo Pyrex graduados a 20ml Tubos de ensayo con tapa rosca Recipientes de teflón de 50 ml de capacidad con tapa de cierre hermético Plancha de calentamiento con control de temperatura Bureta graduada de 100 ml Baño de María Agitador eléctrico para tubo de ensayo Agitador mecánico apropiado para recipientes de 50 ml Embudos de separación de 125 ml de capacidad con tapa esmerilada Aparato de filtración equipado con bomba de vacio. Aparato de absorción atómica Perkin Elmer modelo SIMAA 6000. Aparato de absorción atómica Perkin elmer modelo 3110 Balanza analítica Mettler con precisión al milígramo.
REACTIVOS
HClO4, R.A. 70% HCl, R.A. 37% HNO3, R.A. 65% HF, R.A. 40% HCl, 1N Eter etílico anhidro 99.9% Piedra pómez Solución stock de cadmio, 1000 ppm J.T. Baker Solución stock de plomo, 1000 ppm J.T. Baker Membranas Milipore de 0.45 µm.
28
3.2.3. Análisis químicos
Las muestras se sometieron a dos procedimientos de ataque: método de ataque parcial y método de ataque total.
Método de ataque total:
Se pesó exactamente entre 0,5000 a 1,0000g de la muestra preparada en un recipiente de teflón, se adicionaron 5ml de HF, se agitó manualmente y se dejó en reposo durante la noche.
La muestra se sometió a calentamiento suave en la plancha hasta casi sequedad, luego se adicionaron 5 ml de HF continuando el calentamiento sin dejar secar el contenido, enseguida se adicionaron 2ml de HNO3 y 2ml de HClO4, con agitación periódica hasta fin de vapores de pérclorico.
Luego se adicionaron 2ml de HCl y 1ml de HNO3 hasta casi sequedad.
Los residuos sólidos que hubieran quedado en el recipiente de teflón se transfirieron junto con extracto de la digestión al tubo pyrex hasta completar el 50% de su aforo a 20 ml, con HCl 25%. Se continúo el calentamiento para disolver las sales.
Finalmente se dejó enfriar, se completo al aforo de 20 ml con HCl 25%, se agitó vigorosamente y se dejo decantar completamente antes de proseguir con el análisis.
Método de ataque parcial:
Se pesó exactamente entre 0,5000 y 1,0000 g de la muestra en envase de plástico.
Se adicionaron exactamente 20 ml de HCl 1N se agitó manualmente y se dejó en reposo durante la noche.
Al día siguiente se agitó mecánicamente durante una hora, luego se filtró el contenido total del tubo por membrana 0.45 m recolectando el filtrado en tubos de ensayo.
La extracción con HCl 1N se estableció utilizando el patrón MAG-1, mediante la comparación con las cuatro extracciones iniciales del procedimiento de Tessier que corresponden a los elementos de mayor movilidad (Tessier, A., et al, 1980).
29
3.2.4. Determinaciones de los elementos
Las determinaciones de los elementos cobre, manganeso, cinc, hierro, níquel, se llevaron a cabo directamente sobre las muestras sometidos a los ataques totales y parciales en espectofotómetro de absorción atómica Perkin Elmer modelo 3110 de acuerdo con las condiciones de trabajo para cada elemento indicados por el fabricante del equipo.
Paralelamente se efectuaron ensayos de extracción con patrones de la Geological Survey U.S.A. e igualmente sobre el sedimento MAG-1, los resultados aparecen en las Tablas 5 y 6.
Tabla 5: EXTRACCION TOTAL EN EL PATRON MAG-1 DE LA USGS, ppm
PATRON
Cu
Cr
Mn
Ni
Pb
Zn
Valor encontrado
25 40 610 48 20 112
Valor recomendado
27 97 670 53 24 130
% de recuperación
93 41 91 91 83 86
Tomado de Ruiz et al., 1991)
Tabla 6: EXTRACCIONES SELECTIVAS Y EXTRACCION CON ACIDO CLORHIDRICO 1N EN EL PATRON MAG-1 DE LA USGS, ppm
METALES Cu Ni Pb Zn Fe Mn
Fracción fácilmente disponible (*) (valor recomendado)
7.3 ±0.8
18.9 ±2.2
11.2 ±1.9
39.8 ±3.5
4800 ±440
295 ±25
Extracción Acido Clorhidrico 1N (valor encontrado)
7.0 15 13 37 4600 25
Porcentaje de error 4.10 20.63 16.07 7.03 4.16 13.22 t calculado 2.00 4.29 3.00 3.08 1.51 3.22 t tabulado (5%) 4.30 4.30 4.30 4.30 4.30 4.30 Diferencia significativa No hay No hay No hay No hay No hay No hay
* La fracción facilmente disponible, representa la suma de los metales intercambiables enlazados a Carbonatos, Oxido de Hierro, Manganeso y Materia Orgánica.)
Nota: El resultado de la extracción con Acido Clorhídrico 1N representa el promedio de tres determinaciones.
30
t Tabulado = Percentil de la distribución (t. Student), tabulado a un nivel de significancia del 5%.
3.2.5. Extracción del hierro
En razón de los bajos contenidos de cadmio y plomo y altas concentraciones de hierro encontradas en las muestras, lo que no permitió cuantificar los dos primeros elementos por los métodos convencionales de espectrofotometría de llama, se hizo necesario eliminar la mayor cantidad de hierro del medio por extracción selectiva de este último.
El procedimiento de extracción del hierro se describe a continuación:
Se pipeteó exactamente 1ml de cada una de las muestras preparadas por los métodos de ataque descritos en los numerales de análisis químico total y parcial, en embudos de separación, se adicionó 1 ml de HCl (d=1.13) con agitación suave.
Enseguida se añadieron 10 ml de éter etílico anhidro, primero con agitación suave y luego con agitación vigorosa por 3 á 5 minutos, teniendo la precaución de evacuar los gases desprendidos periódicamente.
La mezcla se dejó decantar por cerca de 5 a 7 minutos, luego se extrajo la fase acuosa. La separación de extracción se repitió por dos o más veces hasta que el color amarillo intenso hubiera disminuido.
Los extractos acuosos se llevaron a Baño de María hasta la desaparición de los olores a éter etílico.
Las soluciones a temperatura ambiente se aforaron a 20 ml con HNO3 0.2% v/v.
Las valoraciones de cadmio y plomo se realizaron según el método descrito a continuación.
3.2.6. Determinación de cadmio y plomo
Preparación de los patrones
A partir de las soluciones stock de cadmio y plomo de 1000 ppm se prepararon los patrones de calibración en HNO3 0.2% de las siguientes concentraciones para cadmio 1.0; 2.0 y 5.0 ppb; para plomo: 10; 50; y 100 ppb.
31
Condiciones experimentales
9Se resumen en la Tabla 7 para los elementos de cadmio y plomo.
Tabla 7: CONDICIONES EXPERIMENTALES
Cd Pb Alicuota, µl 5 10 Temperatura de secado ºC 110 110 Tiempo de secado, s 25 30 Temperatura de quemado ºC 350 450 Tiempo de quemado, s 25 30 Temperatura de atomizado ºC 2100 2300 Tiempo de atomizado, s 5 5
Procedimiento analítico
Se corrieron los patrones de cadmio y plomo según el numeral y las muestras según el numeral de la extracción del hierro.
Se elaboró la curva de calibración de los patrones, graficando la concentración en ppb para cada elemento Vs altura, se ajustó la ecuación por el método de mínimos cuadrados.
Se calcularon las concentraciones de las muestras y los patrones MAG-1.
El método referido para cadmio y plomo, puede aplicarse igualmente para determinar cuantitativamente níquel y cromo en las mismas soluciones obtenidas según el numeral de extracción del hierro, cuando los contenidos de estos elementos sean tan bajos que no ameriten su valoración por la espectrometría de llama.
32
4. ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS Los resultados obtenidos de metales traza, corresponde a muestras de sedimentos de fondo, recolectados durante los muestreos en los meses de Junio (I) y Octubre (II) de 1997. Las muestras fueron sometidas a ataque parcial y total, las concentraciones se obtuvieron por absorción atómica y horno de grafito para los metales traza: cadmio (Cd), cobre (Cu), cromo (Cr), hierro (Fe), manganeso (Mn), níquel (Ni), plomo (Pb) y zinc (Zn). Para el análisis espacial, en el área de estudio, se determinaron los siguientes elementos hidrográficos: Cauces principales de los Ríos Saldaña (RS), Magdalena (RM) y Luisa (RL), afluentes del Río Saldaña (ARS).
