Revista Mexicana de Ciencias Geológicas,
24, regionales
núm. 3, 2007,
p. acuífero
293-305de La Muralla, Guanajuato
Mezcla de flv.ujos
en el
Evidencias hidrogeoquímicas de mezcla de flujos regionales
en el acuífero de La Muralla, Guanajuato
José Alfredo Ramos-Leal1,*, Jaime Durazo2, Tomás González–Morán2,
Faustino Juárez–Sánchez2, Alejandra Cortés-Silva2, y Karen H. Johannesson3
1
Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A.C.
Presa San José #2055, Lomas 4ª. Sección, 78216 San Luis Potosí, S. L. P., México.
2
Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México,
Ciudad Universitaria, 04510 México, D. F., México.
3
Department of Earth and Environmental Sciences, The University of Texas at Arlington,
Arlington, Texas 76019-0049, EE. UU.
* jalfredo@ipicyt.edu.mx
RESUMEN
La ciudad de León, Guanajuato, México, se abastece de agua de la batería de pozos La Muralla,
entre otras fuentes. En este estudio son utilizadas muestras de agua subterránea de 18 pozos y dos de
manantial localizados al sur de León. El análisis hidrogeoquímico de las concentraciones de iones
mayores y litio permitieron identificar que el agua extraída allí es producto de un proceso secuencial de
mezcla binaria en la que intervienen tres miembros extremos: El primero, “Comanjilla” (C), es agua
termal proveniente de un flujo vertical ascendente profundo y tiene las concentraciones más altas de
cloruros y litio; su recarga ocurre en la Sierra de Guanajuato al NE de La Muralla. El segundo miembro,
“Tultitlán” (T) tiene valores altos del cloruro y bajo del litio y se origina en la Sierra de Pénjamo. El
tercer miembro, “Muralla” (M), tiene bajas concentraciones tanto de cloruros como de litio y representa
a la recarga local. La interpretación del diagrama bivariado de dispersión litio vs. cloruro indica que la
mezcla de los tres miembros extremos no se produce de forma simultánea, sino que el proceso inicialmente
se lleva a cabo a profundidad entre C y T, es decir C + T = CT, y posteriormente se realiza una segunda
mezcla a nivel del acuífero más somero entre CT + M para dar una mezcla final, CTM, que representa
el agua que se extrae en la batería La Muralla.
Palabras clave: hidrogeoquímica, mezcla, miembros extremos, elementos conservativos, flujo regional,
Guanajuato, México.
ABSTRACT
One of the sources that supplies water to the city of León, Guanajuato, Mexico, is La Muralla
well field. Hydrochemical analyses, including major ions and lithium, of well and spring water samples
suggest a sequential mixing process of three different end members. The first one, Comanjilla (C), is
characterized by thermal influence and a deep vertical flow and has the highest chloride and lithium
concentrations; its recharge occurs in the Sierra de Guanajuato, located to the NE of La Muralla. The
second one, Tultitlán (T), has high chloride and low lithium concentrations and comes from the recharge
area in the Sierra de Pénjamo. The third one, Muralla (M) has low chloride and lithium contents and
is related to meteoric and local recharge. A bivariate scatter diagram of lithium vs. chloride shows that
the mixing process may not be produced simultaneously between the three types of waters. Mixing is first
accomplished between the end members C + T = CT, and later, in the second mixture, a dilution process
293
294
Ramos-Leal et al.
occurs with shallow flows C T + M = CTM. The final mixture, CTM, represents the water extracted from
the La Muralla well field.
Key words: hydrogeochemistry, mixing, end members, conservative elements, regional flow, Guanajuato,
Mexico.
INTRODUCCIÓN
Para la investigación de sistemas hidrogeológicos
complejos o difíciles de observar, la hidrogeoquímica es
una herramienta importante. En las últimas décadas se han
desarrollado aspectos como el de facies hidrogeoquímicas,
definición, identificación y cuantificación de mezclas entre
dos miembros extremos (Verma, 1998; 2000), uso de la
termodinámica del equilibrio geoquímico, investigación de
los procesos de oxidación–reducción y el fechamiento de
las aguas subterráneas (Yurtsever, 1975; Yurtsever y Gat,
1981; Zuber et al., 2004; Glynn, 2004).
Hoy en día existe una amplia variedad de técnicas
hidrogeoquímicas e isotópicas que ayudan a identificar
las fuentes y los sumideros de solutos y contaminantes,
así como a interpretar el origen y forma de recarga de los
acuíferos (Rice y Hornberger, 1998; Fryar et al., 2001).
Otras investigaciones permiten acotar las estimaciones de
períodos de recarga (Yehdegho y Reichl, 2002), los flujos
del agua subterránea (MacDonald et al., 2003), evolución
de acuíferos (Ramos-Leal et al., 2005), descifrar los procesos de mezclas y las reacciones en el agua subterránea
(Wallick, 1981; Apello y Postma, 1996; Verma, 1998, 2000;
Laaksoharju et al., 1999; Douglas et al., 2000; Abu-Jaber
2001; Lee y Krothe, 2001; Skalbeck et al., 2002; Valentino
y Stanzione, 2002). La información hidrogeoquímica puede
incluir concentraciones de elementos menores y tierras
raras (Horton et al., 2001; Valentino y Stanzione, 2002;
Johannesson et al., 2005) e isótopos estables (Generaux,
2004).
Con la finalidad de facilitar la comprensión de ciertos
procesos a que el agua subterránea se ve sometida desde
su origen hasta su explotación se realizó un estudio de
naturaleza cualitativa, con un enfoque hidrogeoquímico,
hidrogeológico y geológico en la zona de La Muralla
(Figura 1). El propósito fue mostrar las condiciones geológicas e hidrogeológicas muy particulares que dan lugar
a una mezcla compleja, anteriormente poco estudiada. Los
miembros extremos que interactúan para formar mezclas de
agua en el acuífero se definieron con base en el contenido
de elementos conservativos como Li y Cl-, los cuales no
reaccionan con el medio.
El poblado de La Muralla, en el Estado de Guanajuato,
se localiza en la región central de la República Mexicana
(Figura 1). El abastecimiento de agua para uso urbano a la
ciudad de León, Guanajuato, con un millón de habitantes
en el año 2000, recae en seis baterías de pozos denominadas
Oriente, Poniente, Sur, Río Turbio, Ciudad y La Muralla.
Esta última consta de 19 pozos con profundidades de 182
a 500 m, y localmente es la más importante debido a que
aporta 700 L/s de agua de buena calidad. En el área de
estudio convergen tres subcuencas hidrográficas: valles de
León, Río Turbio y Silao–Romita. La batería de La Muralla
se ubica en una zona parteaguas de lomeríos que rodean a
una pequeña serranía de elevaciones de hasta 1,850 msnm
(Figura 1).
GEOLOGÍA
En la región de estudio afloran rocas de tipo sedimentario, metamórfico y volcánico (Figura 2). El intervalo cronológico de la columna estratigráfica varía desde el Jurásico
hasta el Reciente. Considerando la distribución espacial de
las unidades litoestratigráficas, la región puede subdividirse
de la siguiente manera (Martínez–Reyes, 1992): 1) Sierra
de Guanajuato, donde aflora el complejo ígneo–metamórfico–sedimentario del Mesozoico; y 2) depresiones formadas
por los valles de Silao–Romita, León y Río Turbio, constituidas por productos volcánicos y clásticos continentales
del Cenozoico superior.
En la Sierra de Guanajuato, según Dávila–Alcocer
y Martínez–Reyes (1987), la secuencia sedimentaria está
formada por sedimentos marinos, principalmente calizas arcillosas y lutitas que han tenido metamorfismo
regional de bajo grado y es conocida como Complejo
Vulcanosedimentario de la Sierra de Guanajuato (Kcvs).
