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LURRALDE INVESTIGACION Y ESPACIO ISSN: 0211-5891 N. • 9 (1986) p. 85-104 HIDRODINAMICA E HIDROQUIMICA DEL MACIZO DE OIZ * JOSEBA AGUAYO FERNANDEZ ** INAKI ANTIGÜEDAD AUZMENDI *** ALFONSO GARCIA DE CORT AZAR RUIZ DE AGUIRRE ** JULIO MARTINEZ LOPEZ ** ANA ORTEGA ARIAS ** ** Geoteknika, S.A.L. *** Dpto. de Geotécnica (UPV /EHU). Leioa. Palabras Clave: Hidrodimimica, Hidroquimica, Direcciones de flujo, Subtemineo, Macizo de Oiz, Vizcaya. Key Words: Hydrodynamics, Hydrochemist, Directions of the subterrene flow, Macizo de Oiz, Vizcaya. * El presente trabajo constituye un extracto de algunos de los capitulos de la •lnvestigaci6n Hidrogeol6gica de la Unidad Terciaria de Oiz (1. a fase)» y de •Aforos en Oiz•, proyectos reali- zados para el CADEM por GEOTHEKNIKA, S.A.L. (Bilbao) con la colaboraci6n de D. Ifiaki Antigüedad Auzmendi, profesor de la Universidad del Pais Vasco. 85

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Page 1: Hidrodinamica e Hidroquimica del Macizo de Oiz · Se definen las principales direcciones de flujo subterraneo en el Macizo de Oiz las cuales en ... el flujo subterrâneo mâs

\ LURRALDE INVESTIGACION Y ESPACIO

ISSN: 0211-5891 N. • 9 (1986) p. 85-104

HIDRODINAMICA E HIDROQUIMICA DEL MACIZO DE OIZ *

JOSEBA AGUAYO FERNANDEZ ** INAKI ANTIGÜEDAD AUZMENDI *** ALFONSO GARCIA DE CORT AZAR RUIZ DE AGUIRRE ** JULIO MARTINEZ LOPEZ ** ANA ORTEGA ARIAS **

** Geoteknika, S.A.L. *** Dpto. de Geotécnica (UPV /EHU). Leioa.

Palabras Clave: Hidrodimimica, Hidroquimica, Direcciones de flujo, Subtemineo, Macizo de Oiz, Vizcaya.

Key Words: Hydrodynamics, Hydrochemist, Directions of the subterrene flow, Macizo de Oiz, Vizcaya.

* El presente trabajo constituye un extracto de algunos de los capitulos de la •lnvestigaci6n Hidrogeol6gica de la Unidad Terciaria de Oiz (1. a fase)» y de •Aforos en Oiz•, proyectos reali­zados para el CADEM por GEOTHEKNIKA, S.A.L. (Bilbao) con la colaboraci6n de D. Ifiaki Antigüedad Auzmendi, profesor de la Universidad del Pais Vasco.

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JOSE BA AGUI\ YO FERNANDEZ; IRA KI ANTIGÜEDAD AUZMENDI; ALFONSO GARCIA DE CORT AZAR RUIZ DE AGUIRRE; JULIO MARTJNEZ LOPEZ; A. NA ORTEGA ARIAS

RESUMEN: HIDRODINAMICA E HIDROQUIMICA DEL MACIZO DE OIZ.

Se definen las principales direcciones de flujo subterraneo en el Macizo de Oiz las cuales en muchos sectores atraviesan divisorias superficiales y se delimitan, en consecuencia, las zonas de mayor interés de cara al aprovechamiento de los recursos hidricos. Se caracterizan hidroquimica­mente, en base al método de Analisis en Componentes Principales (A_C.P.), las aguas del Tercia­rio de Oiz, distinguiéndose en este sentido tres tipos de aguas seglin los materiales a los que aparecen asociados.

LABURPENA

Oiz mendialdeko uren lurpeko norabide nagusiak zehazten dira azterlan honetan, norabideak alde batzutan lurgaineko uren arro mugak zeharkatzen dituztela agerian utziz. Ondorioz uren hustirakuntzarako interes handieneko biltegiak mugatu dira. Hidrokimikaren aldetik, ostera, eta A_C_P. (osagai nagusietako analisa) izeneko metodoaz baliaturik Oiz unitateko uren banaketa egin da ateratako ur taldeok drenaiaturiko formazio geologikoekin parekatu direlarik-

SUMMARY: HYDRODYNAMICS AND HYDROCHEMIST OF THE MACIZO DE OIZ.