Los temas de análisis y discusión de resultados son: factores fisicoquímicos, concentración total en las muestras de sedimentos de fondo, factor de movilidad, análisis petrográfico de los sedimentos y fuentes de aporte de los metales traza en la zona.
4.1. FACTORES FISICOQUÍMICOS
Los resultados de los factores fisicoquímicos, correspondientes a las mediciones de campo obtenidas durante los muestreos de Junio y Octubre, son: pH, temperatura, conductividad eléctrica y oxígeno disuelto. Estos resultados se presentan en la Tabla 8.
Tabla 8: FACTORES FISICOQUÍMICOS ESTACIÓN PH
T ºC COND.ELEC.
(µmhos/cm) OX. DISUELTO
(ppm) MUESTREO I II I II I II I II 1. Quebrada Batatas 7.86 7.83 25.9 25.01 491 470 6.88 6.61 2. Quebrada San Pedro 8.69 8.02 25.01 25.01 241 192 7.41 6.51 3. Río Saldaña (alta) 8.05 8.04 25.01 25.01 115 100 7.41 6.85 4. Quebrada Paipa 8.87 8.45 25.01 25.01 322 264 6.22 6.01 5. Río Amoya 7.96 8.27 25.01 24.7 144 178 7.01 8.01 6. Río Saldaña (Jabonera) 7.86 7.96 25.01 23.2 98 122 8.41 8.39 7. Río Meche 8.06 7.33 25.01 28.9 279 222 8.07 7.14 8. Río Ortega 7.74 7.79 25.01 27.9 181 197 6.21 8.11 9. Río Cucuana 8.33 8.11 25.51 26.7 185 160 8.04 7.34 10. Río Saldaña (baja) 7.81 7.63 28.51 28.8 121 143 6.46 7.63 11. Río Magdalena (Purificación) 7.71 7.6 27.01 27.5 116 115 7.99 7.42 12. Río Magdalena (La Chamba) 7.61 7.56 24.01 28.7 140 155 6.46 7.22 13. Río Luisa 8.43 30.0 259 6.71 PROMEDIO 8.04 7.92 25.5 26.6 202.8 198.2 7.21 7.23 DESVICION STANDART σ 0.40 0.33 0.66 1.9 121.5 102.8 0.78 0.73
I- Muestreo Junio II- Muestreo Octubre
33
4.1.1. Medida de pH del agua
En la zona de estudio, el promedio de las medidas de pH, es de 8.04 (σ= 0.40) en el muestreo I y 7.92 (σ = 0.33) en el muestreo II, lo cual indica un pH por encima de la neutralidad. El valor máximo observado en la Quebrada Paipa es de 8.87 (para el I), lo cual muestra la presencia de carbonatos y calizas en la zona; y 8.45 (para el II), lo cual muestra la presencia de carbonatos (calizas) de la zona. El valor mínimo en el Río Magdalena (La Chamba) de 7.61 (I) y 7.56 (II). El pH tiene un comportamiento similar en los afluentes del Río Saldaña y el Río Luisa, en el Río Saldaña disminuye y adquiere valores similares a los del Río Magdalena, medida que se acerca a la desembocadura.
4.1.2. Temperatura del agua
El promedio de las medidas de temperatura en la zona de estudio fue de 25.5 (σ = 0.66) para el muestreo I y 26.6 (σ = 1.9) para el muestreo II. El valor máximo observado fue de 30°C (II) en el Río Luisa y el valor mínimo en las estaciones 2 a 8 (muestreo I) fue de 25.01°C y en el muestreo II de 23.2°C en la estación 6.
4.1.3. Conductividad eléctrica
El promedio de las medidas de conductividad eléctrica en la zona de estudio es de 202.8 mhos/cm (σ = 121.5) en el muestreo I y 198.2 mhos/cm (σ = 102.4) para el muestreo II. El valor máximo observado en la Quebrada Batatas fue de 491 mhos/cm (I) y 470 mhos/cm (II). El valor mínimo promedio es de 98 µmhos/cm en el Río Saldaña Jabonera (6,I) y 100 en el Rìo Saldaña-Alta (3,II) respectivamente.
Atendiendo a los requisitos de calidad de agua para riego, ofrece aguas de buena calidad las del Río Saldaña y Magdalena, tipo C1, es decir, que la conductividad eléctrica es menor de 200 µmhos/cm (Ruiz et al, 1991). Las demás estaciones, con altos valores de conductividad eléctrica puede reflejar en parte la influencia de la actividad minera en la zona. La quebrada Paipa y Batatas cruzan por una zona Cretácica con alto contenido de fósiles y presencia de calizas.
4.1.4. Oxígeno disuelto
El promedio de las medidas de oxígeno disuelto en la zona de estudio es de 7.21 ppm (σ = 0.78) en el muestreo I y 7.23 ppm (σ = 0.73)en el muestreo II. Los resultados obtenidos de oxígeno disuelta presentan poca variación entre sí,
34
oscila entre 6.01 ppm y 8.41 ppm. Estos valores indican poca incidencia de contaminación de tipo orgánico por influencia antrópica.
4.1.5. Relación espacial de los factores fisicoquímicos
La Figura 7, presenta los resultados fisicoquímicos Vs las estaciones de muestreo clasificadas según los componentes hidrográficos definidos para el área de estudio: afluentes Río Saldaña (ARS), Río Saldaña (RS), Río Magdalena (RM) y Río Luisa (RL).
Figura 7: RELACIÓN ESPACIAL DE LOS FACTORES FISICOQUÍMICOS
Los factores fisicoquímicos que al parecer están relacionados con los componentes hidrográficos son: el pH y la conductividad eléctrica. La relación espacial es la siguiente:
ARS RL > RS RM ARS = Afluentes Río Saldaña RS = Río Saldaña RM = Río Magdalena RL = Río Luisa
7
9
Afluentes del Río Saldaña R. Saldaña R. Magd.
pH
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 1320
30
T °C
Afluentes del Río Saldaña R. Saldaña R. Magd.
100
500
Cond.Elec.
(mhos/cm)
Afluentes del Río Saldaña R. Saldaña R. Magd.
5
10
Ox.Dis.
(ppm)
Afluentes del Río Saldaña R. Saldaña R. Magd.
LEYENDA
ESTACION DE MUESTREO1. Quebrada Batatas2. Quebrada San Pedro3. Río Saldaña (alta)4. Quebrada Paipa5. Río Amoya6. Río Saldaña (Jabonera)7. Río Meche8. Río Ortega9. Río Cucuana10. Río Saldaña (baja)11. Río Magdalena (Purificación)12. Río Magdalena (La Chamba)13. Río Luisa
Muestreo IIMuestreo I
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 13
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 13
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 13
35
En los parámetros de temperatura y oxígeno disuelto, no presentan una relación espacial, con los componentes hidrográficos.
4.2. CONTENIDO DE METALES TRAZA
Los sedimentos de fondo, son los materiales del fondo o piso del río, el cual esta formado por arenas gruesas a finas y limos. Para realizar los análisis químicos, la muestra se tamizo en una malla 200 (esta medida se refiere a 200 orificios de radio 75µm en 1 cm²), es decir, que la muestra analizada corresponde al material de tamaño inferior a arenas muy finas. A estas muestras se les realizó ataque parcial y total, los cuales se explican a continuación:
El Ataque Total, es un ataque fuerte a la muestra, para extraer aproximadamente el 90% del metal, excepto para el cromo que tiene un porcentaje de recuperación aproximado del 60%, por compuestos de cromo tipo cromitas son difícilmente atacables y no tienen incidencia a corto o mediano plazo en el contenido del elemento que se libere en la fase móvil. Los resultados obtenidos por este ataque, se obtienen una buena referencia del contenido total de una muestra (Ruiz et al, 1991).