En la parte basal de la Sierra de Guanajuato, las rocas
del Mesozoico comprenden varios plutones de edades
diferentes (Hernández–Silva et al., 2000). Dentro de este
conjunto basal mesozoico y de la cubierta vulcanoclástica
cenozoica de la Sierra de Guanajuato se observa la presencia de un intrusivo de composición ácida, conocida como
Granito Comanja (Tcgo), cuyo emplazamiento ocurrió en
el Terciario y marca el límite entre las subdivisiones de esa
región (Martínez–Reyes, 1992).
Estratigrafía del Cenozoico
El Cenozoico se desarrolló en ambiente continental
con actividad volcánica y plutónica, así como periodos de
sedimentación (Nieto-Samaniego et al., 1996; HernándezSilva et al., 2000).
295
Mezcla de flujos regionales en el acuífero de La Muralla, Guanajuato
Se han identificado siete distintos pulsos magmáticos
en la región (Aranda-Gómez et al., 2003). El primero se
relaciona con el magmatismo pre-Sierra Madre Occidental
(SMO), al cual se asocia el emplazamiento del Granito
Comanja hace aproximadamente unos 53 ± 3 y 51 ± 1 Ma
(Zimmermann et al., 1990). El segundo pulso fue un breve
episodio de emisión de lavas andesíticas pre-SMO hace 49
Ma (Aranda-Gómez y McDowell, 1998). Estos eventos fueron contemporáneos con la acumulación del Conglomerado
Guanajuato. El tercer pulso es calificado como una fase
temprana de la actividad magmática de la SMO (ArandaGómez et al., 2003). El cuarto pulso es considerado como
la fase de máxima actividad de la SMO y se asocia con una
serie de emisiones riolíticas (formaciones Chichindaro, El
Ocote e Ignimbrita Cuatralba). El quinto pulso magmático, que tuvo lugar entre 27 y 24 Ma, corresponde a la fase
tardía de la SMO. El sexto pulso es considerado como la
transición entre la SMO y la Faja Volcánica Transmexicana
(FVTM) que sucedió entre 16 y 13 Ma (Cerca-Martínez et
al., 2000). Finalmente, el séptimo pulso que incluye la fase
inicial del Complejo Volcánico Terciario ocurrió entre 12 y
8 Ma (Aranda-Gómez et al., 2003). Aunque el Cenozoico
se encuentra ampliamente distribuido en la región, sólo algunas unidades sedimentarias y volcánicas juegan un papel
importante en el modelo hidrogeológico de los acuíferos
en la región.
El Conglomerado Guanajuato (Tcgu) es una unidad
de coloración rojiza y de estratificación masiva que aflora
en los alrededores de la ciudad de Guanajuato. Presenta
clastos sedimentarios, ígneos y metamórficos y muestra
una matriz arenosa con óxidos, carbonatos e intercalaciones
de derrames andesíticos (Edwards, 1955) que, mediante
fósiles, se le asignaba una edad del Eoceno–Oligoceno
(Fries et al., 1955; Ferrusquía–Villafranca, 1987). Sin
embargo, el fechamiento de una andesita intercalada con
esta unidad arrojó una edad de 49.3 ± 1 Ma (Aranda-Gómez
y McDowell, 1998) que lo ubica a finales del Eoceno
temprano. Sobreyace discordantemente al Granito Comanja
y subyace a la Ignimbrita Cuatralba y es correlacionable
con el Conglomerado Duarte (Tcd) que aflora al norte de
la población de Duarte.
Las unidades litoestratigráficas agrupadas en el
180,000
200,000
220,000
240,000
A
2’340,000
Sierra de
Guanajuato
León
P-15
Mesa Central
P-14
P-22
Comanjilla
ESTADO DE
GUANAJUATO
2’320,000
Faja Volcánica
Transmexicana
P-25
B
Batería Muralla
Batería Ciudad
Sección
2’300,000
Ciudad
Batería
La Muralla
M4
M17
M3 M16
M15 M12 M5
Muralla M2 M14 M19
M11
M10
M7 M18
M1 M9
M6 B´
M8
LEYENDA
Río
VALLE DE LEÓN
Adjuntas
VALLE DE
SILAO-ROMITA
Tultitlán
Miembros Extremos
Manantial Tultitlán
Manantial Comanjilla
Pozo Muralla-13
2’280,000
Parteaguas
Sierra de Pénjamo
180,000
A´
200,000
220,000
Figura 1. Localización del área de estudio en el Estado de Guanajuato. Modificado de CEASG (1999).
240,000
296
Ramos-Leal et al.
A
LEÓN
Tcd
2’330,000
Tci
Tvr
Kdlp
a D Kdlp
Tcgo
uart
e
COMANJILLA
Qb
Tci
Tvr
Fall
GRABEN DEL
VALLE LEÓN
ar-cg
Tvr
SAN FRANCISCO
DEL RINCÓN
de
Qb
Tci
Qb
Tci
Tci
Qal
B
M17 M4
lla
Fa
Batería
2’300,000
Qb
Valle de Río Turbio
Qb
Tvr
Tvr
Tvr
Qb
A´ Tvr
Qb
SILAO
Qb
Qgca
Fa
lla
ROMITA
Tci
Tvr Qb
Qgca
Qgca
Qb
Tvr
Qb
Qbcu
Tvr
Tvr
Qgar
Qgca
Grava Capulín
Tbcu
Basalto Cubilete
Terciario Granular
Indiferenciado
Basalto Dos Aguas
Tci-cz
ar-cg
Bda
Tvr
Qb
Qb
190,000
SIMBOLOGÍA
Tab
Tcd Tcgu
Tcgo
Kcvs
Kdlp
Andesita Bernalejo
Conglomerado Guanajuato
Conglomerado Duarte
Granito Comanja
Complejo Vulcanosedimentario
de la Sierra de Guanajuato
Diorita La Palma
Ciudad
Falla inversa
BASAMENTO
MESOZOICO
Qb
Aluvión
Rocas basálticas pliocénicas
y cuaternarias
Gabro Arperos
Qb
Tci
LEYENDA
Qal
Qal
m
Ro
A’
190,000
Tcgu
Qb
Tvr
Qal
Qb
Tvr
Tvr
ita
Qb TULTITLÁN
Tvr
Sa
La Muralla
M3M15
M16 Qb
Tci
Qb
M-13 M2 M12
M10 M14M5
M19
M1
M11
M6
B´
Tci-cz M8
M7
M18
Qb
Tci-cz
M9
Tvr
nt
Tvr
Tvr
Tvr
n
aA
Tci
Tci
Qgca
on
lC
Tci-cz
Qb
T8
Kcvs
Tvr
e
ad
Qb
Tvr
Tvr
Tvr
Qb
Tvr
Kdlp
Kdlp
Qb
Tvr
Tvr
Tci
Qgar
Kcvs
Tvr
Qal
Tvr
Tbcu
2’300,000
Tvr
jío
Ba
el
ad
Tci
Tci
190,000
Kcma
Tvr Jtcp
ll
Fa
Tab
2’330,000
190,000
Falla normal
Falla normal inferida
Contacto geológico
Terciario Volcánico Riolítico
(ignimbrita Cuatralba, Riolita Chichíndaro)
Figura 2. Geología regional del área de estudio mostrando la localización de los pozos de la batería La Muralla. Modificado de CEASG (1999).
Terciario Volcánico Riolítico (Tvr) corresponden a un conjunto de rocas volcánicas extrusivas de composición ácida,
distribuidas ampliamente en la Sierra de Guanajuato y en las
sierras que interrumpen los valles de León y Silao–Romita.
Se incluyen riolitas, ignimbritas, tobas y vidrio volcánico
de la Riolita Chichíndaro de 30.1 ± 0.8 Ma e Ignimbrita
Cuatralba de edad 28.2 ± 0.7 (Nieto-Samaniego et al.,
1996). Esta última aflora en la zona de La Muralla, Sierra
de Guanajuato y Pénjamo, y se encuentra sepultada en las
fosas tectónicas de León, Silao y Río Turbio (MartínezReyes, 1992 y Figuras 2 y 3).
Con el término de Terciario Granular Indiferenciado
(Tci) se describe informalmente al paquete sedimentario
continental de gran espesor que rellena las fosas tectónicas
de León, Río Turbio, Silao–Romita y Pénjamo–Abasolo.
