Hydrogeochemical characteristics of deep groundwaters of the Hesperian Massif (Spain)

Uno de los objetivos prioritarios para la evaluacion de la seguridad de un almacenamiento geologico de residuos de alta actividad en rocas cristalinas es conocer la composicion quimica del agua subterranea y determinar los procesos de interaccion agua/roca que la controlan. Este trabajo trata de ofrecer una sintesis de los resultados de las investigaciones realizadas en Espana sobre caracterizacion hidrogeoquimica de diferentes tipos de roca (granito y esquisto) hasta una profundidad de 500 m. Las zonas sobre las que se ha investigado son antiguas minas de uranio localizadas en la Zona Centro-Iberica del Macizo Hesperico: (1) El Berrocal (Toledo), un pluton granitico con una alta densidad de fracturacion y fuertes gradientes hidraulicos condicionados en gran parte por la topografia, actua como una zona de recarga; (2) Los Ratones (Caceres), un pluton granitico que actua como zona de descarga de las sierras colindantes; y (3) Sageras-Mina Fe (Salamanca), un area muy fracturada, de esquistos, donde la recarga procede de las precipitaciones en las zonas montanosas del entorno y la descarga se produce en los rios Agueda y Yeltes, limites S-NW y NE de la mina, respectivamente. Las interpretaciones hidrogeoquimicas realizadas en las tres zonas de estudio indican que la zona de Los Ratones es la mas representativa de procesos de interaccion agua-roca largos y aguas subterraneas antiguas. El agua que circula por las fracturas a 500 m de profundidad en Los Ratones es diluida (<500 µS/cm) y de tipo bicarbonatada sodica. El pH esta en torno a 7,8 ± 0,2 y el potencial redox es reducido ( 242 ± 62 mV), lo que implica una concentracion muy baja de uranio disuelto (u otros radioelementos con comportamiento similar) en el agua subterranea. El tiempo de residencia de las aguas se calculo a partir de los analisis de 14C. Los datos sugieren una edad de 1,6 x 104 anos y, de la medida de los gases nobles en el agua, se ha calculado una temperatura de recarga de 2-3 oC. La alteracion de silicatos, la disolucion y precipitacion de carbonatos y el intercambio ionico son los principales procesos responsables de las caracteristicas de las aguas en las tres zonas de estudio. En este trabajo se presenta un modelo de funcionamiento hidrogeoquimico de las zonas de El Berrocal y Los Ratones, que considera los procesos mencionados teniendo en cuenta el sistema de flujo local. Los resultados obtenidos para las aguas subterraneas profundas del Macizo Hesperico se han comparado con los datos de otras localidades litologicamente similares de Europa, Canada y Japon.