El Ataque parcial, es un ataque débil a la muestra, para extraer “solamente” la fracción de metal de origen antropogénico, potencialmente aprovechable o expuesto a las condiciones del medio ambiente como: Temperatura, pH, potencial Redox, cooprecipitación, adsorción, llevados a cabo principalmente por los óxidos e hidróxidos de manganeso, hierro, sustancias húmicas, minerales arcillosos, etc., en los cuales son biodisponibles (Ruiz et al, 1991).
En la Tabla 9, se presentan los rangos de las concentraciones obtenidos para los metales traza por ataque parcial y total, y el correspondiente promedio en cada uno de los muestreos: Junio (I) y Octubre (II).
36
Tabla 9: RESULTADOS DE LA CONCENTRACIONDE LOS METALES TRAZA
Elemento
Muestreo
Ataque Parcial
Ataque Total traza Rango (Estación)
*Promedio
Rango (Estación) *Promedio
CADMIO I 0.04 (4) a 1.05 (1) 0.4 ppm 0.09 (4) a 2.33 (7) 0.77 ppm II 0.31 (13) a 1.64 (5) 0.8 ppm 0.82 (10) a 3.82 (5) 1.72 ppm
CROMO I 2 (9) a 10 (2) 4.62 ppm 19 (1) a 136 (3) 83.9 ppm II 3 (7) a 6 (1,8) 4.36 ppm 56(12) a 160 (4) 98.2 ppm
COBRE I 4 (1) a 29 (7) 11.42 ppm 21 (1) a 92 (11) 41.1 ppm II 5 (1) a 30 (7) 10.76 ppm 25.5 (11) a 154 (7) 50.8 ppm
HIERRO I 0.28 (10) a 0.73 (2) 0.47 % 1.97 (1) a 6.7 (3) 3.26 % II 0.16 (5) a 0.47 (7) 0.26 % 2.61 (2) a 7.76 (9) 5.43 %
MANGANE-SO
I 152 (10) a 568 (7) 270.3 ppm 276 (1) a 961 (6) 667.3 ppm
II 116.4 (4) a 397(7) 297.6 ppm 374 (1) a 1751 (7) 992.2 ppm NIQUEL II 4 (5, 12) a 19 (8) 6.9 ppm 33 (12) a 75 (5) 61.8 ppm PLOMO I 0.02 (4) a 25.28 (1) 6.53 ppm 0.04 (4) a 25.8 (1) 8.98 ppm
II 5.4 (6) a 14.93 (12) 8.7 ppm 10.9 (8) a 32.1 (7) 21.8 ppm ZINC I 15.5 (10) a 58 (1) 30.37 ppm 37 (4) a 60 (1) 51.8 ppm
II 11 (5) a 29.65 (2) 20.3 ppm 91 (12) a 211 (1) 54.7 ppm * El promedio corresponde a los contenidos de metales traza de todas las estaciones de muestreo. Nota: Los números entre paréntesis corresponden a los números de estaciones de muestreo. (1) Quebrada Batatas (2) Quebrada San Pedro (3) Río Saldaña (alta) (4) Quebrada Paipa (5) Río Amoya (6) Río Saldaña (Jabonera) (7) Río Meche (8) Río Ortega (9) Río Cucuana (10) Río Saldaña (baja) (11) Río Magdalena (Purificación) (12) Río Magdalena (La Chamba) (13) Río Luisa
En la estación de Quebrada Batatas (1), se observa la presencia de menores contenidos para el cobre y manganeso, y máximos contenidos en plomo y zinc. En la estación del Río Meche (7) se observan los máximos contenidos en cobre y manganeso. Los demás contenidos mínimos y máximos de los demás metales traza están distribuidos en las demás estaciones de muestreo.
En la Figura 8, se observa el valor promedio de las concentraciones dadas por ataque parcial y ataque total. En general se observa un mayor incremento en la concentración de los metales traza en el muestreo II por ataque total, siendo el doble de la concentración en este caso para el cadmio y plomo. Para el cromo, hierro y níquel, la concentración obtenida por ataque parcial es menor al 10% con respecto a la concentración por ataque total.
37
Figura 8: PROMEDIO DE CONTENIDO DE METALES TRAZA
Se seleccionaron las concentraciones totales de los metales traza, para el análisis de la distribución espacial, según los componentes hidrográficos definidos para el área de estudio: afluentes Río Saldaña (ARS), Río Saldaña (RS), Río Magdalena (RM) y Río Luisa (RL) en cada uno de los muestreos (Figura 9).
00.20.40.60.811.21.41.61.8
I II 0102030405060708090100
I II0
10
20
30
40
50
60
I II
0
1
2
3
4
5
6
I II
CADMIO
HIERRO
COBRECROMO
01002003004005006007008009001000
I II
0
5
10
15
20
25
I II
010203040506070
II
NIQUEL
PLOMO
MANGANESO
ZINC
0
10
20
30
40
50
60
I II
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Con
cent
raci
ón (p
pm)
MuestreoMuestreo
Muestreo
MuestreoMuestreo Muestreo
Con
cent
raci
ón (%
)
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Con
cent
raci
ón (p
pm)
MuestreoMuestreo
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Con
cent
raci
ón (p
pm)
LEYENDA
Ataque totalAtaque parcial
38
Figura 9: RELACIÓN ESPACIAL DE LAS CONCENTRACIONES TOTALES DE LOS METALES TRAZA
En general las concentraciones obtenidas para el muestreo I son menores al muestreo II, el Río Saldaña, en las estaciones Saldaña- Alta (3) y Saldaña- Jabonera (6), presenta un mayor contenido de cromo y hierro en el muestreo I y II. Las concentraciones totales, por su parte, muestran valores más altos en el muestreo de aguas altas (II), como consecuencia de un mayor arrastre de diferente tipo de materiales por el respectivo drenaje.
Se observa cierto tipo de relación espacial con los componentes hidrográficos en el muestreo II para los metales traza de cromo, níquel y zinc, de la manera siguiente:
ARS , RS > RM , RL ARS = Afluentes Río Saldaña RS = Río Saldaña RM = Río Magdalena RL = Río Luisa
LEYENDA
ESTACION DE MUESTREO1. Quebrada Batatas2. Quebrada San Pedro3. Río Saldaña (alta)4. Quebrada Paipa5. Río Amoya6. Río Saldaña (Jabonera)7. Río Meche8. Río Ortega9. Río Cucuana10. Río Saldaña (baja)11. Río Magdalena (Purificación)12. Río Magdalena (La Chamba)13. Río Luisa
Muestreo IIMuestreo I
00.511.5
22.5
33.5
44.5
020406080
100120
140160180
CADMIO
CROMO
COBRE
HIERRO
012345678910
020406080
100120140160
180
MANGANESO
NIQUEL
0200400600800
100012001400160018002000
01020304050607080
PLOMO
ZINC
05
101520253035
0
50
100
150
200
250
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 13Estación
Con
cent
raci
ón (p
pm)
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 13Estación
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 13Estación
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 13Estación
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 13Estación
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Con
cent
raci
ón (p
pm)
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 13Estación
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Con
cent
raci
ón (%
)
Afluentes del Río Saldaña
R. Saldaña R. Magd.
Afluentes del Río Saldaña
R. Saldaña R. Magd.
Afluentes del Río Saldaña
R. Saldaña R. Magd.Afluentes
del Río Saldaña R. Saldaña R. Magd.
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 13Estación
Con
cent
raci
ón (p
pm)
1 2 4 5 7 8 9 3 6 10 11 12 13Estación
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Afluentes del Río Saldaña
R. SaldañaR. Magd.
Afluentes del Río Saldaña
R. SaldañaR. Magd.
39
4.3. FACTOR DE MOVILIDAD DE LOS METALES TRAZA
El factor de movilidad (FM), se refiere a la relación del contenido total del metal estudiado con respecto al contenido residual en una muestra. Este último se calcula obteniendo la diferencia entre el contenido total y el contenido del elemento “móvil” de acuerdo a Lesmes, L.E. (1991) y Lesmes, L.E., & Cedeño. C.J. (1996). La fracción móvil se obtiene al tratar la muestra con HCl 1N, el cual se aproxima a la sumatoria de las fases móviles estudiadas por Tessier (1980) Estas fases móviles corresponden a concentraciones del elemento intercambiable enlazado a carbonatos, óxidos de hierro, manganeso y materia orgánica.