Está formado por conglomerados, areniscas, limonitas y
lutitas carbonatadas depositadas en ambientes de abanicos aluviales con algunas facies lacustres (SARH, 1991;
Hernández-Laloth, 1991).
El Basalto El Cubilete (Tbcu) de 13.5 Ma (AguirreDíaz et al., 1997) representa las últimas manifestaciones
volcánicas del Mioceno. Además de basaltos de olivino,
297
Mezcla de flujos regionales en el acuífero de La Muralla, Guanajuato
Valle de León
Batería La Muralla
M17
100
C
M16
M11
M9
P-15
10
P-14
T
M13
P-25
P-22
Sur
Tultitlán
1
1,600
T
P-15
M17
P-14
Temperatura (°C)
100
M16
M11
800
M9
M13
P-25
P-22
1,200
400
C
0
80
60
40
P-15 P-14
20
0
M16
M17
P-25
P-22
M11
M9
M13
T
100
P-15
C
T
M17 M16
P-14
P-22
M11
10
M9
P-25
M13
Elevación (m s.n.m.)
Conductividad
eléctrica (mS/cm)
2,000
C
0.1
S. Guanajuato
Comanjilla
2,200
proyectado
S. Pénjamo
Recarga local
Zona de Las Adjuntas
Batería La Muralla
Tultitlán Río Turbio M
M13
proyectado
M
MCT
T CT
CT
MCT CT
2,000
1,800
T
CT
1,600
1
Cl- (mg/L)
SO42- (mg/L)
Norte
MCT
1,400
CT
1,200
MCT
T
CT
T
CT
1,000
800
C
0
A
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
45,000
50,000
55,000
60,000
65,000 m
A’
LEYENDA
Tci
Terciario Granular Indiferenciado
Qbcu Basalto Cubilete
Tvr Terciario Volcánico Riolítico (Ignimbrita Cuatralba) Miembros extremos
Tcgu Conglomerado Guanajuato
T Tultitlán
Kcvs Unidad del Complejo Vulcanosedimentario
de la Sierra de Guanajuato
Falla normal
Flujo regional
Flujo local
C Comanjilla
M Muralla
Manantial
Nivel del agua
CT
Primera mezcla
CTM
Segunda mezcla
Figura 3. Sección geológica regional mostrando las principales zonas de recarga, principales unidades hidrogeológicas, procesos de mezcla y respuesta
geoquímica a lo largo de los flujos principales. La localización de la sección y de los pozos se muestra en las Figuras 1 y 2. Actualización y modificación
de un modelo propuesto por CEASG (1999).
contiene andesitas de augita (Martínez-Reyes, 1992). Bajo
el término de rocas volcánicas pliocénicas y cuaternarias
(Qb) se agrupan los derrames de basalto y aparatos centrales
de composición andesítica y basáltica más jóvenes del área
de estudio (Nieto-Samaniego et al., 2005).
Geología Estructural
La geología estructural de la región está conformada por tres sistemas de fracturas y fallas normales con
orientación preferente NW–SE, NE–SW y N–S. Dichas
298
Ramos-Leal et al.
estructuras revelan procesos en la geodinámica continental
producto de un régimen tectónico distensivo, activo durante
distintas épocas del Cenozoico, incluido el Cuaternario
(Nieto–Samaniego, 1992). Según Vasallo–Morales et al.
(1996), estos procesos tectónicos han favorecido el vulcanismo, así como los potentes espesores de las rocas clásticas
y lacustres que afloran en toda el área de estudio.
La Falla del Bajío es una falla normal muy importante
que separa dos provincias fisiográficas en la parte central
de México (Aranda-Gómez et al., 2003; Alaniz-Álvarez
y Nieto-Samaniego, 2005). Al sur de la Falla El Bajío se
distribuye la FVTM y al norte se encuentra la Mesa Central
(Figuras 1 y 2). Su desplazamiento vertical se estima entre
500 y 850 m (Quintero-Legorreta, 1989; Hernández-Laloth,
1991). Esta estructura está formada por una serie de fallas
normales escalonadas entre las que se encuentra la Falla
Duarte (Figura 2). Al oriente del área de estudio se localiza
el valle del Río Turbio que es delimitado por el sistema N-S.
En los alrededores de San Francisco del Rincón, el valle es
limitado por este sistema de fallas NW-SE. Estos sistemas
han sido interpretados a partir de estudios geofísicos como
sondeos eléctricos verticales (SARH, 1991; CEASG, 1995)
y sondeos electromagnéticos (CEASG, 1998a; 1998b).
Algunos pozos localizados en las proximidades de
las fallas que delimitan los valles del Río Turbio, León y
Los Gómez presentan temperaturas de 30 a 32oC y 94oC en
el caso del manantial Comanjilla (SAPAL, 2001), lo que
evidencia la permeabilidad a largo de estas fallas.
HIDROGEOLOGÍA
Como se ha mencionado anteriormente, la región ha
estado expuesta a numerosos procesos tectónicos y volcánicos que juegan un papel muy importante en la hidrodinámica de los acuíferos. Evidencias de alta permeabilidad
secundaria en las unidades litoestratigráficas, generada por
los procesos tectónicos, pueden relacionarse con la presencia de manantiales alineados a lo largo de ellas, algunos
de ellos con características termales, como el manantial
Comanjilla.
El acuífero en explotación se localiza en los valles de
León, Río Turbio y Silao–Romita, donde operan cientos de
pozos agrícolas profundos (CEASG, 1998a y 1998b). Este
acuífero se desarrolla en un medio granular de gran espesor
constituido por depósitos vulcanosedimentarios (Tci) que
rellenaron las fosas tectónicas. Por su parte, el acuífero
fracturado constituido por la Ignimbrita Cuatralba sólo se
aprovecha en la zona de La Muralla y en las márgenes de
los valles mencionados (SAPAL, 2001).
Basados en los estudios disponibles de la geología regional (Martínez-Reyes, 1992) se ha inferido la presencia de
SE 14
Mx 4
1,900
Mx 2
Mx 5
M6
Mx18
x
LEYENDA
Qbcu Basalto Cubilete
1,850
Qbcu
1,800
1,750
Elevación (m s.n.m.m.)
1,700
Tci-cz
Tci-cz
Tci
M
M
Segunda Mezcla
Tvr
MCT
T
M
Tci
T
CT
MCT
CT
1,650
1,550
Tcgu
Tcgu
1,500
1,450
C
1,350
B
Tvr
Terciario Volcánico Riolítico
(Ignimbrita Cuatralba)
Tcgu Conglomerado Guanajuato
Unidad del Complejo
Vulcanosedimentario
de la Sierra de Guanajuato
Miembros
extremos
Tcgu
1,400
Terciario Granular
Indiferenciado
SIMBOLOGÍA
Primera Mezcla
1,600
Kvcs
Arcilla
Arena
Grava
Tci
Tultitlán T
Comanjilla C
Muralla M
Primera mezcla CT
Segunda mezcla CTM
Flujo regional
Flujo local
Falla normal
Pozo
Tubería ranurada
C
Nivel del agua
B´
0
1,000 2,000 m
Escala horizontal
Figura 4. Sección geológica en la zona de La Muralla utilizando cortes litológicos de pozos. Modificada de Johannesson et al. (2005).
Mezcla de flujos regionales en el acuífero de La Muralla, Guanajuato
una unidad más permeable bajo el Conglomerado Guanajuato,
la cual pertenece al Complejo Vulcanosedimentario de la
Sierra de Guanajuato (Figuras 3 y 4). Las perforaciones para
suministro de agua en el área de estudio no han atravesado
esa unidad.
A partir del nuevo conocimiento geológico, la reinterpretación de los cortes litológicos y la piezometría
disponible para la zona de estudio, el presente trabajo ha
actualizado y modificado un modelo conceptual sobre el
funcionamiento hidrodinámico que fue presentado por
CEASG (1999). El modelo actualizado se esquematiza
en la Figura 3. Esta sección hidrogeológica se inicia en la
Sierra de Guanajuato, pasa por La Muralla y termina en la
Sierra de Pénjamo. En la Figura 4 se muestra la zona de
La Muralla con mayor detalle. Mediante el análisis de este
modelo conceptual actualizado es posible establecer las
características medulares del flujo regional en estudio.