It is defined the principal directions of the subterrene flow in the Macizo de Oiz, that in many sectors run through superficial divides and they are delimited, in consequence, the areas of more interest according to the exploitation of the hydrie re sources. They are defined hydrochemistly, on the basis of the method of Analysis of the main componentes (A.C.P.)_ The waters from the Ter­tiary in Oiz, distinguishing in this sense three types of water according to the materials they are associated to_

1.- LOCALIZACION. GEOLOGIA E HIDROGEOLOGIA GENERAL.

La zona de estudio del primero de los proyectos citado al pie de la pagina (CADEM, 1985a) se muestra en la figura 1, si bien de ella bernos retenido para este trabajo basicamente el denominado macizo de Oiz por ser el de mas alto interés hidrogeologico.

Geologicamente se trata de una porcion del denominado Sinclinorio Viz­caino en la que afloran materiales cretacicos, terciarios y cuaternarios de di­versa naturaleza que puede agruparse, para los fines de este estudio, bajo los si gui entes epigrafes:

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HJDRODINAMICA E HIDROQUIMICA DEL MACIZO DE OlZ

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Flg.1 : SITUACION ZONA INVESTIGADA

CRETACICO.

1.- Margas y flysch.

lncluye: lutitas ne gras con intercalaciones de areniscas y series margo­sas y flyschoides con niveles centi-decimétricos. Localmente aparecen niveles volcanogénicos asî como pequeftos stocks basicos.

TRANSITO CRETACICO-TERCIARIO

2.- Margas y calizas.

Se trata de margas rosaceas, muy lajeadas, y calizas cremas y rosas, generalmente bien estratificadas en bancos decimétricos.

TERCIARIO

3.- Secuenclas flyschoides.

Corresponden a los materiales mas abundantes de la Unidad de Oiz. Se trata de formaciones constituidas por una alternancia mon6tona de niveles de calizas; margas, lutitas y areniscas. Pueden reconocerse dos tipos de sucesio­nes de este tipo en funciôn del predominio o 'abundancia de detrfticos (arenis­cas) frente a los componentes margocarbonatados:

3a.- Flysch margoso

3b.- Flysch arenoso

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JOSEBA AGUA YO FERNANDEZ; IAAKI ANTIGÜEDAO AUZMENDI: ALFONSO GARCIA DE CORTAZAR RUIZ DE AGU IR RE; JULIO MARTINEZ LOPEZ; ANA ORTEGA ARIAS

4.- Conglomerados y areniscas.

Se trata de formaciones constituidas por areniscas, microconglomerados y conglomerados, de naturaleza cuarzo-feldespatica, estratificados en bancos patentes, y que ocupan frecuentemente los sectores topogratïcamente mas elevados.

5.- Margas con olistolitos.

Constituyen sucesiones formadas por margas con olistolitos calizos de dimensiones variadas.

6.- Calizas y brechas calcareas.

Se trata de brechas carbonatadas, calizas brechoides, calizas y local­mente calcarenitas, en un conjunto bien estratificado.

CUATERNARIO

7.- Aluvial y coluvial.

Son dep6sitos formados por bloques heterométricos de areniscas, calizas, etc., embutidos en una matriz arcillo-limo-arenosa. Localmente esta matriz esta ausente existiendo un verdadero canchal de bloques autosoportados.

Basandonos en las caracteristicas litoestructurales de estos materiales, asi como en el inventario de puntos de agua y en los resultados de las campa­fias de aforos, se han diferenciado un total de ocho unidades en funci6n de su comportamiento hidrogeol6gico (figura 2):

Unidad 1 2 3 4 5

6 7 8

Mate rial es Margas y flysch Margas y calizas Flysch margoso Flych arenoso Conglomerados y areniscas

Mar gas con olistolitos Calizas y brechas Aluvial y coluvial

Permeabilidad Muy baja-Baja Muy baja (Baja) Muy baja-Baja (Media) Baja-Media (Alta) Media-Alta (Baja)

Muy baja (Baja) Baja-Media Alta (Media)

(Entre paréntesis figuran valores locales de la permeabilidad).