FM= CT/CR de donde CR=CT-CM FM= Factor de Movilidad, CT= Conc. total del elemento estudiado, obtenida por ataque total. CR= Conc. residual CM= Conc. del elemento móvil, obtenida por ataque parcial.
Si los valores de FM son cercanos a 1, indican la ausencia de elementos “móviles”, y por tanto, la poca posibilidad de contaminación, por enriquecimiento del elemento estudiado. Así mismo, el factor permite comparar zonas de similares características con el fin de establecer su mayor o menor potencialidad de contaminación. Asimilando el concepto de factor de contaminación de Hakanson (1986), se puede afirmar que al aumentar el valor de FM, se incrementa el riesgo de enriquecimiento de un metal y por tanto de contaminación de una zona.
Se presentan los resultados calculados del factor de movilidad en la Tabla 10, de las concentraciones obtenidos para los metales traza por ataque parcial y total, y el correspondiente promedio en cada uno de los muestreos: Junio (I) y Octubre (II).
40
Tabla 10: RESULTADOS DEL FACTOR DE MOVILIDAD
Elemento MUESTREO I (Jun) MUESTREO II (Oct)
traza Rango (Estación) Promedio Rango (Estación Promedio
CADMIO 8.4 (10) a 1.0 (7) 3.4 2.6 (11) a 1.0 (13) 2.0
CROMO 1.8 (2) a 1.0 (4) 1.2 1.1 (8) a 1.0 (5) 1.0
COBRE 2.2 (5) a 1.04 (1) 1.6 1.7 (1) a 1.2 (1,6) 1.3
HIERRO 1.8 (2) a 1.0 (6) 1.3 1.1 (2) a 1.02 (5) 1.0
MANGANESO 3.2 (1) a 1.2 (3) 2.0 2.4 (13), 2.08 (2) a 1.2 (3) 1.5
NIQUEL 1.34 (8) a 1.06 (5) 1.1
PLOMO 6.8(11) a 1.9 (3) 3.1 1.9 (13), 1.8 (7) a 1.3 (4) 1.5
ZINC 6.6 (2) a 1.4 (6,10) 2.7 1.4 (13), 1.3 (2) a 1.07 (5) 1.2
(1) Quebrada Batatas (2) Quebrada San Pedro (3) Río Saldaña (alta) (4) Quebrada Paipa (5) Río Amoya (6) Río Saldaña (Jabonera) (7) Río Meche (8) Río Ortega (9) Río Cucuana (10) Río Saldaña (baja) (11) Río Magdalena (Purificación) (12) Río Magdalena (La Chamba) (13) Río Luisa
En el muestreo I se presenta, resultados de factor de movilidad más altos que en el muestreo II. Los metales traza con mayor factor de movilidad son: en el muestreo I, los elementos cadmio (3.4), plomo (3.1), zinc (2.7), y en el muestreo II solo el cadmio (2.0).
Para el análisis espacial del factor de movilidad, se realizó para cada elemento traza un mapa, que presenta la relación del factor de movilidad entre los muestreos I y II, y permiten seguir el recorrido de la movilidad, a lo largo de las estaciones en los sedimentos de fondo, de cada uno de los metales traza (Figura 10). Han sido definidos los siguientes rangos de factor de movilidad:
Verde 0-2 Factor de Movilidad Bajo
Amarillo 2-4 Factor de Movilidad Medio
Rojo >4 Factor de Movilidad Alto
41
Figu
ra 1
0:
MA
PA
S D
E FA
CTO
R D
E M
OV
ILID
AD
CR
OM
OC
AD
MIO
CO
BR
E
HIE
RR
OPL
OM
OZI
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0 -
22
- 4
Ran
go F
acto
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Mov
ilida
d>
4I
(Jun
)II
(O
ct)
Mu
estr
eo
42
El análisis de este punto se resume en los siguientes numerales:
Cadmio: Los factores de movilidad de alto rango (>4) se presentan solo para el muestreo I, en las siguientes estaciones: Río Cucuana (9), Río Saldaña-bajo (10) y Río Magdalena-Purificación (11); para ambos muestreos el factor es de rango bajo (0-2) y parecido en los muestreos I y II en las siguientes estaciones: Quebrada Batatas (1) Quebrada San Pedro (2) y Río Magdalena-La Chamba (12). Las estaciones que presentan factores de movilidad intermedios (2-4) corresponden solo al muestreo II, en las siguientes estaciones: Río Meche (7),Río Ortega (8), Río Cucuana (9), Río Saldaña-La Jabonera (6) y Río Luisa (13).
Cromo y Hierro: El factor de movilidad es bajo en todas la estaciones de muestreo (1-2).
Cobre: El factor de movilidad es bajo (1-2) en el muestreo II, en el muestreo I, se incrementa el factor de movilidad, presentando un valor medio en la estación 5, correspondiente al Río Amoya.
Manganeso: Los factores de movilidad son bajos (0-2) en la mayoría de las estaciones del muestreo II, excepto en las estaciones: Quebrada San Pedro (2) y Río Luisa (13), con valores medios (2-4). En el muestreo I, es mayor el factor de movilidad, presentando valores medios en las estaciones Quebrada Batatas (1), Quebrada San Pedro (2), Quebrada Paipa (4), Río Meche (7) y Río Ortega (8).
Níquel: Para este elemento traza solo se obtuvieron resultados para el muestreo II, cuyo factor de movilidad es bajo en todas la estaciones de muestreo (1-2).
Plomo: El factor de movilidad es bajo (0-2) en el muestreo II. En el muestreo I, es mayor el factor de movilidad, presentando valores altos (>4) en las estaciones Quebrada Batatas (1), Río Meche (7) y Río Magdalena-Purificación (11); valores intermedios (2-4) en las estaciones: Quebrada San Pedro (2), Quebrada Paipa (4), Río Amoya (5), Río Ortega (8), Río Cucuana (9) y Río Saldaña-La Jabonera (6) .
Zinc: El factor de movilidad es bajo (0-2) en el muestreo II. En el muestreo I, son mayores los factores de movilidad, con valores altos (>4) en las estaciones Quebrada Batatas (1), Quebrada San Pedro (2) y Río Ortega (8); valores intermedios (2-4) en las siguientes estaciones: Río Amoya (5) y Río Magdalena-Purificación (11).
43
Observando los mapas de los resultados del factor de movilidad, se puede establecer un rango de factores de movilidad altos a factores de movilidad bajos que determinan un aspecto critico y de cuidado de contaminación del elemento traza en el medio.
Cd > Pb > Zn > Mn > Cu > Ni, Cr, Fe.
Alto Media Bajo
Rango del Factor de movilidad
Los factores muestran una tendencia a ser más altos en el muestreo I, que corresponde a aguas bajas, debido posiblemente a que disminuyen apreciablemente los caudales, lo cual contribuye a una tendencia de los metales de as fases móviles, a precipitarse o “adsorberse” más fácilmente en la fracción activa del sedimento.
4.4. ZONA DE APORTE DE LOS METALES TRAZA
Para el análisis de zona de aporte, se recopilaron los datos espectrográficos de sedimentos activos, tomados en los cauces de las planchas geológicas: 244-Ibagué, 262-Genová y 263-Ortega, las cuales formaron parte del levantamiento geológico a escala 1:100.000 de Ingeominas, y el programa de prospección geoquímica para hallazgo de Yacimientos Minerales. La utilidad de estos datos espectrográficos es para poder establecer la presencia de los metales traza en las zonas aledañas al área de estudio y pueden ser usados en el análisis de posible aporte al río; se seleccionaron aquellos puntos de cauces que formaban parte de la Cuenca del Río Saldaña.
4.4.1. Técnica de espectrografía de emisión
La espectrografía de emisión es un método espectroquímico semicuantitativo, es una metodología rápida, económica, versátil y de una precisión aceptable en la medida en que se consiga una buena homogenización de la muestra y se mantenga siempre las mismas condiciones a través de todo el proceso (González, 1991).
Los resultados obtenidos se dan en porcentaje (%) o en partes por millón (ppm), de acuerdo con el orden previsto de los patrones de comparación. Por tratarse de un método semicuantitativo, los valores aquí suministrados deben
Mayor riesgo de
contaminación
Menor riesgo de
contaminación
44
ser tomados como cifra estimativa, la cual en la mayoría de los casos es muy próxima a su valor real.