La dirección horizontal de flujo subterráneo regional
tiene una tendencia general N–S, presentando cambios de
dirección locales debido a la presencia de los grandes conos
de abatimiento, productos éstos de la intensa explotación
acuífera en los valles de León y Silao–Romita (Figura 5).
299
En la zona de La Muralla se observa un notable domo
piezométrico con un radio aproximado de 5 km2 que CEASG
(1999) considera relacionado con el aporte de flujos a través
de las fallas profundas (Figuras 4 y 5).
El flujo intermedio, consideramos, circula a través
de la Ignimbrita Cuatralba y los sedimentos terciarios
(Tci). Este flujo presenta dos zonas principales de recarga:
en la Sierra de Guanajuato, donde aflora la mencionada
ignimbrita, y hacia el valle de León, donde ésta se localiza
a profundidades de 500 m (CEASG, 1999). En la zona de
La Muralla (Figura 3), esta unidad acuífera fracturada se
encuentra cercana a la superficie, mientras que en la Sierra
de Pénjamo está expuesta en superficie (Figura 2).
La descarga natural del sistema ocurre en la parte
topográficamente más baja de la zona, en el área de Las
Adjuntas (Figura 1). En efecto, hacia la margen derecha del
Río Turbio existen manantiales activos hoy en día (INEGI,
1980), así como un pozo que se mantuvo artesiano hasta la
década de 1960 (Hernández–Laloth, 1991). A profundidad,
los flujos intermedios convergen.
Respecto a la recarga del sistema hidrogeológico, se
han identificado tres zonas importantes (CEASG, 1999),
Figura 5. Elevación piezométrica y direcciones de flujo en el área de estudio. Modificado de CEASG (1999).
300
Ramos-Leal et al.
una local, en la zona de La Muralla, otra al sur en la Sierra
de Pénjamo y la última al NW de la Sierra de Guanajuato
(Figura 3). En las cercanías de La Muralla se localizan lomeríos y pequeñas sierras formadas por derrames basálticos
muy fracturados (Qb) que funcionan como transmisores de
la infiltración (Figura 4). El acuífero presenta variaciones
temporales en la dinámica y química de su agua durante la
época de lluvia y secas (Ramos-Leal et al., 2003, 2005).
La zona de recarga en la parte sur (Sierra de Pénjamo)
se caracteriza por tener elevaciones de hasta 2,400 msnm.
Está constituida principalmente por rocas volcánicas fracturadas de composición riolítica (Tvr), brechas volcánicas
y basaltos.
La zona de recarga norte (NW de la Sierra de
Guanajuato) con elevaciones de hasta 2,800 msnm, presenta
en su parte central una gran distribución de rocas plutónicas
y metamórficas de baja conductividad hidráulica, restringiendo la recarga a la periferia de la Sierra. Hacia el NW
de la Sierra de Guanajuato, debido a que predominan rocas
volcánicas fracturadas, las condiciones de recarga cambian
radicalmente (CEASG, 1999).
METODOLOGÍA
El muestreo para los análisis fisicoquímicos en los que
se basa este estudio se realizó en la zona de La Muralla en
1999. Se tomaron muestras de agua en 14 de los 19 pozos
que constituyen la batería (CEASG, 1999). Para observar
la relación del valle con la zona de La Muralla se construyeron secciones hidrogeoquímicas (Figura 3), para lo cual
se utilizó información complementaria, del 2002, de cuatro
pozos de la batería Ciudad (CEAG, 2002).
La selección de los pozos de La Muralla, fue aleatoria
y las muestras de agua se tomaron a la salida del pozo. El pH
y alcalinidad fueron medidos in situ con un equipo de titulación marca Hach usando 0.05N HCl; así mismo, se midieron
la temperatura del agua y su conductividad eléctrica.
Los contenidos de cationes mayores y del ion litio
fueron analizados con un cromatógrafo de iones Dionex
DX-500 en los laboratorios de la Old Dominium Universtiy,
de Norfolk, Virginia, EE. UU., utilizando columnas Ion
Pac AS11 CS12A y CG12A, con supresor de membrana
autoregenerativa CSRS-ULTRA (4mm) y 20 mL de acido
metano sulfónico como eluente.
El contenido de aniones se determinó usando una
columna Ion Pac AS11, con supresor de membrana autoregenerativa ASRS-ULTRA (4mm) y agua MilliQ (18MΩ)
como eluente. El almacenamiento y la preservación de las
muestras, así como los análisis en el laboratorio se realizaron
utilizando las metodologías establecidas en Welch et al.
(1996) y APHA et al. (2005). El error analítico calculado
por electroneutralidad de los iones mayores, fue menor al
10 %. En el caso del litio, el límite de detección fue de 50
μg/L, para el caso de iones mayores los límites de detección
se muestran en la Tabla 1.
HIDROGEOQUÍMICA
Con los resultados de los análisis químicos de las
muestras de la zona La Muralla (Tabla 1) se construyeron
un diagrama de Piper (Figura 6) y un diagrama bivariado
de dispersión para Cl- vs. Li (Figura 7), en los cuales se
observan algunas diferencias en las características de las
muestras analizadas.
El agua del manatial de Comanjilla (C) es agua del tipo
Na–HCO3- con altas concentraciones en Li y Cl- (Figuras
1, 6 y 7; Tabla 1). Ese manantial se localiza al norte de la
zona de La Muralla, en las proximidades de la Sierra de
Guanajuato (Figura 1), y está asentado sobre una de las
fallas que limitan a la Sierra de Guanajuato. En época de
secas el manantial brotante alcanza hasta 110 ºC y en épocas de lluvia 94 ºC; la disminución en la temperatura del
agua indica que llega a haber interacción con flujos locales.
Utilizando la ecuación modificada de Fouillac y Michard
(1981) para la relación molar de Na/Li (Verma y Santoyo,
1997) se obtuvo una temperatura de equilibrio de 162 ºC.
Las relaciones Na/Li > 30×10-4 reflejan fuentes termales o
largos tiempos de residencia en el acuífero (Lyons y Welch,
1997), como en el caso de Comanjilla donde la relación
Na/Li es de 107×10-4.
El agua muestreada en el manantial frío Tultitlán (T)
es de tipo Na-Ca-HCO3- y presenta contenidos altos de
Cl- y bajos de Li (Figuras 1, 6 y 7; Tabla 1). Este manantial
se localiza al sur de la zona de La Muralla, muy próximo
a la margen norte del Río Turbio y cercano a la Sierra de
Pénjamo. Topográficamente corresponde a la parte más baja
del sistema hidrológico (Figuras 1 y 3).
El agua muestreada del pozo M-13 (M) pertenece
a la batería de La Muralla y se ubica en la cercanía de un
pequeño aparato volcánico (Figuras 1 y 3), sometido a un
intenso fracturamiento que facilita la infiltración del agua
meteórica. El agua se caracteriza por ser de tipo Na–Ca–
HCO3- y tener bajo contenido de Li y Cl- (Figuras 6 y 7;
Tabla 1), presentando una composición similar al agua de
lluvia local (CEASG, 1999).
Finalmente, el producto extraído del acuífero de La
Muralla presenta características Na–HCO3- y contenidos de
Li y Cl- intermedios respecto a las muestras C, T y M, lo
cual indica que representan una mezcla de esos tres tipos
como se discute más adelante.
Modelo hidrogeoquímico de mezcla
Con la finalidad de visualizar las variaciones en las
características fisicoquímicas del agua subterránea, éstas se
representan a lo largo de una sección geológica–geoquímica,
que va de la Sierra de Guanjuato y pasa por La Muralla
(Figura 3). Analizando esta sección se tiene que, hacia
la parte norte, el manantial Comanjilla presenta valores
mayores en sulfatos (SO42-), conductividad eléctrica (CE),
temperatura (T) y cloruros (Cl-) que las muestras de agua
301
Mezcla de flujos regionales en el acuífero de La Muralla, Guanajuato
Tabla 1. Concentración de iones mayores y menores en muestras de agua subterránea del acuífero de La Muralla (CEASG, 1999) y de la batería Ciudad
en el área de León (**CEAG, 2002) utilizadas en el presente estudio.
