ESTUDIO DE PROSPECCION GEOELECTRICA

CON FINES DE EVALUACION DE LAS CONDICIONES

HIDROGEÓLOGICAS

SECTOR : LOTES C-8 Y B-11a POLIGONAL OLMOS

DISTRITO : OLMOS

PROVINCIA : LAMBAYEQUE

CLIENTE : AGRICOLA PAMPA BAJA S.A.C.

Chiclayo, octubre del 2012___________________________________________________________________

CONTENIDO

1. REFERENCIAS

2. PARTICULARIDADES DE LA ZONA

3. METODO DE PROSPECCION

4. INSTRUMENTAL EMPLEADO

5. ANALISIS DE RESULTADOS

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXOS

PROSPECCION GEOELECTRICA CON FINES DE EVALUACION DE LAS CONDICIONES HIDROGEOLOGICAS EN EL SECTOR DE LA POLIGONAL DEL

PROYECTO OLMOS - LOTES C-8 Y B-11a

1. REFERENCIAS

Por requerimiento de la empresa Agrícola Pampa Baja S. A. C, y en cumplimiento al Contrato de Locación de Servicios de fecha 25 de setiembre del 2012, se ejecutó un estudio de prospección geoeléctrica en terrenos de su interés, que se ubican en el valle del río Olmos en el sector Lote C-8 y B-11a de la poligonal del Proyecto Olmos, del distrito Olmos, provincia y departamento de Lambayeque.

El estudio tiene por objetivo investigar las condiciones hidrogeológicas del subsuelo en el sector de interés del Cliente, para contemplar la posibilidad de captación sostenida de aguas subterráneas, con fines de uso agrícola.

Los trabajos de campo se desarrollaron entre el 26 de setiembre y el 11 de octubre del presente año, y consistieron en la ejecución de 58 sondeos eléctricos verticales (SEV), distribuidos en el sector indicado líneas arriba, conformando 6 secciones o cortes geoeléctricos, cuya ubicación se muestra en la Fig. 1 y en los planos 1/2 y 2/2 que se adjuntan al presente, en coordenadas UTM del sistema PSAD 1956.

2. PARTICULARIDADES DE LA ZONA

Desde el punto de vista geológico e hidrogeológico, el sector en estudio se ubica en la margen derecha del actual cauce del río Olmos en el inicio de la parte baja del valle, entre las cotas 67 y 94 msnm; extendiéndose sobre los depósitos marinos y continentales del cuaternario; caracterizándose el subsuelo, después de los 8 - 15 primeros metros (capas superficiales arenosas secas) y hasta los 50 – 70 m de profundidad por la presencia de una capa de mediana resistividad que lo relaciona con material de permeabilidad media, la cual está saturada a partir de los 24 – 35 m, que yace sobre un estrato de mediana permeabilidad saturado mayormente con agua de alta mineralización que se difunde hasta los 100 – 120 m (aisladamente llegaría hasta 340 - 410 m) de profundidad, el cual estaría en contacto con la corteza fisurada del basamento.

Dadas las referencias consultadas, estos paquetes litológicos característicos para el valle están conformados por capas de potencia variable de arenas, gravas y cantos rodados, con interposición sucesiva de estratos arcillosos y arcillosos con inclusiones de cantos rodados, de génesis continental y marina. La presencia de los estratos permeables indicados, en interacción con los factores de difusión de las aguas en el subsuelo, condiciona la existencia en estos sectores del valle, de complejos acuíferos con estratos permeables saturados con aguas libres, semiconfinadas y confinadas.

En el sector de estudio, las aguas freáticas presentan mayoritariamente una mineralización media a baja y para una mejor representación de las condiciones hidrogeológicas se ha zonificado en dos sectores: Sector Sur-Oeste y Nor-Este, respecto a la línea de afloramientos rocosos de la zona.

3. METODO DE PROSPECCION

El método geoeléctrico empleado en la exploración de la estructura del subsuelo, es el Método de Resistividades, a través de Sondeos Eléctricos Verticales (SEV), configuración Schlumberger. En todos los sectores estudiados, la longitud máxima de la línea de emisión (A-B), ha sido de 928 m, lo que ha permitido determinar el corte del subsuelo hasta por debajo de los 410 m de profundidad.

Mediante el Sondeo Eléctrico Vertical se determina, en la vertical, los límites de separación de capas del subsuelo con diferente resistividad eléctrica. Cuando se trata de depósitos sueltos, los valores de la resistividad son indicadores de su granulometría y del grado de mineralización del agua que contienen.

Correlacionando los datos geofísicos así obtenidos, con los datos geológicos-geomorfológicos de las exploraciones mecánicas e información hidrogeológica disponible, es posible vislumbrar la sección del subsuelo y definir, con aproximación, el sector más apropiado para la captación de aguas subterráneas.

La interpretación de las curvas de resistividades aparentes obtenidas en el campo, se realizó mediante el método de analogía y comparación con curvas teóricas y por la resolución computarizada de los problemas directo e inverso con la ayuda del paquete de programas IPI2 Win, que se utiliza bajo la licencia de la firma rusa Geo Scan-M.