Los limites de lectura por este método para los metales traza son: (Tabla 11).
Tabla 11: LIMITES DE LECTURA EN ESPECTROGRAFIA DE EMISION PARA METALES TRAZA
ELEMENTO Limite mínimo Limite máximo
Cadmio 20 ppm 500 ppm
Cromo 10 ppm 5000 ppm
Cobre 10 ppm 20.000 ppm
Hierro 0.05% 20%
Manganeso 10 ppm 5000 ppm
Níquel 5 ppm 5000
Plomo 10 ppm 20.000 ppm
Zinc 200 ppm 10.000 ppm
Para esta técnica, se utilizan símbolos en los siguientes casos:
“G” Mayor que el indicado a continuación de la G
“N” Elemento no detectado en el limite de detección
“L” Elemento detectado pero por debajo del límite de determinación o del valor indicado a continuación de la L.
“H” Elemento no determinado por encontrarse interferida su longitud de onda.
“-” Elemento no determinado por encontrarse en alta proporción.
4.4.2. Resultados espectrograficos de los metales traza en la zona de aporte
El muestreo geoquímico realizado en las Planchas geológicas: 244-Ibagué, 262-Génova y 263-Ortega y fue orientado para prospectar oro. De los resultados de dicho muestreo se seleccionaron en total 459 estaciones de sedimentos activos, ubicadas en la Cuenca del Río Saldaña. A estas muestras se les practicó análisis
45
espectográfico, se seleccionaron los resultados dados para los metales traza que corresponden al presente estudio.
Para obtener un promedio relativo, los cálculos se realizaron dando un valor estimado para aquellos dados con L (menor que) se tomo un valor correspondiente a la mitad del valor representado como limite y G (mayor que) se incremento el limite mayor la mitad del mismo. Los valores estimados dados son:
L-5 = 2.5 Ni L-10 = 5 Cu, Cr, Pb L-20 = 10 Cd
G-5000 = 5500 Mn
A continuación se presentan los resultados obtenidos por espectrografía para cada elemento traza en las zonas de aporte, en la Tabla 12.
Tabla 12: RESUMEN RESULTADOS ESPECTROGRAFICOS
Elemento Traza
Rango No. de datos Promedio Desviación Estándar
Cadmio 10 ppm 141 10 ppm 0
Cromo 5 a 2000 ppm 279 155.8 ppm 256.4
Cobre 5 a 1800 ppm 255 45.7 ppm 123.7
Hierro 0.5 a 100 % 280 7.0 % 8.3
Manganeso 10 a 15000 ppm 280 1678.8 ppm 1950.1
Níquel 3 a 150 ppm 248 20.5 ppm 20.1
Plomo 3 a 200 ppm 238 19.4 ppm 27.04
Zinc 100 a 700 ppm 11 154.5 ppm 172.5
La relación de los metales traza de mayor a menor concentración en la zona de aporte de la Cuenca Saldaña es la siguiente:
Fe > Mn > Zn > Cr > Cu > Ni > Pb > Cd
46
En la Figura 11, se muestran las relaciones entre los promedios de las concentraciones de cada elemento traza. La relación que se presenta entre los resultados de la zona de aporte (Zap), muestreo I y muestreo II, son las siguientes:
Zap > II > I, para el Cd, Cr, Cu, Fe, Mn y Zn. II > Zap > I, para el Pb II > Zap, para el Ni.
Figura 11: RELACIÓN DE CONTENIDO EN LA ZONA DE APORTE Y MUESTREOS I Y II
4.2.3. Distribución espacial de los metales traza en la zona de aporte y el río
Se realizó para cada elemento traza el promedio correspondiente a los dos muestreos. Se deja al níquel con el resultado correspondiente al muestreo II, así como la estación del Río Luisa (13). Con estos promedios se observa contenidos
CROMO
COBRE
HIERROCADMIO
133.5
83.9
10.1 ppm
0.77 ppm
1.72 ppm
53.2 ppm
41.1 ppm
6.05 %
3.26 %
5.43 %
MANGANESO
NIQUEL
PLOMO
ZINC
1445 ppm
667.3 ppm
992.2 ppm
22.2 ppm
61.8 ppm
16.7 ppm
8.9 ppm
169 ppm
51.8 ppm
54.7 ppm
LEYENDA
Muestreo I
Muestreo II
Zona de Aporte
50.8 ppm
98.2 ppm 21.8 ppm
47
más altos en la zona de aporte de la Cuenca del Saldaña, excepto el níquel.
Se utilizaron y aplicaron parámetros estadísticos, como promedio y los cuartiles.
Los cuartiles son particiones (Qi, i=1,2,3,4) de igual amplitud de distribución, estos son de gran utilidad en la detección de observaciones atípicas. Esta medida tiene en cuenta sólo el orden de los datos más no su magnitud, por esto no se deja afectar por los valores atípicos (extremos) y es más representativa en la división de datos.
En la Tabla 13, se resumen los resultados estadísticos: número de datos, rango, promedio y cuartiles, para la zona de aporte y el río.
Tabla 13: COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS DE ZONA DE APORTE Y RÍO
Cadmio Cromo Cobre Hierro Manganeso
Níquel Plomo Zinc
No. de Zona de aporte
141 279 255 280 280 248 238 11
datos Río 13 13 13 13 13 13 13 13 Rango Zona de
aporte L20 ppm L10-2000
ppm L10-1800 ppm
0.5-70 %
10 - 15000 ppm
L5 -150 ppm
L10-200 ppm
L200-700 ppm
Río 1 - 2 ppm 47 - 132 ppm
23- 110 ppm
2.1 –6.4 %
325 - 1294 ppm
33 - 75 ppm
9.7 - 24 ppm
72.8 – 142.5 ppm
Promedio Zona de aporte
10 ppm 155.8 ppm
45.7 ppm
7.0 % 1678.8 ppm 20.5 ppm
19.4 ppm
154.5 ppm
Río 1.31 ppm 90.4 ppm 45.8 ppm
4.3 % 830 ppm 61.8 ppm
15.7 ppm
105 ppm
Zona Q1 20 5 - 50 3 -10 0.5 - 2 10 – 700 3 - 7 5 100 de Q2 60 - 100 11 - 20 2 - 5 800-1000 8 - 15 10 700
Cuartiles aporte Q3 120 - 200 22 - 50 5 - 10 700-1000 17 - 30 11 - 20 Q4 260 -
2000 60 - 1800
10 - 70 1000-5500 35 - 150
25 - 200
* Río Q1 Q2 Q1, Q2, Q3
Q2, Q3. Q1, Q2, Q3 Q4 Q1, Q2, Q3
Q1
* Para la comparación de resultados se considero que lo adecuado era establecer los cuartiles de la zona de aporte por ser rangos más amplios, y así, incluir dentro de estos los resultados del río como se observa en la Tabla .
Se observa en la anterior Tabla que el número de datos en la zona de aporte, es 20 veces superior a la del río, excepto en el caso del cadmio, en el cual alcanza a ser 10 veces superior y el zinc que es menor a los datos obtenidos del río. Los rangos en que se encuentran los resultados en la zona de aporte son muy
48
amplios en comparación con los del río, excepto el cadmio cuyo único valor aproximado es 10 ppm, el cual se encuentra muy por encima de los resultados del río. Esto se debe, por ser semicuantitativa la tecnica empleada de espectrografía.
La comparación de los promedios de los metales traza entre la zona de aporte y el río se pueden resumir así:
Zona de aporte > Río Cd, Cr, Fe, Mn, Pb, Zn
Río >= Zona de aporte Cu, Ni
A continuación se presenta el análisis estadístico de los resultados para los elementos traza de cromo, cobre, hierro, manganeso, níquel y plomo en: Diagrama de caja, gráficos de dispersión y mapas de puntos para cada elemento traza. No se incluye en el presente punto el análisis del cadmio y zinc, por ser los datos poco confiables, el cadmio solo presenta un valor L-20 y el zinc solo se cuenta con 11 datos lo cual es un número inferior a los datos obtenidos en el presente estudio.