Como se observa en la figura 2, la Unidad de Oiz se presenta como un conjunto de formaciones con comportamientos hidrogeol6gicos diversos, sellado por materiales de muy baja-baja permeabilidad (Unidad 1: Margas y flysch). Los afloramientos de estas formaciones dibujan, a grosso modo, bandas de direcci6n NW- SE salvo en el sector suroriental y en el macizo de Oiz.

Las permeabilidades de los diversos grupos litol6gicos varian desde muy bajas (flysch, margas) a altas (coluvial), siendo los materiales areno-conglo­meraticos del macizo de Oiz los de mayor interés hidrogeol6gicos par su permeabilidad (media a alta, localmente baja), su exténsion de afloramiento y su potencia.

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JOSE BA AGUAYO FERNANDEl; JAAKI ANTJG0EDAD AUZMENDI; ALFONSO GARCIA DE CORTAZAR RUIZ DE AGUIRRE; JULIO MARTINEZ LOPEZ:

ANA ORTEGA ARIAS

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HIDRODINAMICA E HIDROQUIMICA DEL MACIZO DE OIZ

2.· HIDRODINAMICA DEL MACIZO DE OIZ.

La investigaciôn hidrogeolôgica tiene como uno de sus principales obje­tivos el conocer las direcciones de flujo del agua subterranea y, en consecuen­cia, poder delimitar zonas de acumulaciôn de la misma de cara a su posible aprovechamiento.

Para determinar dichas direcciones en el Macizo de Oiz, se han realizado dos campafias de aforos directos diferenciales con molinete en las cuencas del Orobios, Arria y Oka, principales lugares de drenaje del citado macizo. Ante­riormente se habian realizado dos campafias en toda la Unidad con el fin de definir hidrogeolôgicamente los diversos sectores.

2.1.- Aforos diferenciales.

Los aforos realizados se distribuyen por cuencas de la siguiente manera (sôlo los utilizados para este trabajo):

Campaiia l.a 2.a

Fecha Mayo-85 Octubre-85

Orobios 6 7

Arriba 5 5

Oka 4 3

Los resultados obtenidos (figura 3) se sintetizan en el siguiente cuadro (cuadro n. 0 1), en el que se indican en circulo los valores totales de la cuenca considerada, siendo el resto el resultado de considerar solo el ârea drenada entre dos aforos consecutivos y la diferencia de caudal entre los mismos.

Para la elaboraci6n de este cuadro, se han considerado adecuadamente las cantidades detraidas por las captaciones existentes en la zona asi como las diversas conducciones de las centrales hidroeléctricas.

2.2.· Direcciones de flujo.

A partir de los datos anteriores, y sobre la base geol6gica de la zona, se han distinguido las Iineas preferentes de flujo subterrâneo (figura 4):

En la Cuenca del Orobios, cuyo caudal especifico es el mâs elevado globalmente debido al mayor porcentaje relativo de materiales areno-conglo­merâticos, las direcciones de flujo subterrâneo son variables:

-En la zona· Norte (Garofio-Oiz) se produce una circulaci6n preferente hacia el Sur y Suroeste.

- En la zona intermedia (Mozolotoki-Lasiar), el flujo subterrâneo mâs importante sigue las barras mâs permeables surgiendo, a partir de éstas, en los puntos topogrâficamente mâs bajos.

Las fracturas que recorren las diversas zonas de esta cuenca, particular­mente aquellas que ponen en contacto materiales de diferente litologia y comportamiento hidrogeol6gico, hacen un papel muchas veces de colectores importantes. Tai es el caso, por ejemplo, de la existente en el Portal de Magu­nas que conduce hacia el Nordeste gran parte del flujo asociado aLafloramien-to detritico allf existente. -

Por ultimo, y por Jo que respecta a la Cuenca del Orobios, queda clara la existencia de una direcciôn de flujo subterrâneo que, comenzando en su extre-

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HIDRODINAMICA E HIDROQUIMICA DEL MACIZO DE OIZ

mo Nororiental (Oiz), atraviesa la divisoria superficial de esta cuenca con la del Arria uniéndose posteriormente a la circulaci6n general en esta ultima.

En la Cuenca del Arria, pueden distinguirse dos sectores o zonas en cuanto a la circulaci6n subterranea:

- La zona Norte, que corresponde a los afloramientos areno-conglomeni­ticos, presenta un flujo principal hacia el Sur. Este flujo se une al prove­niente de la vecina cuenca del Orobios, y se ve frenado a la altura del contacta (mecanico) con las series flyschoides, favoreciéndose asi la sali­da de las aguas a través, principalmente, de la surgencia difusa de Urzulu.

