Localización de estructuras acuíferas en medios fracturados mediante el método de Tomografía Eléctrica Resistiva en sectores de la estancia Las Calandrias, provincia de Santa Cruz

Abstract

El presente trabajo final se centró en la caracterización hidrogeológica del subsuelo en sectores de la Estancia Las Calandrias, ubicada en la provincia geológica del Macizo del Deseado, provincia de Santa Cruz, Argentina. Mediante la aplicación del método geofísico de Tomografía Eléctrica Resistiva (TER), se buscó identificar estructuras geológicas potencialmente acuíferas en medios volcánicos fracturados, con el propósito de contribuir al conocimiento hidrogeológico de la región y favorecer una futura explotación de los recursos hídricos subterráneos del sector. Se llevó a cabo una campaña de adquisición de datos mediante un equipo multicanal con capacidad para 72 electrodos y una longitud total de línea de 710 metros. Se relevaron dieciséis perfiles distribuidos en cuatro grillas principales: Centro, Sur, Este y Oeste. A partir de los datos obtenidos, se generaron modelos bidimensionales (2D) y pseudo-tridimensionales (3D) de distribución de resistividad, incorporados en un entorno visual tridimensional lo que permitió una interpretación espacial integrada de las estructuras del subsuelo. El uso combinado de distintos arreglos de electrodos (Wenner, Schlumberger, Dipolo-Dipolo y Polo-Polo) contribuyó a mejorar la sensibilidad del método, optimizando la resolución tanto en profundidad como en dirección lateral, y favoreciendo la identificación de heterogeneidades en el subsuelo. Durante la interpretación, se estableció una escala de resistividades general para el área de estudio entre 5 y 180 Ω·m, lo cual permitió clasificar los datos en tres categorías principales: resistividades bajas (menores a 20 Ω·m), asociadas a zonas saturadas o altamente alteradas; resistividades medias (entre 20 y 70 Ω·m), vinculadas a materiales parcialmente meteorizados o fracturados; y resistividades altas (superiores a 70 Ω·m), correspondientes a rocas volcánicas masivas o poco fracturadas. Los resultados obtenidos evidenciaron la eficacia de la Tomografía Eléctrica Resistiva para detectar estructuras acuíferas en medios geológicamente complejos como los del Macizo del Deseado. La integración de datos adquiridos mediante distintos arreglos y su procesamiento en modelos 2D y pseudo-3D dentro de un entorno tridimensional, junto con el análisis topográfico y geológico, permitió mejorar sustancialmente la interpretación de las estructuras del subsuelo. Asimismo, la calidad de los datos adquiridos durante la campaña, favorecida por un buen acoplamiento electrodo-terreno, permitió generar modelos coherentes entre perfiles y grillas, incrementando la confiabilidad de los resultados. Finalmente, la integración de estos modelos junto con información geológica local permitió identificar zonas con contrastes resistivos que fueron interpretadas como potenciales sectores de fracturas. Estas zonas presentan características representativas de sistemas hidrogeológicos típicos de acuíferos en medios fracturados, evidenciando un importante potencial hidrogeológico en el área de estudio.

ABSTRACT This final thesis focused on the hydrogeological characterization of the subsurface in sectors of Estancia Las Calandrias, located in the geological province of the Deseado Massif, in Santa Cruz Province, Argentina. Through the application of the Electrical Resistivity Tomography (ERT) method, the study aimed to identify geological structures potentially associated with aquifers in fractured volcanic environments, with the objective of contributing to the hydrogeological knowledge of the region and supporting the future sustainable exploitation of groundwater resources in the area. The data acquisition campaign was conducted using a multichannel system with a 72-electrode capacity and a maximum line length of 710 meters. Sixteen profiles were surveyed, distributed across four main grids: Central, South, East, and West. From the acquired data, twodimensional (2D) and pseudo-three-dimensional (3D) resistivity models were generated and integrated into a 3D visual environment, allowing for a more complete spatial interpretation of subsurface structures. The combined use of various electrode arrays (Wenner, Schlumberger, dipole-dipole, and pole-pole) significantly enhanced the sensitivity of the method, optimizing resolution both in depth and laterally, and facilitating the detection of subsurface heterogeneities. During the interpretation, the general resistivity range for the study area was established between 5 and 180 Ω·m, allowing for classification into three main categories: low resistivities (below 20 Ω·m), associated with saturated or highly altered zones; intermediate resistivities (between 20 and 70 Ω·m), related to fractured or partially weathered materials; and high resistivities (above 70 Ω·m), corresponding to massive or slightly fractured volcanic rocks. The results demonstrated the effectiveness of Electrical Resistivity Tomography in detecting aquifer structures within geologically complex environments such as the Deseado Massif. The integration of data acquired with different arrays and processed into 2D and pseudo-3D models within a 3D context, along with topographic and geological analysis, significantly improved the interpretation of subsurface structures. Additionally, the high quality of the acquired data, favored by good electrode-ground coupling, allowed for the generation of coherent models across profiles and grids, enhancing the reliability of the results. Finally, the integration of geophysical models with local geological information enabled the identification of resistivity contrasts interpreted as potential fractured zones. These areas exhibit characteristics typical of hydrogeological systems in fractured media, indicating significant groundwater potential within the study area. .