1. Diagramas de Caja: El diagrama resume el conjunto de observaciones univariadas (para cada elemento traza), suministrando un análisis exploratorio de los datos, son útiles para estudiar la simetría, chequear supuestos distribucionales, y detectar observaciones atípicas (Hoaglin et al., 1983). El gráfico divide los datos en cuatro áreas con respecto a la frecuencia. La caja central encierra el 50%, la línea horizontal va desde el valor mínimo al máximo.
Q1 = Primer cuartil. Se define como aquel valor de la variable que supera al 25% de las observaciones y es superado por el 75% de las observaciones.
Q2 = Segundo cuartil. Se define como aquel valor de la variable que supera al 50% de las observaciones y es superado por el 50% de las observaciones.
Q3 = Tercer cuartil. Se define como aquel valor de la variable que supera al 75% de las observaciones y es superado por el 25% de las observaciones.
Q4 = Cuarto cuartil. Se define como aquel valor de la variable del 100%. Mínimo
Máximo
Q1
Q3
49
En la Figura 12, están representados los diagramas de caja para cada elemento traza y se puede comparar los resultados obtenidos en la zona de aporte y el río. El análisis de este punto se resume en los siguientes numerales:
Los datos espectográficos semicuantitativos de la zona de aporte son asimétricos.
Los datos cuantitativos del río (concentración total de sedimentos de fondo por ataque total y análisis por absorción atómica), tienen una mayor tendencia a ser simétricos y se encuentran mejor distribuidos que los de la zona de aporte.
En el intervalo en que varían los datos de la zona de aporte es mayor a la del río, por lo tanto, en los resultados de la zona de aporte se encuentran un mayor número de datos atípicos.
Figura 12: DIAGRAMAS DE CAJA DEL APORTE Y CUENCA DEL SALDAÑA
0
500
1000
1500
2000
2500
Cr-río Cr-zonap
Con
cent
raci
ón (p
pm)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Fe-río Fe-zonap
Con
cent
raci
ón (p
pm)
0
200
400600
800
1000
1200
14001600
1800
2000
Cu-río Cu-zonap
Con
cent
raci
ón (p
pm)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
Mn-río Mn-zonap
Con
cent
raci
ón (p
pm)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Ni-río Ni-zonap
Con
cent
raci
ón (p
pm)
0
50
100
150
200
250
Pb-río Pb-zonap
Con
cent
raci
ón (p
pm)
CROMO COBRE
HIERROMANGANESO
NIQUEL PLOMO
50
2. Gráficos de Dispersión: Se utilizan en la identificación de tendencias en el valor promedio de la variable en la región. El gráfico se construye tomando como eje de la abscisa de la variable que representa la coordenada geográfica (en este caso la coordenada norte) y en el eje de las ordenadas la variable cuantitativa de estudio (cada elemento traza). La observación de la nube de puntos resultante permite establecer si existe dicha tendencia. (Figura 13).
ESTACION DE MUESTREO 1. Quebrada Batatas 2. Quebrada San Pedro 3. Río Saldaña (alta) 4. Quebrada Paipa 5. Río Amoya 6. Río Saldaña (Jabonera) 7. Río Meche 8. Río Ortega 9. Río Cucuana 10. Río Saldaña (baja) 11. Río Magdalena (Purificación) 12. Río Magdalena (La Chamba) 13. Río Luisa
Aporte a la Cuenca
Cuenca Saldaña
LEYENDA
51
Figu
ra 1
3:
GR
ÁFI
CO
S D
E D
ISP
ERSI
ÓN
(C
OO
RD
ENA
DA
S N
OR
TE Y
EST
E) D
E LO
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ETA
LES
TRA
ZA
CR
OM
O
CO
BR
E
Coo
rden
ada
EC
once
ntra
ción
(ppm
)
Coordenada N
020
4060
8010
012
0
8200
00.0
8400
00.0
8600
00.0
8800
00.0
9000
00.0
9200
00.0
9400
00.0
9600
00.0
9800
00.0
129
108
13
117
65
43
12
050
100
150
200
250
8200
00.0
8400
00.0
8600
00.0
8800
00.0
9000
00.0
9200
00.0
9400
00.0
9600
00.0
9800
00.0
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Coordenada N
1312
910
811
7 54
31
2
6
050100
150
200
250
780000
800000
820000
840000
860000
880000
900000
920000
Coo
rden
ada
E
Concentración (ppm)
12
910
813
117
65
4 31 2
020406080100
120
780000
800000.
820000
840000.
860000.
880000.
900000.
920000.
Concentración (ppm)
12
9
108
1311
7
65
4
3
1 2
HIE
RR
O
02
46
810
12
8200
00.0
8400
00.0
8600
00.0
8800
00.0
9000
00.0
9200
00.0
9400
00.0
9600
00.0
9800
00.0
Con
cent
raci
ón (%
)
Coordenada N
129
10
8
13
11 76 5
43
12
024681012
780000.00
800000.00
820000.00
840000.00
860000.00
880000.00
900000.00
920000.00
Coo
rden
ada
E
Concentración (%)
12
910
8
1311
76
543
1
2
CO
BR
E
52
NIQ
UE
L
PLO
MO
010
2030
4050
6070
80
8200
00.0
8400
00.0
8600
00.0
8800
00.0
9000
00.0
9200
00.0
9400
00.0
9600
00.0
9800
00.0
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Coordenada N
129
108
13
11 76
5
43
12
010
2030
4050
60
8200
00.0
8400
00.0
8600
00.0
8800
00.0
9000
00.0
9200
00.0
9400
00.0
9600
00.0
9800
00.0
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Coordenada N
129
10813
117
65
43
12
01020304050607080
780000.
800000.
820000.
840000
860000.
880000
900000.
920000.
Coo
rden
ada
E
Concentración (ppm)
12
910
8
13
11
7
65
4
3
1 2
0102030405060
780000
800000.
820000.
840000
860000
880000
900000
920000.
Coo
rden
ada
E
Concentración (ppm)12
910
8
1311
76
54
3
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MA
NG
AN
ES
O
050
010
0015
0020
0025
0030
0035
00
8200
00.0
8400
00.0
8600
00.0
8800
00.0
9000
00.0
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00.0
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00.0
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00.0
9800
00.0
Con
cent
raci
ón (p
pm)
Coordenada N
1210
8
13
117 6
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12
050
0
1000
1500
2000
2500
3000
3500
780000.
800000.
820000.
840000
860000.
880000.
900000.
920000.
Coo
rden
ada
E
Concentración (ppm) 9
129
108
13
117
6
5
4
3
1
2
54
Los metales traza como el cromo, cobre, hierro, manganeso y plomo, se encuentran dentro del intervalo de concentraciones del aporte a la cuenca, mientras que el níquel presenta concentraciones por encima del intervalo dado en la zona de aporte.
Las concentraciones de los metales traza en el aporte a la cuenca, no presenta un tipo de tendencia de incremento en la coordenada este, mientras que en la coordenada Norte, se observa un incremento de los elementos cromo, manganeso, níquel y plomo al sur, y hacia el norte hierro.
3. Mapas de distribución puntual de los metales traza: La mejor forma de observar la variedad espacial de la concentración de un elemento en una zona es en un mapa. Para cada elemento traza se elaboró un mapa con los datos espectrográficos de la zona de aporte: Río Ata, Río Amoya, Río Tetuan, Río Ortega y Río Cucuana, que desembocan en el Río Saldaña; el Río Luisa y el Río Magdalena. Se tomo el promedio de los datos de sedimentos de fondo del río de los dos muestreos (se tomo el único dato para el Níquel y la estación del Río Luisa).
Se consideró que la forma más representativa de definir los rangos para elaborar los mapas son los cuartiles y se tomó como base los rangos cuártilicos de los resultados de la zona de aporte por ser estos los de mayor rango y variabilidad. La metodología aplicada para elaborar los presentes mapas es la siguiente:
♦ Se ubicaron los puntos con dato espectrográfico en la zona de estudio.
♦ Se delimitaron las subcuencas con datos espectrográficos y el aporte a la estación de muestreo.
♦ Se graficaron los puntos con el rango intercuartílico para cada elemento traza.
Del punto anterior, se observó una variación de resultados entre los puntos, por lo que se consideró establecer un rango representativo para cada subcuenca del área de estudio.