4. INSTRUMENTAL, EQUIPOS Y CARTOGRAFÍA EMPLEADOS

En la ejecución e interpretación de los Sondeos Eléctricos Verticales se utilizaron los siguientes instrumentos y equipos:

Multímetro digital, con compensador de polarización y con resolución de medida de hasta 0.01 mV, con error máximo de 0.05% + 2 dígitos;

Multímetro digital, con resolución de medida de hasta 0.01 mA, con error máximo de 0.3% + 1 dígito;

Fuente de poder en corriente continua, conformada por bloque conmutable de baterías secas hasta 800 V

Carretes con el cable emisor, cable receptor y electrodos;

Receptor de posicionamiento global por satélite (12 canales);

Cartografía del IGN, e imágenes satelitales del Google Earth Plus.

PC-Pentium IV y software especializado.

Vehículo todoterreno de apoyo.

5. ANALISIS DE RESULTADOS

5.1 Valoración Cuantitativa

El procesamiento e interpolación numérica de los datos de campo (curva de resistividades aparentes), permite matemáticamente establecer los siguientes parámetros para cada uno de los SEV ejecutados: a) número de capas geoeléctricas; b) resistividad real por capa geoeléctrica, en Ohm-m; y c) espesor de cada capa, en metros. En el presente caso, los resultados del procesamiento se

muestran para cada uno de los puntos de sondeo en los 58 diagramas de interpretación anexos al presente (ver Fig. 3) y en resumen en el Cuadro Nº 1.

5.2 Valoración Cualitativa

Del análisis de los resultados numéricos expresados en el Cuadro Nº 1 y en los cortes geoeléctricos citados, según los sectores estudiados, se aprecia la existencia de estructuras cuya descripción generalizada, así como su respectiva atribución litológica e hidrogeológica se presenta a continuación:

a) Para el sector Sur-Oeste a la línea de los afloramientos rocosos:

CAPA DESCRIPCION Y ATRIBUCION LITOLOGICA,

ohm-mh,m

d,m

Promedio

Ca

pas

Sup

erfic

iale

s

Capas geoeléctricas superficiales, con resistividades promedias de 3.487 a 14252 ohm-m y espesores acumulados promedios de 2.43 m (SEV 17) a 16.19 m (SEV 7), conformadas en su parte superficial por depósitos arenosos y areno-arcillosos, en estado seco, por sectores con inclusión de gravas aisladas.

789.4 9.51

9.51

Ca

pa I

nter

me

dia

Capa geoeléctrica intermedia, con resistividades promedias de 4.42 a 68.8 ohm-m, y espesor promedio de 12.47 m (SEV26) a 109.92 m (SEV 45), y está conformada predominantemente por depósitos de mediana permeabilidad, arenas y arcillo arenosos, con inclusiones de gravas y cantos rodados aislados, también es posible la presencia de conglomerados calcáreos, saturada con aguas de baja mineralización a partir de los 24 – 35 m de profundidad

21.7 52.57

61.76

Ca

pa I

nfer

ior

Capa geoeléctrica inferior, con resistividades promedias de 2.21 a 32.7 ohm-m y espesor promedio de 29.24 m (SEV 1) a 387.50 m (SEV 29); conformada por materiales predominantemente impermeables en la mayor parte del sector estudiado, con inclusiones de cantos rodados aislados y gravas, intercalación de capas permeables, saturada mayormente con agua de alta mineralización hacia el techo de la capa y en algunos sectores hacia el pie de la capa con agua de baja mineralización.

5.5 85.73

147.49

Ca

pa

Pro

fund

a

Capa geoeléctrica profunda, con resistividades promedias de 0.336 a 9415 ohm-m, difundida a partir de los 56.11m (SEV 1) y 410.89 m (SEV 29) de profundidad, de espesor indeterminado, relacionada con el basamento rocoso y por sectores con una potente capa arcillosa previa al basamento.

463.4 -

-

b) Para el Nor-Este de la línea de los afloramientos rocosos (SEV 53 – 58):

5.3 Claves de Lectura

En relación con los valores de las resistividades y espesores que se muestran en la Valoración Cualitativa, se presenta el rango de los valores mínimos y máximos presentados en cada capa, independientemente de los SEV a los que correspondan.

Para analizar cada SEV específicamente y en detalle, debe recurrirse: a los cuadros de resultados numéricos correspondientes, a su diagrama de interpretación y al corte geoeléctrico. El cuadro de resultados (Cuadro Nº 1) resume todos los valores obtenidos de la interpretación numérica o cuantitativa de todos los SEV ejecutados. Los diagramas de interpretación obtenidos del programa de cómputo, y

CAPA DESCRIPCION Y ATRIBUCION LITOLOGICA,

ohm-mh,m

d,m

Promedio

Ca

pas

Sup

erfic

iale

s

Capas geoeléctricas superficiales, con resistividades promedias de 2.93 a 2842 ohm-m y espesores acumulados promedios de 4.33 m (SEV 52) a 30.10 m (SEV 57), conformadas en su parte superficial por depósitos arenosos y areno-arcillosos, en estado seco, por sectores con inclusión de gravas aisladas.