-En la zona Sur, con materiales generalmente menas permeables, las direcciones de circulaci6n son variables, si bien aquellas localizadas en los niveles mas groseros tienden a seguir la forma del afloramiento de éstos (E- W). Asimismo, la existencia de diversas fracturas parece condi­cionar, a favor de ellas, la presencia de flujos localmente importantes.

Finalmente, es de destacar la existencia de un flujo en el sector Norte (Oiz) que, atravesando la divisoria superficial entre las cuencas del Arria y del Oka, penetra en ésta uniéndose a la circulaci6n alli presente. Este flujo se presenta en periodos de aguas normales, puesto que en estiajes prolongados, el flujo se dirige hacia el SW.

En la Cuenca del Oka, con un caudal especffico mas reducido, debido a la ausencia de grandes afloramientos permeables, merece destacarse el impor­tante pape! que juega la fractura situada al Norte de la misma y que determina la existencia de importantes surgencias temporales. Estas representan la sali­da de flujos provenientes no solo de la Cuenca del Oka sino, como ya se ha indicado, de la vecina Cuenca del Arria en periodos de aguas normales.

2.3.- Velocidad del tlujo.

La correcta definici6n de la hidrodinamica de un sistema acuifero debe incluir calculas sobre la velocidad del flujo subterraneo o, en su defecto, sobre transmisividades y permeabilidades paralelas y perpendiculares a la estratifi­cacion y a los pianos de fractura. En el caso que nos ocupa, tales calculas no han podido hacerse numéricamente debido a la ausencia de ensayos perti­nentes (en particular bombeos y coloraciones). Sin embargo, se puede estimar en términos relativos dichas caracteristicas basandonos en las permeabili­dades me dias generales de los di versos materiales.

La mayor velocidad del flujo subterraneo se produce, a excepci6n de los coluviales y aluviales, en los materiales areno-conglomeraticos y, dentro de éstos, a favor de la estratificaci6n y fracturaci6n. Este flujo se ralentiza en el flysch arenoso y aun mas en el margoso, donde la velocidad del flujo perpen­dicular a la estratificacion es minima al igual que en las margas con olistolitos.

Esta circunstancia conduce a una conclusion importante: las zonas potencialmente mas interesantes para el aprovechamiento de los recursos hidricos, son aquellas situadas en las cercanias de los contactas entre los diversos tipos de materiales. En efecto, en estas zonas elagua se <<agolpa» al pasar de un media de flujo relativamente rapido a otro mas lento.

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JOSE BA AGUAYO FERNANDEZ: JfiiAKI ANTIGÙEDAD AUZMENDI; ALFONSO GARCiA DE CORTAZAR RUIZ DE AGUIRRE: JULIO MARTINEZ LOPEZ; ANA ORTEGA ARIAS

La velocidad del flujo a favor de las fracturas es variable, dependiendo de las caracteristicas de cada una en concreto. Puede indicarse, sin embargo, que presumiblemente es menor que la de los materiales areno-conglomeni­ticos pero que el interés es alto debido al pape! de colector que juegan fre­cuentemente.

Finalmente, indicar que, como lo demuestra la investigacion geoffsica realizada, la circulacion del agua en los materiales areno-conglomeniticos se produce principalmente en los 130-140 m. superiores.

2.4.- Conclusiones. Esquema hidrodinâmico general.

A grandes rasgos, en conclusion, puede indicarse que los sectores mas interesantes hidrogeologicamente son aquellos con una proporcion de mate­riales areno-conglomeraticos mas elevada. Existen casas en los que las litolo­gfas aflorantes no justifican los caudales que se observan por lo que debe admitirse, entre otros aspectas, una actuacion conductora de fallas, fracturas y contactas entre materiales diversos en general, relacionada con las diferen­tes velocidades del flujo subterraneo: maxima en los materiales areno­conglomeraticos, mfnima en el flysch margoso y en las margas.

Estos mecanismos condicionan en varias sectores que, al menas tempo­ralmente, las direcciones de flujo subterraneo atraviesen divisorias superfi­ciales.