En la Figura 14 se muestran los mapas finalmente obtenidos, el primero muestra la ubicación de las estaciones de muestreo y subcuencas con datos espectrograficos, utilizados como aporte.
55
Figura 14: MAPAS DE DISPERSIÓN PUNTUAL DE METALES TRAZA
56
14.1. CROMO
57
14.2. COBRE
58
14.3. HIERRO
59
14.4. MANGANESO
60
14.5. NIQUEL
61
14.6. PLOMO
62
El análisis del presente punto se resume en los siguientes numerales:
Se determinan como estaciones sin datos de aporte las siguientes estaciones de muestreo: Quebrada Batatas (1), Quebrada San Pedro (2), Quebrada Paipa (4) y Río Meche (7), estos drenajes son de orientación sur-norte. En estos puntos de muestreo, la comparación de resultados de los metales traza, se observa de la estación 1 a la estación 2, la disminución en el rango de concentración del Cr, Cu, Fe y Pb y sin variación el Mn y Ni; de la estación 2 a la 4, se incrementa el rango de concentración para el Cr y Fe; de la estación 4 a 7, se disminuye el rango de concentración del Cr e incrementa en Cu, Fe y Mn e igual en Ni y Pb.
La estación Río Saldaña –alta (3), los rangos intercuartílicos de concentración de los metales traza en esta estación son: Q3 para Cu, Fe, Mn y Pb y Q4 para Cr y Ni. Se determinan para este punto como subcuencas de aporte con datos espectrográficos las subcuencas del Río Ata (longitud aprox. 12Km, de orientación sur a norte) y una quebrada (longitud aprox. 52Km, de orientación norte a sur). Las dos subcuencas de aporte: Río Ata y la Quebrada, al parecer son aporte de los metales traza: Cr, Cu, Fe y Ni, y aporte unicamente el Río Ata para el Mn y Pb.
La estación Río Amoya (5), los rangos de concentración de los metales traza en esta estación son: Q2 para Fe y Mn, Q3 para Cu y Pb y Q4 para Cr y Ni. Se determinan para este punto como subcuencas de aporte con datos espectrográficos las subcuencas del mismo río: Subuenca Sur (longitud aprox. 30Km, de orientación suroeste a norte) y Subcuenca N (longitud aprox. 42Km, de orientación oeste a sureste). Las dos subcuencas: Sur y Norte, al parecer son aporte de los metales traza: Fe, Mn y Pb, aporte unicamente el Subcuenca Sur para el Cr y Cu, y aporte solo de la Surbcuenca Norte el Ni.
La estación Río Saldaña -Jabonera (6), los rangos de concentración de los metales traza en esta estación son: Q3 para Cu, Fe, Mn y Pb y Q4 para Cr y Ni. Se determinan para este punto como aporte los resultados de la estación de muestreo del Río Amoya (5) con sus respectivas subcuencas de aporte. La subcuenca del río Amoya, al parecer aporta los metales traza: Cr, Cu, Ni y Pb, otro tipo de aporte para el Fe y Mn.
La estación Río Ortega (8), los rangos de concentración de los metales traza en esta estación son: Q2 para Cr, Fe y Pb, Q3 para Cu y Mn y Q4 para Ni. Se determinan para este punto como subcuenca de aporte con datos espectrográficos la subcuenca del mismo río Ortega (longitud aprox. 45Km, de orientación oeste a este). La subcuenca del río Ortega, al parecer aporta los
63
metales traza: Cr, Fe, Mn y Pb, otro tipo de aporte para el Cu y Ni.
La estación Río Cucuana (9), los rangos de concentración de los metales traza en esta estación son: Q2 para Fe, Q3 para Cu, Mn y Pb y Q4 para Cr y Ni. Se determinan para este punto como subcuencas de aporte con datos espectrográficos las subcuencas del mismo río: Subuenca Sur y Subcuenca Norte (para las dos una longitud aprox. 62Km y de orientación oeste a este). Las dos subcuencas: Sur y Norte, al parecer son aporte de los metales traza: Cu, Fe y Pb, aporte unicamente la subcuenca Sur para el Mn y Ni, y otro tipo de aporte para el Cr.
La estación Río Saldaña -baja (10), los rangos de concentración de los metales traza en esta estación son: Q2 para Mn, Q3 para Cu, Fe y Pb y Q4 para Cr y Ni. Se determinan para este punto como subcuenca de aporte con datos espectrográficos la subcuenca del río Tetuan (longitud aprox. 40Km, de orientación noroeste a sureste), y los resultados de estación de muestreo del Río Ortega (8) y el Río Cucuana (9). con sus respectivas subcuencas de aporte. Se considera el aporte de la Subcuenca del Río Tetuan y Río Cucuana para el Cu; del Río Tetuan para el Fe; del Río Cucuana para el Cr, Ni y Pb; y otro tipo de aporte para el Mn. Es posible que el Río Ortega no sea aporte, debido a la desembocado al Río Saldaña, la sedimentación es alta y su aporte se encuentre en resultados de sedimentos en suspensión.
La estación Río Luisa (13), los rangos de concentración de los metales traza en esta estación son: Q2 para Mn, Q3 para Cu, Fe y Pb y Q4 para Cr y Ni. Se determinan para este punto como subcuenca de aporte con datos espectrográficos la subcuenca del mismo río Luisa al noroeste de la misma (longitud aprox. 35Km, de orientación oeste a este). La subcuenca del río Luisa, al parecer aporta los metales traza: Cr, Fe, Mn y Pb, otro tipo de aporte para el Cu y Ni.
La estación del Río Magdalena: Purificación (11) los rangos de concentración de los metales traza en esta estación son: Q2 para Cr, Fe y Mn, Q3 para Cu y Q4 para Ni y Pb. Sin aporte de la Cuenca del Río Saldaña y con datos espectrográficos en algunos afluentes al Sur de vertiente oriental, los cuales al parecer son aporte del Cr, Fe y Mn y de otro tipo de aporte, posiblemente de aguas arriba el Cu, Ni y Pb.
La estación del Río Magdalena: La Chamba (12) los rangos de concentración de los metales traza en esta estación son: Q2 para Cr, Fe y Mn, Q3 para Cu y Pb y Q4 para Ni. Con aporte de la Cuenca del Río Saldaña con sus respectivas
64
estaciones y subcuencas de aporte, así como las estaciones del Río Luisa y Río Magdalena -Purificación. Los resultados muestran que el contenido de Cu, Ni y Pb es continuo a lo largo de la zona de estudio; el Cr, Fe y Mn presentan diversas variaciones intercuartilicas en el área estudiada.
El análisis de aporte muestra que la estación (12) del Río Magdalena –La Chamba, en el cual influyen todas las estaciones y subcuencas analizadas, para todos los metales traza si presentan aporte. El Cr, Fe, Mn y Pb, muestran la influencia de aporte de las estaciones y subcuencas asociadas, mientras que el Cu y Ni en algunos sitios no presentan esta relación.
4.5. ANALISIS PETROGRAFICO
Se realizó una descripción petrográfica a las arenas de las muestras de la Cuenca Saldaña, utilizando microscopía transmitida con conteo de puntos de 250 para cada placa.
En la Tabla 15, se resumen los resultados obtenidos para las muestras de sedimentos de fondo del muestreo A de septiembre. El análisis petrográfico de los sedimentos de las muestras de la Cuenca del Río Saldaña, mostraron un tamaño de grano que varía entre 80 y 3100 micras, con un sorteamiento pobre a moderadamente bueno y granos angulares a subredondeados, lo que indica poco transporte en casi todas las estaciones de muestreo, siendo mayor el transporte en las estaciones del Río Saldaña (medio y bajo) y el Río Magdalena.
En la Figura 15 se muestran las relaciones entre los componentes principales: fragmentos líticos (FL), cuarzo (Qz) y feldespatos (feld), en las diferentes estaciones de muestreo. La relación entre estos componentes es la siguiente:
FL >= Qz > feld Queb. Batatas (1QB) y Queb. San Pedro (QSP) FL > Qz = feld Queb. Paipa (4QP) y Río Meche (7RM) Qz >= feld >= FL Río Saldaña (3RSa, 6RSj y 11RSb), Río Amoya,
Río Ortega, Río Cucuana y Río Magdalena.