Muestra
L.D.
M3
M5
M6
M7
M8
M9
M10
M11
M13
M14
M16
M17
M18
M19
Tultitlán
Comanjilla
**P-15
**P-14
**P-22
**P-25
X
Y
UTM
UTM
213,600
220,520
221,120
219,040
217,400
216,400
216,070
214,880
212,640
219,440
215,000
212,400
221,550
221,760
217,939
243,422
224,792
227,048
220,264
219,233
2’309,950
2’305,760
2’305,200
2’305,120
2’304,640
2’303,440
2’306,080
2’305,840
2’306,920
2’305,920
2’309,800
2’311,200
2’304,800
2’305,520
2’298,403
2’331,540
2’337,508
2’334,106
2’331,760
2’321,978
Tubería
Ca
ranurado
m
mg/L
52-255
0-153
96-300
114-288
84-180
108-300
132-222
114-282
120-309
-
1.00
35.08
38.68
41.07
44.91
50.43
35.70
44.05
41.40
34.85
39.40
49.80
46.05
36.25
36.25
41.70
1.94
na
na
na
na
Mg
Na
K
Li
Cl-
HCO3-
SO42-
NO3-
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
1.00
1.00
3.20 77.80
4.62 88.75
5.55 93.95
6.40 71.60
6.06 67.60
7.87 62.65
7.86 73.65
4.87 88.65
4.67 35.00
5.50 85.90
4.52 96.20
5.60 89.40
6.15 76.65
6.04 75.50
11.50 21.65
0.04 148.00
28.23 31.85
24.54 14.81
9.66 19.38
8.61 29.79
1.00
3.90
5.90
6.29
5.18
4.85
4.96
5.21
4.80
4.22
5.46
4.35
5.77
5.73
6.65
17.48
6.96
5.00
6.19
6.11
7.02
2.50
209.90
180.60
380.38
239.00
156.08
326.86
280.53
248.83
257.07
243.95
285.29
241.51
263.47
197.60
96.77
341.51
358.80
270.20
186.20
198.70
1.00
68.50
115.30
83.30
66.60
59.00
43.30
91.00
110.90
7.80
92.00
132.40
114.20
65.80
80.70
40.60
36.70
34.80
3.30
2.60
4.80
0.10
5.75
5.98
7.53
8.04
7.92
6.57
14.30
8.81
7.76
7.75
7.74
7.68
8.88
7.07
95.70
nd
18.30
3.00
1.10
1.30
0.005 0.30
0.13
6.36
0.13
7.04
0.13
5.46
0.14
3.27
0.12
4.13
0.11
3.22
0.18
6.75
0.16
8.10
0.06
0.84
0.14
5.90
0.14
9.68
0.17
9.00
0.15
4.48
0.12
4.89
0.01 16.70
0.48 13.60
na
36.40
na
2.60
na
3.80
na
3.00
pH
7.27
7.58
7.41
7.58
7.32
7.32
7.37
7.44
7.13
7.42
7.25
7.73
7.45
7.94
6.13
8.32
6.84
7.31
7.42
7.46
CE
T
μS/cm
ºC
584
594
633
648
657
623
720
732
384
628
731
670
522
577
1248
1610
844
455
354
374
32.4
36.5
37.0
31.2
30.3
31.0
28.6
32.6
29.6
32.4
38.5
32.5
34.8
34.2
24.2
94.0
23.6
23.7
28.3
33.2
CE: Conductividad eléctrica; na: no analizado; nd: no detectado; L.D.: Limites de detección.
pertenecientes a los pozos de la batería Ciudad en el Valle
de León. Se manifiestan así los flujos profundos de carácter
regional, cuyas características hidrogeoquímicas revelan a
las facies más sódico bicarbonatadas (Na–HCO3-; Figura
3, 4, 6 y 7). En el modelo hidrogeológico conceptual, el
flujo subterráneo asociado con C se representa como flujo
vertical ascendente (Figuras 3 y 4).
En la parte central del Valle de León se aprovecha el
acuífero en medio granular (Tci). Las características químicas que se registran son diferentes al manantial Comanjilla.
En general, se notan valores bajos en SO42-, CE, T y Cl- que
indican un menor grado evolutivo y/o una mayor influencia de la recarga local (Figura 3). Cabe mencionar que el
pozo P-15 tiene valores más altos de SO42- y Cl- pero una
temperatura similar; esto puede explicarse en términos de
contaminación, debido a que el pozo se localiza en la zona
urbana, lo cual lo hace vulnerable a la contaminación.
El agua extraída en la zona de La Muralla proviene
de un medio fracturado (Ignimbrita Cuatralba) y presenta
valores ligeramente más altos de SO42-, CE, T y Cl- que
los en encontrados en el Valle de León, con excepción de
la muestra M-13, que presenta los valores más bajos de la
región debido a la influencia dominante de la recarga local
(Figura 3 y 4).
Por su parte, el manantial Tultitlán presenta valores
más altos en SO42-, CE, Cl- y NO3- (Figura 3; Tabla 1) que
las muestras del Valle de León, lo que indica tiempos de
residencia mayores y/o grandes distancias de recorrido.
Las observaciones anteriores y el análisis de los
diagramas de Piper y de Cl- vs. Li (Figura 6 y 7) permiten
inferir la ocurrencia de un proceso complejo de mezcla, el
cual le da unidad y coherencia a toda el agua muestreada.
En estos diagramas se distinguen los puntos C, M y T como
representativos de los miembros extremos del proceso de
mezcla.
Para establecer evidencias de las mezclas binarias
se utilizaron las concentraciones de cloruro y litio, ambos
elementos conservativos. El análisis de la Figura 7 permite
identificar que el agua subterránea presente en el acuífero
de La Muralla representa una mezcla secuencial binaria
de los miembros extremos mencionados anteriormente. Se
puede observar que la mezcla binaria entre los miembros
Comanjilla (C) y Muralla (M) no ocurre en la zona, ya
que de ocurrir la mezcla entre esos miembros extremos
se presentaría una mayor dispersión entre los tres vértices
formados por C, T y M en la Figura 7. Entonces, el proceso
de mezcla se lleva a cabo inicialmente entre los flujos profundos C y T (C+T) en condiciones en donde no interviene
la componente M; al producto de la mezcla inicial (C+T) lo
denominaremos CT. Posteriormente se realiza una segunda
mezcla de CT con los aportes de agua más somera (CT+M),
que denominaremos CTM y que representa al agua muestreada en La Muralla.
Este tipo de procesos complejos de mezcla ha sido
descrito también por Carrillo-Rivera et al. (1996, 2002) en
el acuífero del Valle de San Luis Potosí, en donde flujos
302
Ramos-Leal et al.
LEYENDA
Miembros extremos
80
80
60
24
Comanjilla C
T
Tultitlán
M
Muralla
Mezcla resultante
60
2+
-
Ca + Mg
SO + Cl
40
40
20
+
Na + K
20
T
+
-
HCO3 + CO3
20
80
40
40
60
2-
CTM
M
20
80
Mg
2+
60
2+
60
40
T
20
M
80
C
60
40
20
T
80
80
C
2+
Ca
M
40
60
SO4220
C
20
40
60
80
-
Cl
Figura 6. Diagrama de Piper que muestra los miembros extremos y mezclas para el acuífero de La Muralla.
regionales con características termales cambian la calidad
química del agua subterránea en el acuífero del valle, generando zonas anómalas como la descrita en el presente
trabajo (Figura 3).