El esquema hidrodinamico simplificado del macizo de Oiz se muestra en la figura 4, donde destaca el sector hidrogeologicamente mas interesante: afloramientos areno-conglomeraticos del Monte Oiz. Este sector puede asimi­larse a una cubeta con su desagüe principal («el del fonda») en Urzulu y rebo­saderos situados progresivamente hacia el este y el oeste que liberan agua si la cantidad existente en un momento determinado supera un cierto nivel. El resto del macizo son basicamente barras con salidas en los puntos topografica­mente mas bajos y, mas raramente, pequefias cubetas del tipo de la comen­tada.

3.- HIDROQUIMICA.

Se han analizado un total de 137 muestras de 131 puntos de agua corres­pondientes fundamentalmente a manantiales, si bien algunos pequefios arro­yos han sido también incluidos en la red de anâlisis. La seleccion de dichas muestras se ha realizado (fugura 2) tanta con criterios geologicos (se han ana­lizadp aguas de todas las formaciones litologicas aflorantes en la zona de estu­dio) como geograficos.

Se ha determinado para cada muestra el contenido en elementos mayori~ tarios (Na, K, Ca, Mg, Cl, S(\, Cû.3 H, C03 , N91) y otros ( N~ Li, B, Nf\, P2 05) asi camo una serie de parâmetros (conductividad, solidos disueltos, pH, dureza, relaciones especificas, etc.) de interés.

Asimismo, algunos parametros han sido registrados in situ a lo largo del periodo de realizacion del presente proyecto; tai es el caso de la conductividad y de la temperatura.

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HIDRODINAMICA E HIDROQUIMICA DEL MACIZO DE OIZ

3.1.- Resultados obtenidos.

La clasificaci6n hidroquimica resultante de los amilisis es la siguiente.

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Clasificaci6n Bicarbonatadas calcicas Bicarbonatadas magnésicas Sulfatadas calcicas

Resulta evidente que la gran mayoria de agua analizadas son bicarbona­tadas calcicas. Con objeto de proceder a una clasificacion mas estricta de estas aguas, y de establecer relaciones con las formaciones litol6gicas drenantes, se ha procedido a realizar un estudio estadistico de los datas recopilados, utili­zando a tai fin el método factorial del Amilisis en Componentes Principales (ACP), herramienta ésta de empleo cada vez mas usual en estudios hidro­geol6gicos y, mas concretamente, hidroquimicos. Aunque el método ACP esta descrito en multiples trabajos, hacemos aqui una breve descripci6n orienta­tiva de su base conceptual y sus posibilidades en hidroquimica, para pasar posteriormente a la aplicacion concreta en la zona objeto de estudio en este proyecto.

3.2.2.- Breve descripcion del método Amilisis en Componentes Principales (ACP).

En hidroquimica es frecuente tener un cumula importante de datas rela­tivos a los analisis efectuados. En muchas ocasiones las dimensiones de las listas de datas a considerar son lo suficientemente grandes como para difi­cultar su tratamiento y posterior deducci6n de conclusiones. Se impone un método adecuado de simplificaci6n que conserve, en la mayor medida posible, la informacion existente en los datos iniciales. Este es el objeto del Amilisis en Componentes Principales (ACP).

El conjunto inicial de datos puede ordenarse y tratarse en forma de matriz, en la que aparecen los casos, o muestras analizadas, y las variables, o elementos determinados para cada una de elias. El objetivo del método ACP consiste en transformar relaciones complejas entre una serie de variables interdependientes (las registradas sobre el conjunto muestral) en relaciones mas sencillas entre un numero sensiblemente mas reducido de variables, éstas independientes, sin que esa transformaci6n suponga pérdida significa­tiva de informaci6n. Las nuevas variables, denominadas comunmente «facto­res», estan relacionadas con las variables originales y explican la mayor parte de la varianza de éstas.

Para la correcta interpretaci6n de los datos iniciales la representaci6n de las muestras analizadas tendria que realizarse en un espacio n-dimensional, donde n es el numero de variables originales consideradas, y el resultado seria una nube de puntos de dificil visualizaci6n. La condensaci6n de la infor­maci6n de un numero reducido de «factores>> (los <<factores» corresponden a las direcciones de alargamiento de la nube) posibilita una representaci6n gra­fica simplificada, ya que expresa la proyecci6n de la nube de los puntos multi­dimensionales en el piano bidimensional engendrado por dos ejes factoriales, y se presta a una mejor interpretaci6n de los datas originales.