La relación entre el contenido de fragmentos líticos: sedimentarios (LS), ígneos (LI) y metamórficos (LM), es la siguiente:
LS > LM > LI Queb. Batatas (1QB), Queb. San Pedro (2QSP), Río Saldaña –alta (3RSa), Río Amoya (5RA).
LM > LS > LI Queb. Paipa (4QP), Río Meche (7RM), Río Saldaña (RSj), Río Ortega (8RO) y Río Cucuana (9RC)
65
Figura 15: MAPA DE COMPONENTES MINERALÓGICOS PRINCIPALES
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En la Figura 16, se observa la ubicación y presentación visual en aumento 4x en nicoles paralelos y cruzados de cada sección delgada en cada una de las estaciones de muestreo. Se observan en las estaciones de la Quebradas Batatas, San Pedro y Paipa granos grandes y pequeños, lo cual indica un menor sorteamiento además, muestran en sus respectivas secciones delgadas un mayor contenido en fragmentos líticos y de tipo sedimentario; esto indica que el nacimiento de las quebradas esta muy cercano en comparación al origen de las otros drenajes con estación de muestreo de la cuenca del río Saldaña y Río Magdalena.
Figura 16: DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA DE LOS SEDIMENTOS
69
Los minerales identificados en el presente estudio, que contienen metales traza, se presentan en la Tabla 16.
Tabla 16: CONTENIDO DE METALES TRAZA EN LOS MINERALES IDENTIFICADOS
Mineral Metales traza del presente estudio
Susceptibilidad
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Biotita
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Feldespato potásico
Moscovita
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Cu, Mn, Ni, Zn
Cu, Mn
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Cu, Pb
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Cr, Ni, Zn
Meteorización
Fácil
Moderada
Resistente
Se presenta en la Figura 17, el detalle (Aumento de 10x) en cada sección delgada, de minerales como feldespato potásico, plagioclasa, líticos volcánicos, hornblenda, biotita, moscovita y algunos minerales opacos que podría ser ilmenita, magentita o sulfuros como pirita, los cuales contienen metales traza y que son fácilmente alterables. En todas las secciones delgadas se observa una fuerte sericitización de las plagioclasas y cloritas como producto de procesos de alteración geoquímica.
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5. ANALISIS DE LA DISPERSION GEOQUIMICA DE LOS METALES TRAZA
Una pequeña porción de material en la tierra normalmente no se mantiene idéntica, debido a transformaciones mayores en el ciclo geoquímico, pero tiende a ser redistribuido, fraccionado y mezclado con otros materiales. Estos procesos en que los átomos y las partículas se mueven a nuevas locaciones y ambientes geoquímicos, se llama dispersión geoquímica. (Rose, et.al. 1979).
El proceso de dispersión generalmente, ocurre en sistemas dinámicos en que materiales terrestres están sufriendo cambios en las condiciones químicas y condiciones físicas como temperatura, presión, esfuerzo mecánico, etc. Las rocas o minerales estables en un ambiente y las moléculas o átomos contenidos en estos son liberados para ser dispersados por procesos químicos o mecánicos.
La dispersión por procesos químicos y bioquímicos, crean fracciones de diferente composición química. Las fracciones más móviles tienden a salir de su estado original si hay caminos adecuados y gradientes físicos o químicos (promediables).
La dispersión geoquímica que trata el presente estudio, de acuerdo al ambiente fluvial en que ocurre es de tipo superficial (dispersión secundaria) que corresponde a un estado tardío posterior a la formación original de los materiales parentales o minerales (dispersión primaria); la cual ocurre en un proceso magmático y sobre todo, en un depósito hidrotermal. La dispersión primaria ocurre en un ambiente profundo y la dispersión secundaria en un ambiente superficial.
Para el análisis final de dispersión geoquímica del área de estudio, se han tenido en cuenta las características geológicas y geoquímicas del área de estudio, divididas así: el valle del río y la parte montañosa aledaña al área.
5.1. ANALISIS GEOLOGICO
Para complementar el análisis de aporte geológico del área de estudio, se han considerado unidades geológicas con dato geoquímico, de los respectivos puntos de muestreo y subcuenca con datos para el análisis de aporte: (Figura 18).
Unidades Precámbricas y Cámbricas como el Complejo de Cajamarca, formadas principalmente por rocas metamórficas.
Unidades Triásicas como las Formaciones Luisa, Payande y Saldaña, formadas
73
por rocas sedimentarias.
Unidades Jurásicas de rocas ígneas: volcánicas como la Formación Saldaña y plutónicas como el Batolito de Ibagué.
Unidades Cretácicas: Constituida por rocas sedimentarias, como lutitas, calizas, lodolitas y arcillolitas de las Formaciones Caballos, Vileta y Guaduas.
Unidades Terciarias, de rocas sedimentarias como conglomerados del Grupo Gualanday y depósitos volcánicos como coladas de lava o abanicos.
Unidades Cuaternarias formadas por depósitos sedimentarios aluviales.
En la Tabla 17, se resumen los principales eventos geológicos del área de estudio, indicando el drenaje con dato geoquímico.
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Las subcuencas delimitadas con datos geoquímicos y las estaciones de muestreo, recorren principalmente unidades jurásicas, cretácicas y cuaternarias. Siendo predominante en el recorrido el Batolito de Ibague de edad Jurasica. La Cuenca del río Saldaña presenta explotación minera de oro.
5.2. MAPAS DE DISPERSION GEOQUIMICA DE METALES TRAZA
En el Anexo 1, se presenta el “Mapa preliminar de dispersión geoquímica de metales traza en la Cuenca del Río Saldaña (Tolima)”, el cual pretende de forma aproximada resumir los resultados del presente informe.
Se presentan seis mapas, uno para cada elemento traza: Cr, Cu, Fe, Mn, Ni y Pb. Los cuales pretenden resumir los resultados obtenidos y presentados en este informe y dar una aproximación del comportamiento y recorrido de los metales traza la Cuenca del Río Saldaña.
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CONCLUSIONES A partir del análisis de los factores fisicoquímicos en oxigeno disuelto atendiendo a los requisitos de calidad de agua para riego, ofrece tipo C1 que corresponden a aguas de suficiente calidad. El pH y conductividad eléctrica están relacionados con los componentes del drenaje en cuanto al contenido de electrolitos, en los sitios donde se incrementa la conductividad, muestra la influencia de la actividad de explotación minera en la zona
El promedio de los contenidos de las concentraciones dadas por ataque parcial y por ataque total, indica un mayor incremento en la concentración de los metales traza en el muestreo II por ataque total, siendo el doble de la concentración en este caso para el cadmio y plomo. Se observa cierto tipo de relación espacial con los componentes hidrográficos en el muestreo II para los metales traza de cromo, níquel y zinc.
Se presentan en el muestreo I, resultados de factor de movilidad más altos que en el muestreo II, esto se debe por el mayor contenido obtenido en el muestreo II por ataque total. En muestreo I, los metales traza que presenta mayor factor de movilidad (>4 y 2-4) los elementos mayor probabilidad de enriquecimiento en la fase móvil son: cadmio, plomo y zinc, y en el muestreo II solo el cadmio presenta factor de movilidad.
El muestreo II presenta valores más altos de los metales traza, debido al mayor arratre de materiales en aguas altas, no obstante el factor de movilidad es más bajo en el muestreo I.
Las relaciones entre los resultados de la zona de aporte (Zap), muestreo I (I) y muestreo II (II) son las siguientes: Zap > II > I, para el Cd, Cr, Cu, Fe, Mn y Zn, II > Zap > I, para el Pb y II > Zap, para el Ni. La comparación de los promedios de los metales traza entre la zona de aporte y el río se pueden resumir así: Zona de aporte > Río (Cd, Cr, Fe, Mn, Pb, Zn) y Río >= Zona de aporte (Cu, Ni). Los metales traza que muestran la influencia en el aporte de las estaciones y subcuencas asociadas son: Cr, Fe, Mn y Pb, mientras que el Cu y Ni en algunos sitios no presentan esta relación.
El análisis petrográfico realizado a los sedimentos de fondo y por el contenido de minerales en las arenas estudiadas se demuestra que en el área de aporte es cercana, con alta influencia geológica del área de estudio, especialmente de las unidades jurásicas.
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