El carácter de este trabajo es cualitativo, sin embargo,
los procesos de mezcla pueden ser abordados desde el punto
de vista cuantitativo para estimar la proporción en que cada
miembro final contribuye a la mezcla final (Wallick, 1981;
Verma, 1998; Laaksoharju et al., 1999; Douglas et al.,
2000; Verma, 2000; Abu-Jaber 2001; Skalbeck et al., 2002;
Valentino y Stanzione, 2002; Genereux, 2004).
DISCUSIÓN
Con la finalidad de validar el modelo conceptual hidrogeológico propuesto se analizaron tres hipótesis.
La primera considera la recarga local en la zona de
La Muralla y la existencia de flujos laterales procedentes
de las inmediaciones de la Sierra de Guanajuato en donde
aflora la Ignimbrita Cuatralba. En la zona de La Muralla,
el aporte recibido por esta unidad permeable es facilitado
por el fracturamiento regional (Figuras 3 y 4).
La segunda considera el aporte de flujos en tránsito,
más profundos y de carácter regional. Estos flujos son canalizados a través de las fallas que lo conectan hidráulicamente
con el acuífero en explotación por debajo del Conglomerado
Guanajuato. Se genera así el alto piezométrico característico
de La Muralla (Figuras 3 y 5).
Finalmente, el tercer planteamiento considera una
combinación de las dos hipótesis anteriores. Se incorporan
aportes de flujos regionales, flujos laterales y recarga local
(Figuras 3 y 4).
De acuerdo a las hipótesis antes mencionadas es
posible plantear los escenarios hidrogeológicos correspondientes. El análisis de los mismos permitirá seleccionar el
escenario que mejor explique el comportamiento observado
en el sistema y que valide el modelo funcional propuesto.
El escenario de la primera hipótesis se esquematiza
en la Figura 5. Aunque se justifica la presencia de un domo
piezométrico producido por la recarga local en La Muralla,
solo puede ser construido mediante la mezcla de componentes M+T. Dado que estos miembros extremos no tienen
características termales, no pueden explican el proceso
termal involucrado. Esta característica tampoco se observa
en la sección hidrogeoquímica y gráficas de mezcla (Figuras
3 y 7). Por lo tanto, este escenario no explica de manera
satisfactoria el proceso global.
El escenario de la segunda hipótesis explica adecuadamente el efecto termal. En este esquema, la presencia
de fallas profundas facilitan la conexión hidráulica con el
acuífero constituido por la Ignimbrita Cuatralba (Figuras 3 y
Mezcla de flujos regionales en el acuífero de La Muralla, Guanajuato
LEYENDA
plotación, el sistema hidrogeológico es poco sensible a la
influencia de la recarga local, predominando el aporte de
los flujos profundos C y T. Tomando en cuenta estas consideraciones, si se extrae agua de mayores profundidades,
ésta tendería a presentar características de la mezcla teórica
CT (Figuras 3, 4 y 7).
Miembros extremos
0.08
T
C
CT
7
Recarga
local
9
0.00
10
18
14
3
8 19 6
CTM
CONCLUSIONES
17
11
8
M
0.00
+M
T
CT
0.04
0.02
C
C+
Li (mmol/kg)
0.06
Comanjilla C
T
Tultitlán
M
Muralla
Primera Mezcla CT
Segunda mezcla CTM
303
5
16
T
0.10
0.20
0.30
Cl- (mmol/kg)
0.40
0.50
Figura 7. Modelo de mezcla secuencial en la zona de La Muralla, usando
las concentraciones de litio y cloruro (CEASG, 1999).
4). Como resultado se tiene una mezcla de agua (C+T=CT),
con características de mayor temperatura, carga hidráulica y
concentración de cloruro y litio (SAPAL, 2001; Johannesson
et al., 2002; Ramos-Leal et al. 2004; Johannesson et al.
2005). Sin embargo, en la gráfica de Li vs. Cl- (Figura 7),
no se identificaron mezclas de C+M, ni T+M, debido a que
primero ocurre la mezcla del flujo profundo C+T para posteriormente combinarse con M (Figura 7). Este escenario
tampoco es del todo satisfactorio.
El escenario de la tercera y última hipótesis resulta
ser el más completo y explica adecuadamente el comportamiento termal y piezométrico. Aquí se consideran los
escenarios anteriores, proporcionando un modelo secuencial
de dos mezclas binarias. La primera mezcla se produce a
profundidad, entre los dos flujos profundos de Comanjilla
y Tultitlán que ascienden hacia el acuífero en explotación a
través de fallas. Como resultado se tiene un flujo ascendente
de calidad química bastante homogénea que representa a la
recarga profunda del acuífero de La Muralla. En este acuífero ocurre la segunda mezcla entre CT y agua proveniente
de la recarga local (M), teniéndose finalmente una dilución
en las concentraciones hidrogeoquímicas de la mezcla
profunda (Figuras 3, 4, 6 y 7).
Este escenario es también concordante con el complejo escenario hidrogeológico de la zona. En el área de
La Muralla, el acuífero en explotación está cubierto por
sedimentos continentales del Cenozoico (Tci) y productos
volcánicos fracturados del Plioceno-Cuaternario (Qb).
Estos últimos funcionan como transmisores de la recarga
local. Bajo la base del acuífero fracturado se encuentra el
Conglomerado Guanajuato, unidad granular de gran espesor
y baja permeabilidad primaria, que actúa como acuitardo
(Figuras 3 y 4).
El modelo de mezcla presentado establece que a
profundidades mayores a la de los actuales niveles de ex-
El agua extraída de los pozos de la batería de La
Muralla se origina en tres zonas de recarga. Su carácter
hidrogeoquímico es producto de un proceso secuencial de
dos mezclas binarias entre tres miembros extremos, C, T y
M, cuyos orígenes fueron identificados en congruencia con
un modelo hidrogeológico conceptual propuesto. A saber:
C, Comanjilla, agua de tipo Na–HCO3-, con altas concentraciones en Li y Cl-, y temperaturas mayores al promedio
de la región; se presenta en el modelo hidrogeológico como
un flujo regional profundo que se origina en la Sierra de
Guanajuato y Altos de Jalisco y que, a través de fallas, se
transforma en un flujo vertical ascendente. T, Tultitlán,
agua de tipo Na–Ca–HCO3-, con contenidos altos de Cl- y
bajos en Li; se presenta como un flujo regional profundo
que se origina en la Sierra de Pénjamo y que, también,
converge a la zona de La Muralla donde se transforma en
flujo vertical ascendente que se mezcla con C para así convertirse en la recarga profunda del acuífero en explotación.
M, Muralla, agua de tipo Na–Ca–HCO3-, baja en Li y Cl-,
que se presenta como un flujo intermedio relacionado con
la recarga local.
El conocimiento geológico e hidrogeológico, en conjunción con información hidrogeoquímica de agua de pozos,
ha permitido establecer diferencias sustanciales en los tres
grupos. De esta manera se ha identificado en la región que
los tres tipos de agua, Comanjilla, Tultitlán y Muralla se
combinan en una mezcla no simultánea que se inicia con la
mezcla de aguas de Comanjilla y Tulitlán a través de fallas
profundas. El producto resultante se mezcla posteriormente
con aguas locales más someras, dando como resultado el
agua con características Na-HCO3- y bajos contenidos de Li
y Cl- que se extrae de los pozos relativamente someros que
hoy operan en La Muralla y que abastecen parcialmente a
la ciudad de León.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen las autoridades de la Comisión
Estatal del Agua de Guanajuato (CEAG) y del Sistema de
Agua Potable de León (SAPAL) por las facilidades que
otorgaron para obtener la información empleada en la
elaboración del presente trabajo. Así mismo, los autores
hacen patente su reconocimiento a los dos árbitros por
proporcionar comentarios constructivos que permitieron
mejorar el trabajo.
304
Ramos-Leal et al.
REFERENCIAS
Abu-Jaber, N., 2001, Geochemical evolution and recharge of the shallow
aquifers at Tulul al Ashiqif, NE Jordan: Enviromental Geology,
41, 372-383.