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El resultado de la aplicacion del método es la agrupacion de las aguas que presentan caracteres quimicos comparables, posibilitando asi su clasificacion y re ladon con las formaciones geologicas.

3.3.- Aplicacion del método ACP a los datos hidroquimicos de la zona objeto de estudio.

De las 137 muestras iniciales, y después de aplicaciones parciales del método, se han elegido 60 de elias para el estudio final, habida cuenta de que contar con un mayor numero de datos no supone, en este caso, mayor infor­macion a la hora de establecer relaciones entre las caracteristicas hidroqui­micas y las formaciones litologicas drenadas, y, por otra parte, establecer gni­ficas con un gran numero de puntos es, cuando menos, engorroso.

La eleccion de las 60 muestras se ha realizado considerando las princi­pales formaciones litologicas aflorantes en la zona de estudio (materiales margosos del Cret<icico Superior, flysch calizo-margoso de la base del Tercia­rio, flysch calizo-margo-arenoso y areniscas cuarzo-feldespaticas del macizo de Oiz), guardando también una cierta homogeneidad en cuanto a su distribu­cion geognifica (Figura 2).

Por otra parte, se han considerado las 10 variables siguientes: Na, K, Ca, Mg, Cl, S04, HC03, NO~, conductividad y pH. Con estos datos se ha estable­cido la matriz de correlacton entre las variables. Esta matriz, que constituye la entrada del ACP al tratarse de valores normalizados, se adjunta en el cuadro n. 0 2.

Como se puede observar, las correlaciones mas significativas (r>0,70) se establecen entre Cl y Na por un lado, y Ca-HCOrConductividad por el otro, mientras que el resto de los elementos no parecen estar correlacionados. El pH muestra débiles correlaciones negativas con casi todos los elementos, si bien no le damos demasiado interés a este hecho debido a la falta de fiabilidad de los valores del pH, determinados en laboratorio bastante tiempo después de la recogida de la muestra. Débiles correlaciones, aunque positivas en este caso, presenta también el N03 , para el que es vâlido también lo dicho ante­riormente ademas de que en origen parece estar Iigado a actividad organica y/o agricola, por loque no aporta demasiada informaci6n sobre las caracteris­ticas del terreno. De todas maneras, bernos considerado ambas variables en el estudio final, ya que su exclusion no ha implicado aumento significativo de la informacion.

La conductividad de las aguas esta fuertemente controlada por los conte­nidos en Ca (r = 0,898) y HC03 (r = 0, 799), originados en la disoluci6n de los materiales carbonatados de las secuencias flyschoides y del posible cemento calcareo de las formaciones mas detrfticas. En cualquier caso, esta fuerte correlacion es importante por el hecho de que la conductividad puede ser medida fâcilmente sobre el terreno, Jo que nos da un orden de magnitud sobre el contenido en bicarbonatos.

En cuanto al Cl-Na, su origen en las aguas de la zona de estudio solo puede ser atribufdo, de forma general, a la aportaci6n de las aguas de lluvia y su mayor contenido en ciertas zonas a procesos de reconcentraci6n originados

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HIDRODINAMICA E HIDROQUIMICA DEL MAClZO DE OIZ

Cuadro n.o 2. Matriz de Correlacion

MATRIZ DE CORRELACION Na K Ca Mg Xl X2 X3 X4"

Xl 1 . 11 34 .5269 .3184 X2 .11 34 1 .1462 .354 X3 .5269 .1462 1 . 1 567 X4 .3184 .354 . 1 567 1 X5 .757 . 11 07 .5028 .31-56 X6 .3311 .579 .4452 .1483 X7 .4793 .0733 .7996 .5596 X8 . 1 51 .5866 . 1679 .0754 X9 .6443 .2605 . 8991 .3887 X10 -.1226 -.3024 -.0985 -.0419

Cl so4 HC03 N03 X5 X6 X7 - X8

Xl .757 . 3311 . 4793 . 1 51 X2 . 1107 .579 .0733 .5866 X3 .5028 .4452 .75::16 . 1 679 X4 . 31 56 .1483 .5596 .0754 X5 1 . 3024 .4095 .0877 X6 .3024 1 . 1 278 .3992 X7 .4095 • 1 278 1 .0185 X8 . 0877 .3992 . 0185 1 X9 .6005 .4616 .7995 .2658 X10 -.1141 -.2732 .0287 -.3423

