Structure of the Guaraní aquifer in the surroundings of the Uruguay river from magnetotel- luric soundings

• Autores: Fernando Corbo, Jorge Arzate Flores, Alejandro Oleaga
• Localización: Geofísica internacional, ISSN 0016-7169, ISSN-e 2954-436X, Vol. 51, Nº. 1, 2012, págs. 17-37
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Este trabajo se enfoca en obtener un modelo geológico del Sistema Acuífero Guaraní (SAG) en una de las zonas de mayor explotación, mediante sondeos magnetotelúricos de espectro amplio. La región analizada comprende ambos flancos del Río Uruguay entre las latitudes 30º 30’ y 31º 52’ Sur y las longitudes 57º y 58º 22’ Oeste. Como parte de este estudio se realizaron un total de 31 sondeos AMT y MT los cuales fueron calibrados con 14 pozos profundos con información del subsuelo. Previo a la interpretación cuantitativa de los datos, se llevó a cabo un análisis de distorsión de los datos para determinar la dimensionalidad del medio geológico de la región. Los resultados indican que a frecuencias mayores de 1 Hz el subsuelo se comporta como un semi-espacio estratificado (1D) a excepción de algunos sitios en donde existe distorsión asociada a estructuras geológicas locales. A partir de la inversión uni- dimensional del conjunto de sondeos, se estimó la distribución de las principales unidades litológicas que constituyen el relleno de la cuenca Chaco-Paranense en esta zona, incluyendo al SAG. La calibración de los modelos obtenidos y la asignación de rangos de resistividad de las principales unidades litológicas se llevó a cabo utilizando siete registros de perforaciones profundas disponibles en la zona. Los resultados muestran que el basamento precámbrico se hace más profundo en dirección Oeste, alcanzando profundidades mayores a los 4 km en el lado Argentino del área de estudio. Como parte de los resultados se destaca la presencia de una estructura próxima y paralela al Río Uruguay que parece corresponder a una falla regional que sugiere desplazamientos verticales mayores a los 2 km, con el bloque caído hacia el poniente.

    Según esta interpretación, el Río Uruguay es en sí mismo una expresión superficial de dicha estructura ya que tiene aproximadamente su misma dirección. A frecuencias inferiores a 1 Hz el subsuelo se comporta como un medio bidimensional con un azimuth de la estructura regional de aproximadamente 0º, el cual es consistente con la orientación aproximada NS del río Uruguay. Usando esta información se llevó a cabo una inversión bidimensional a lo largo de cuatro perfiles transversales a la dirección del río con el objeto de contrastar los modelos obtenidos con aquellos que resultan del tratamiento 1D.

    Los modelos 2D obtenidos arrojan resultados consistentes, mostrando rasgos y estructuras semejantes a los obtenidos a partir de la inversión 1D del invariante de la impedancia

  • English

    We use wide band magnetotelluric soundings to infer the geological and structural surrounding of the Guarani Aquifer System (SAG) in an area of major exploitation. The studied region comprises both sides of the Uruguay river, between latitudes 30º 30’ and 31º 52’ South and longitudes 57º 00’ and 58º 22’ West. A total of 31 AMT and MT soundings were used for the geological interpretation, which were calibrated with 14 deep wells with lithologic information.

    Prior to a quantitative interpretation of the data, a distortion analysis of the impedance was carried out to define the dimensionality of the predominant geological structures in the zone.

    The results show that at high frequencies, larger than 1 Hz, the earth behaves as a stratified ground or one-dimensional (1D) earth, excepts at some of the sites where the observed distortion is associated to local geological structures. From the one-dimensional inversion of the impedance determinant of the data set we estimate the distribution of the main lithological units that conform the sedimentary filling in the zone of the Chaco-Paranense basin, including the SAG.

    The calibration of the obtained models and the assignation of the resistivity ranges of the main geological units were done using seven resistivity logs from deep wells available in the area. The results show that the Precambrian basement becomes deeper towards the west, reaching depths larger than 4 km in the Argentinian side of the studied area. The results also show the existence of a structure near and parallel to Uruguay river, that seems to correspond with a major regional fault, suggesting vertical displacements larger that 2 km. According to this interpretation the Uruguay river is a superficial expression of the deep regional fault having roughly the same azimuth. At frequencies below 1 Hz the ground turns out to be bi-dimensional with a regional strike angle of around 0º, which is consistent with the NS trend of the Uruguay river. Using this information a 2D inversion was performed along four profiles perpendicular to the river to contrast the results obtained using the more simple 1D approach. The 2D models obtained yield consistent results showing similar features and structure for the SAG obtained from the 1D inversion of the invariant of the impedance