Aguirre-Díaz, G. J., Nelson, S. A., Ferrari, L., López-Martínez, M., 1997,
Ignimbrites of the central Mexican Volcanic Belt, Amealco and
Huichapan Calderas (Querétaro-Hidalgo), en Aguirre-Díaz,
G.J., Aranda-Gómez, J.J., Carrasco-Núñez, G., Ferrari, L. (eds.),
Magmatism and tectonics of central and northwestern Mexico
a selection of the 1997 IAVCEI General Assembly Excursions:
México, Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto
de Geología, 151 p.
Alaniz-Álvarez, Susana A., Nieto-Samaniego, Angel F., 2005, El sistema
de fallas Taxco-San Miguel de Allende y la Faja Volcánica
Transmexicana, dos fronteras tectónicas del centro de México
activas durante el Cenozoico: Boletín de la Sociedad Geológica
Mexicana, 57(1), 65-82.
American Public Health Association (APHA), American Water Works
Association (AWWA), Water Environment Federation (WEF),
2005, Standard Methods for the Examination of Water and
Wastewater: Washington, American Public Health Association,
American Water Works Association, Water Environment
Federation (WEF), 21st Edition, 1368 p.
Apello, C.A., Postma, D., 1996, Geochemistry, Groundwater and Pollution:
Rotterdam, Netherlands, A.A. Balkema, 536 p.
Aranda-Gómez, J.J., McDowell, F.W., 1998, Paleogene extension in the
southern Basin and Range province of Mexico: syndepositional
tilting of Eocene red beds and Oligocene volcanic rocks in the
Guanajuato mining district: International Geology Review, 40,
116-134.
Aranda-Gómez. J.J., Henry, C.D., Luhr, J., McDowell, F.W., 2003,
Cenozoic volcanic-tectonic development of northwestern Mexico
– a transect across the Sierra Madre Occidental volcanic field
and observations on extension-related magmatism in the southern Basin and Range and Gulf of California tectonic provinces, en Geologic transects across Cordilleran Mexico, 99th
Annual Meeting of the Cordilleran Section of the Geological
Society of America, Guidebook: México, D.F.,Universidad
Nacional Autónoma de México, Instituto de Geología, Centro
de Geociencias, Publicación Especial 1, 71-121.
Carrillo-Rivera, J.J., Cardona A., Moss, D., 1996, Importance of the
vertical component of groundwater flow: A hydrogeochemical
approach in the valley of San Luis Potosi, Mexico: Journal of
Hydrology, 185, 23-44.
Carrillo-Rivera, J.J., Cardona-Benavides, A., Edmonds, W.M., 2002, Use of
abstraction regime and knowledge of hydrogeological conditions
to control high-fluoride concentration in abstracted groundwater:
San Luis Potosi basin, Mexico: Journal Hydrology, 261, 24-47.
Cerca-Martínez, L.M., Aguirre-Díaz G., López-Martínez M., 2000, The
Geologic evolution of the southern Sierra de Guanajuato, Mexico,
A documented example of the transition from the Sierra Madre
Occidental to the Mexican Volcanic Belt: International Geology
Review, 42, 131-151.
Comisión Estatal del Agua de Guanajuato (CEAG), 2002, Definición de
red para la caracterización y monitoreo de calidad química de
agua subterránea de la zona de estudio León: Guanajuato, Gto.,
México, Universidad de Guanajuato, Contrato realizado para la
CEASG, reporte inédito, 76 pp.
Comisión Estatal del Agua y Saneamiento de Guanajuato (CEASG),
1995, Resultados de los análisis fisicoquímicos y bacteriológicos
realizados dentro del Valle del Río Turbio: Guanajuato, Ingeniería
Geológica Computarizada S.A. de C.V. (I.G.C.), informe técnico,
115 p.
Comisión Estatal del Agua y Saneamiento de Guanajuato (CEASG),1998a,
Estudio hidrogeológico y modelo matemático del acuífero del
valle de León: Guanajuato, Guysa, Geofísica de Exploraciones,
S.A. de C.V., Contrato CEAS-APA-GTO-97-023, informe
técnico, 125 p.
Comisión Estatal del Agua y Saneamiento de Guanajuato (CEASG),1998b,
Estudio hidrogeológico y modelo matemático del acuífero del
valle de Silao – Romita, Gto.: Guanajuato, Lesser y Asociados
S. A. de C.V., Contrato CEAS-APA-GTO-97-025, informe
técnico, 132 p.
Comisión Estatal del Agua y Saneamiento de Guanajuato (CEASG), 1999,
Estudio isotópico para la caracterización del agua subterránea en
la zona de La Muralla, Guanajuato: Guanajuato, Gto., México,
Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Geofísica,
contrato realizado para la CEASG, reporte inédito, 82 pp.
Dávila-Alcocer, V.M., Martínez-Reyes, J., 1987, Una edad cretácica para
las rocas basálticas de la Sierra de Guanajuato, en Simposio sobre
la geología de la Sierra de Guanajuato: Universidad Nacional
Autónoma de México, Instituto de Geología, 19-20.
Douglas, M., Clark, I.D., Raven, K., Bottomley, D., 2000, Groundwater
mixing dynamics at a Canadian Shield mine: Journal of Hydrology,
235, 88-103.
Edwards, J.D., 1955, Studies of some early Tertiary red conglomerates of
central Mexico: Washington, United States Geological Survey,
Professional Paper 264-H, 153-183.
Ferrusquia-Villafranca, I., 1987, Reubicación geocronológica del
conglomerado Guanajuato basada en nuevos mamíferos, en
Simposio sobre la geología de la Sierra de Guanajuato, resúmenes
y guía de excursión: Universidad Nacional Autónoma de México,
Instituto de Geología, 21-23.
Fouillac, C., Michard, G., 1981, Sodium/litium ratio in water applied
to geothermometry of geothermal reservoirs: Geothermics, 10,
55-70.
Fries, Carl, Jr., Hibbard, C.W., Dunkle, D.H., 1955, Early Cenozoic
vertebrates in the Conglomerate at Guanajuato, Mexico:
Smithsonian Miscellaneous Collection, 123(7), 25 p.
Fryar, A.E., Mullican, W.F., Macko S.A., 2001, Groundwater recharge and
chemical evolution in the southern High Plains of Texas, USA:
Hydrogeology Journal, 9(6), 522-542.
Genereux, D., 2004, Comparison of naturally-occurring chloride and
oxygen-18 as tracers of interbasin groundwater transfer in lowland
rainforest, Costa Rica: Journal of Hydrology, 295(1-4), 17-27.
Glynn, P.D., 2004, Geochemistry and the understanding of ground-water
systems: Geological Society of America Abstracts with Programs,
36(5), p. 26.
Hernández-Laloth, N., 1991, Modelo Conceptual del Funcionamiento
Hidrodinámico del Sistema Acuífero del Valle de León,
Guanajuato: Universidad Nacional Autónoma de México,
Facultad de Ingeniería, Tesis de Licenciatura, 75 p.
Hernández-Silva, G., Solorio-Munguía, G., Vasallo-Morales, L., FloresDelgadillo, L., Maples-Vermeersch, M., Hernández-Santiago, D.,
Alcalá-Martínez, R., 2000, Dispersión de Ni y Cr en sedimentos y
suelos superficiales derivados de piroxenita, serpentinas y basaltos
de la cuenca de San Juan Otates, Estado de Guanajuato, México:
Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, 17(2), 125-136.
Horton, T.W., Becker, J.A., Craw, D., Koons, P.O., Chamberlain, C.P.,
2001, Hydrothermal arsenic enrichment in a active mountain
belt: Southern Alps, New Zealand: Chemical Geology, 177,
323-339.
Instituto Nacional de Estadística, Geografia e Informática (INEGI), 1980,
Carta Topográfica Manuel Doblado, F14C61, Escala 1: 50000:
Instituto Nacional de Estadística, Geografia e Informática, 1
mapa.
Johannesson, K.H, Cortés-Silva, A., Ramos-Leal, J.A., Durazo-Lozano,
J., 2002, Chemical geothermometry and enthalpy-chloride
relationships indicate mixing/dilution of meteoric and geothermal
waters in Guanajuato, Mexico: Geological Society of America
Abstracts with Programs, 34(6), 442.