Co nd pH X9 X10

Xl .6443 -.1226 X2 .2605 -.3024 X3 . 8981 -.0985 X4 .3887 - .. 0419 X5 .6005 -.1141 X6 .4616 -.2732 X7 .7995 .0287 X8 .2658 -.3423 X9 1 -. 1 863 Xl 0 -.1863

por fen6menos de evapotranspiracion sobre las aguas lentamente infiltradas o que circulan cerca de la superficie. De ahî el importante valor que tienen estos elementos a la bora de conocer las caracteristicas hidrogeologicas de los db­tintas terrenos.

El método de Analisis en Componentes Principales aplicado a estas sesenta muestras ha simplificado el numero de variables (factores) a consi­derar. Con los tres primeras factores, el tanto por ciento de informacion ori­,ginal expresada es del 72, loque se considera habitualmente como valido.

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JOSE BA AGUA YO FERNANDEZ; lAA KI ANTIGOEOAD AUZMENDJ; ALFONSO GARCIA DE CQRT AZAR RUIZ DE AGUIRRE; JULIO MARTINEZ LOPEZ; ANA ORTEGA ARIAS

Factores

1 2 3

Varianza expresada (acumulada) ( o/o)

35,15 58,12 72,19

La contribuciôn mas significativa de las variables en los factores queda asf:

Factor 1 Factor 2 Factor 3

Na 0,80 Cl 0,78 HC03 0,88 Cond. 0,73 K 0,81 so4 0,71 N03 0,80 pH -0,61 Mg 0,90

La distribuciôn de las sesenta muestras consideradas en los pianos bidimensionales 1- II y 1- III, engendra dos por los ejes factoriales, se expresa en las figuras 5 y 6. En ambos, sobre todo en el piano 1-11, es evidente la «alineacion>> que presentan las muestras, fundamentalmente a lo largo del eje 1. En ellado positivo (derecha) de dicho eje se sittian las muestras con maya­res contenidos en los elementos Ca· HC03-Cl-Na y, en consecuencia, las que presentan mayores conductividades, )llientras que esos contenidos dismi­nuyen progresivamente hacia ellado izquierdo del mismo eje.

Teniendo en cuenta la localizaciôn geolôgica de las muestras se pone de manifiesto una clasificaciôn de las agu as en tres grandes grupos:

1.- Zona negativa del eje 1.

Aqui se localizan claramente las muestras correspondientes a aguas que drenan los materiales fundamentalmente areniscosos del macizo de Oiz. En general, la composiciôn qufmica de estas aguas viene caracterizada par bajos contenidos en bicarbonatos y en cloruros, y por tanto, por valores bajos de la conductividad:

Conductividad HC03 Ca Cl. Na

180-250J.!mhos/cm 130-180mg/l. 25- 50mg/l.

7- 12 mg/1. 4- 6 mg/1.

El contenido en S04 es, por lo general, también muy bajo (menor de 3 mg/1.) y en Mg menor de 5 mg/1.

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HIDRODINAMICA E HIDROQUIMICA DEL MAfï7fl DE OlZ

Estos bajos contenidos en Ca y HC03 parecen ser consecuencia de la escasez de cementa calcareo en las areniscas del macizo de Oiz y pueden estar, ademas, favorecidos por la existencia de amplias zonas desnudas de vegetacion en el mismo.

Por otra parte, los bajos valores de Cl-Na, proximos a los de las aguas de lluvia en la zona, seglin trabajos recientes, indicarian una infiltracion rapida de las aguas de precipitacion, favorecida por la suave topograffa, la escasez de basques en ciertas zonas y, fundamentalmente, por la existencia de una capa importante de alteraci6n (extensos coluviones de bloques cafdos).

2.- Zona positiva del eje 1.

Aquf se situan las aguas mas fuertemente cargadas (Cl-Na-Ca y HCOJ) y, por tanto, mas conductoras. Corresponden a las aguas que drenan los mate­riales margosos del Cretacico Superior y del flysch calizo-margoso de la base del Terciario que, hidroquimicamente, presentan caracteristicas similares:

Co nd ucti vidad HC03 Ca Cl Na

400-530 mhos/cm. 240-350 mg/1. 70- 80 mg/1. 13- 20 mg/1. 8- 13 mg/1.

El contenido en S04 y en Ng, aunque es muy variable, es bastante supe­rior al del grupo anterior, y se situa entre 20 y 50 mg/1. para el primer elemen­to y 10-20 mg/1. para el segundo. Los contenidos, relativamente altos, en HCO 3: y Ca son logicos teniendo en cuenta la naturaleza calcareo-margosa de las formaciones consideradas (Cretacico Superior y flysch de la base del Ter­ciario(. favorecidos, ademas, por la extensa cubierta vegetal que, en teoria de be producir la cantidad de CO 2 necesaria a la disoluci6n.

Los contenidos, también relativamente altos de Cl y Na, por su parte, indicarian una infiltraci6n mas lenta y/o un flujo cercano a la superficie, lo que traeria consigo una reconcentraci6n en estos elementos por efecto de la evapotranspiraci6n.

3.- Zona intermedia del eje l

Corresponden a aguas del flysch arenoso. Estas aguas presentan caracte­risticas intermedias entre los dos grupos hasta ah or a citados, cuestion ésta perfectamente logica si tomamos en consideracion la naturaleza litologica de· este flysch con alternancia de secuencias detrîticas con otras margosas. De esta forma, las aguas relacionadas con los sectores de mayor predominio are­noso presentan caracteres similares a las aguas del macizo de Oiz (situacion hacia la zona izquierda del eje 1), mientras que las asociadas a sectores de predominio mas calcareo-margoso se situan hacia el lado derecho de dicho eje, mezclandose con las correspondientes al Cretacico Superior y flysch de la base del Terciario.

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JOSEBA AGUAYO FERNANDEZ: IRA KI ANTIGÜEDAD AUZMENDI; ALFONSO GARCIA DE CORTAZAR RUIZ DE AGUIRRE; JULIO MARTINEZ LOPEZ; ANA ORTEGA ARIAS

3.4.- Conclusiones hidroquimicas.

La aplicaciôn del A.C.P. a sesenta muestras representativas de las aguas de la zona de estudio pone de relieve una clara alineaci6n de las mismas a lo largo del eje factoriall (contenido salino).

En el extrema Oriental (lado positivo del eje) se situan las muestras correspondientes a las aguas que drenan materiales calcareo-margosos tanto del Cretacico Superior como del flysch basal del Terciario, aguas éstas con contenidos elevados en elementos disueltos (Cl-Na y Ca- HC03 , fondamental­mente) y muy conductoras.

En el extrema Occidental, por el contrario, se situan las aguas con mena­res contenidos salinas y conductividad mas baja, que se asocian a las arenis­cas cuarzo-feldespaticas y microconglomerados del macizo de Oiz. Estgs bajos contenidos indican una infiltraciôn rapida de las aguas en unas areniscas bas­tante lavadas y con escaso cemento calcareo.

La zona central del eje I, finalmente, esta ocupada por las aguas del flysch arenoso que, hidroqufmicamente, presentan caracteres intermedios a los dos grupos anteriores.

El interés del método radica en que, ademas de hacer posible la visualiza­ciôn de la distribuciôn espacial de las muestras consideradas sobre los pianos factoriales que mejor representan la varianza expresada en los datos origina­les, permite establecer criterios para determinar la formaciôn geolôgica dre­nada por las aguas independientemente de la situaciôn de la surgencia. De esta forma, se pone de manifiesto, por ejemplo, la clara relaciôn entre los manantiales de Zengotita (en la cuenca del Oka, al N de Berriz) y las areniscas cuarzo-feldespaticas del macizo de Oiz, a pesar de situarse dichas surgencias en ellfmite tectônico entre el flysch margoso y el arenoso.

4.- CONCLUSIONES.

La técnica de los aforos diferenciales, junto con la informaci6n geolôgica y el inventario de puntos de agua, ha permitido establecer las directrices fondamentales del flujo subterraneo en el Macizo de Oiz, y su funcionamiento hidrodinamico. El principal acuffero de la zona puede asimilarse a una cubeta con desagües a diferentes alturas y se caracteriza, ademâs, por tener una regulaciôn natural relativamente importante.

La aplicaciôn del método ACP se muestra como una herramienta muy titi! en la caracterizaciôn hidroquîmica de las aguas de la Unidad de Oiz. Han po­dido diferenciarse, asf, tres tipos segûn los materiales a los que aparecen asociadas.

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