Johannesson, K.H., Cortés-Silva, A., Ramos-Leal, J.A., Ramirez-Guzman,
H., Durazo-Lozano, J., 2005, Geochemistry of rare earth elements
in groundwater from a rhyolite aquifer, central México: en
Johannesson, K.H. (ed.), Rare Earth Elements in Groundwater
Flow Systems: Dordrecht, Springer Verlag, Water Science and
Technology Library, 51, 188-222.
Laaksoharju, M., Skarman, C., Skarman, E., 1999, Multivariate mixing
and mass balance (M3) calculations, a new tool for decoding
Mezcla de flujos regionales en el acuífero de La Muralla, Guanajuato
hydrogeochemical information: Applied Geochemistry, 14,
861-871.
Lee, E.S., Krothe, N.C., 2001, A four component mixing model for water
in a karst terrain in south central Indiana, USA using solute
concentration and stable isotopes as tracers: Chemical Geology,
179, 129-143.
Lyons W.B., Welch, K.A., 1997, Lithium in waters of a polar desert:
Geochimica et Cosmochimica Acta, 61, 4309-4319.
MacDonald, A.M., Darling, W.G., Ball, D.F., Oster, H., 2003, Identifying
trends in groundwater quality using residence time indicators:
an example from the Permian aquifer of Dumfries, Scotland:
Hydrogeology Journal, 11(4), 504-517.
Martínez-Reyes J., 1992, Mapa Geológico de la Sierra de Guanajuato,
Escala 1:100 000: Universidad Nacional Autónoma de México,
Instituto de Geología, Cartas Geológicas de México, serie
1:100,000, 1 mapa con texto.
Nieto-Samaniego, A.F., 1992, Fallamiento y estratigrafía cenozoicos en la
parte sudoriental de la Sierra de Guanajuato: Revista Mexicana
de Ciencias Geológicas, 9(2), 146-155.
Nieto-Samaniego, A.F., Macías-Romo, C., Alaníz-Álvarez, S.A., 1996,
Nuevas edades isotópicas de la cubierta volcánica cenozoica de la
parte meridional de la Mesa Central, México: Revista Mexicana
de Ciencias Geológicas, 13(1), 117-122.
Nieto-Samaniego A.F., Alaníz-Álvarez, S.A., Camprubí-Cano, A., 2005,
La Mesa Central de México: estratigrafía, estructura y evolución
tectónica cenozoica: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana,
57(3), 285-318.
Quintero-Legorreta, O., 1989, Contribución al conocimiento de la Geología
de la Sierra de Guanajuato en la región de Comanja de Corona,
Jalisco: Universidad Nacional Autonoma de México, Facultad de
Ciencias, Tesis de Maestria, 87 p.
Ramos-Leal, J.A., González-Morán, T., Durazo-Lozano, J., 2003,
La inversión del gradiente hidráulico y sus efectos en la
hidrogeoquímica de dos grupos bien diferenciados en la zona
de La Muralla, Guanajuato, México: Instituto Panamericano de
Geografía e Historia (IPGH), Revista Geofísica, 59, 5-17.
Ramos-Leal, J.A., Juárez-Sánchez, F., Durazo-Lozano, J., González-Moran,
T., Ramírez-Guzmán, A.H., Cortes-Silva, A., Johannesson, K.H.,
2004, Evidencias de mezcla secuencial binaria en el acuífero de
La Muralla, Guanajuato, México, en XXXIII Congreso de la
International Association of Hydrogeologists y 7° Congreso de la
Asociación Latinoamericana de Hidrogeología Subterránea, 11-15
Octubre 2004, Zacatecas, Resúmenes: México, 1-4.
Ramos-Leal, J.A., Durazo, J., González-Morán, T., Ramírez-Guzmán, A.,
Johannesson, K.H., Cortés, A., 2005, Decay in chloride content
of ground water associated to excessive production of a well field
near Leon, Mexico: Geofísica Internacional, 44, 385-390.
Rice, K.C., Hornberger G.M., 1998, Comparation of hydrochemical
tracers to estimate source contributions to peak flow in a small,
forested, headwater catchment: Water Resources Research, 34(7),
1755-1766.
Sistema de Agua Potable y Alcantarillado de León (SAPAL), 2001, Estudio
isotópico e hidrogeoquímico de la zona de León-Río Turbio: León,
México, Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto
de Geofísica, contrato realizado para el SAPAL, informe técnico
(inédito), 75 p.
Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos (SARH), 1991, Estudio
hidrogeoquímico y modelación matemática del acuífero del
Río Turbio para definir las acciones encaminadas a proteger de
contaminantes la fuente de abastecimiento de la Ciudad de León
Gto.: Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de
Geofísica, contrato CC-88-306-D, informe técnico, 104 p.
305
Skalbeck, J.D., Shevenell, L., Widmer, M.C., 2002, Mixing of thermal and
non thermal waters in the Steamboat Hills area, Nevada, USA:
Geothermics, 31, 60-90.
Valentino, G.M., Stanzione, D., 2002, Source process of the thermal waters
from the Phlegraean Fields (Naples, Italy) by means of selected
minor and trace elements distribution: Chemical Geology, 245,
245-274.
Vasallo-Morales, L.F., Martínez-Reyes, J., Paris, J.P., 1996, Estructuras
circulares y lineales en el Distrito Minero de Guanajuato, México,
y su significado en la prospección minera: Revista Mexicana de
Ciencias Geológicas, 13(2), 252-257.
Verma, S.P., 1998, Error propagation in geochemical modeling of trace
elements in two-component mixing: Geofísica Internacional,
37(4), 327-338.
Verma, S.P., 2000, Error propagation in equations for geochemical
modeling of radiogenic isotopes in two-component mixing:
Proceedings of the Indian Academy of Sciences (Earth and
Planetary Sciences), 79-88.
Verma, S.P., Santoyo, E., 1997, New improved equations for Na/K, Na/Li
and SiO2 geothermometers by outlier detection and rejection:
Journal of Volcanology and Geothermal Research, 79, 9-23.
Wallick, E.I., 1981, Chemical evolution of groundwater in a drainage
basin of Holocene age, east-central Alberta, Canada: Journal of
Hydrology, 54, 245-283.
Welch, K.A., Lyons, W.B., Graham, E., Neuman, K., Thomas, J.M.,
Mikesell, D., 1996, Determination of major element chemistry in
terrestrial waters from Antarctica by ion chromatography: Journal
of Chromatography, A739, 257-263.
Yehdgho, B., Reichl, P., 2002, Recharge areas and hydrochemistry of
carbonate springs issuing from Semmering Massif, Austria,
based on long-term oxygen-18 and hydrochemical data evidence:
Hydrogeology Journal, 10(6), 601-609.
Yurtsever, Y., 1975, Worldwide survey of stable isotopes in precipitation:
Vienna, International Atomic Energy Agency, Isotopic Hydrology
Section, Report, 40 p.
Yurtsever, Y., Gat, J.R., 1981, Atmospheric Waters, en Gat, J.R., Gonfiantini,
R. (eds.), Stable isotope hydrology, deuterium and oxygen-18 in
the water cycle: Vienna, International Atomic Energy Agency,
Technical Reports Series, 210, 103-142.
Zimmermann, J.L., Stein, G., Lapierre, H., Vidal, R., Campa, M.F.,
Monod, O., 1990, Données géochronologiques nouvelles sur les
granites laramiens du centro et l’ouest du Mexique (Guerrero et
Guanajuato): Société Géologique de France, 13e Réunion des
Sciences de la Terre, Grenoble, France, p. 127.
Zuber, A., Weise, S.M., Motyka, J., Osenbrück, K., Różański, K., 2004, Age
and flow pattern of ground water in a Jurassic limestone aquifer
and related Tertiary sands derived from combined isotope, noble
gas and chemical data: Journal of Hydrology, 286(1), 87-112.
Manuscrito recibido: Mayo 19, 2006
Manuscrito corregido recibido: Marzo 12, 2007
Manuscrito aceptado: Junio 18, 2007