706.4 16.06

16.06

Ca

pa I

nter

me

dia

Capa geoeléctrica intermedia, con resistividades promedias de 20.35 a 37.4 ohm-m, y espesor promedio de 25.80 m (SEV 56) a 58.54 m (SEV 54), y está conformada predominantemente por depósitos de mediana permeabilidad, arenas y arcillo arenosos, con inclusiones de gravas y cantos rodados aislados, también es posible la presencia de conglomerados calcáreos, saturada con aguas de baja mineralización a partir de los 25 – 27 m de profundidad

28.0 37.70

53.76

Ca

pa I

nfer

ior

Capa geoeléctrica inferior, con resistividades promedias de 4.05 a 7.5 ohm-m y espesor promedio de 48.05 m (SEV 55) a 77.90 m (SEV 56); conformada por materiales predominantemente impermeables en la mayor parte del sector estudiado, con inclusiones de cantos rodados aislados y gravas, intercalación de capas permeables, saturada con agua de alta mineralización.

5.1 54.05

107.81

Ca

pa

Pro

fund

a

Capa geoeléctrica profunda, con resistividades promedias de 32.3 a 5830 ohm-m, difundida a partir de los 102.72 m (SEV 55) y 129.60 m (SEV 57) de profundidad, de espesor indeterminado, relacionada con el basamento rocoso.

2122.2 -

-

que son la fuente de los datos consignados en estos cuadros, se anexan en la parte final del presente informe.

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Del análisis de los resultados del estudio realizado, además de las referencias consultadas, se desprenden las conclusiones y recomendaciones siguientes:

La zona de estudio, en los dos sectores, presenta una estructura geoeléctrica donde se ha diferenciado 04 capas que presentan una continuidad relativa en el plano vertical en la mayoría de los casos explorados (ver planos 1/2 y 2/2). Entre estas capas destaca la denominada “Intermedia” y parcialmente la “Inferior” cuyos indicadores de resistividad y espesor son compatibles con la presencia de complejos acuíferos de carácter libre y confinado, conformados por materiales de mediana permeabilidad con intercalación de estratos arcillosos. Estas capas tienen una resistividad promedia de 21.8 – 28.0 ohm-m y un espesor promedio 37.70 - 52.57 m para la capa Intermedia y 40 - 70 m para el tramo respectivo de la capa Inferior, donde los estratos acuíferos están saturados con agua de baja mineralización.

Del análisis de los cortes geoeléctricos resultantes del estudio geoeléctrico, se desprende que los sectores estudiados presentan regulares condiciones hidrogeológicas en lo que respecta a la potencia saturada de los complejos acuíferos aprovechables y a la calidad del agua.

Del análisis integral de los resultados de cada SEV y de su interrelación en las secciones o cortes geoeléctricos se puede inferir que por sectores (ver plano 2/2) la capa geoeléctrica Inferior tendría dos subcapas: una saturada mayoritariamente con aguas salobres y la otra con aguas de baja mineralización hacia el pie de la capa. Sobre la base de esta conclusión se recomienda la perforación de pozos exploratorios a efectos de corroborar la presencia de esta sub capa que estaría saturada con aguas de baja mineralización.

Los puntos recomendados para la exploración mecánica, orientada a la investigación y explotación de los acuíferos confinados de la capa geoeléctrica Inferior, así como las profundidades de investigación se indican a continuación.

SEV 4 9 16 36 44 52

Profundidad mínima, m

190 210 220 210 200 180

En lo referente a la captación de las aguas freáticas, desde la capa geoeléctrica Intermedia, los puntos con mejores perspectivas para la captación sostenida de aguas aprovechables pero con rendimientos medios, se encuentran en las inmediaciones donde se emplazan los SEV que se muestran en el cuadro siguiente, donde además se indican las profundidades máximas referenciales de perforación, por cuanto, en función de sus indicadores geoeléctricos, son los puntos que presentan la mejor relación del valor de su resistividad y potencia de la capa geoeléctrica.

* En este SEV se recomienda la perforación de un pozo exploratorio profundo a efectos de ver la posibilidad de explotar el

posible acuífero confinado en la zona.

Durante la perforación de los pozos de explotación, considerando las condiciones específicas del lugar y de la ubicación de los estratos aprovechables, a efectos de precisar la potencia de los estratos acuíferos y consecuentemente definir la longitud de los filtros, como parte del proceso de la perforación del pozo y al término del pozo piloto, se recomienda ejecutar una testificación eléctrica por cada pozo.

En el diseño técnico de los pozos para explotar los acuíferos de la capa geoeléctrica Intermedia, se recomienda prever la instalación de un encamisado tubular con un diámetro de 12”, con filtros de alta porosidad y abertura de 1.5 mm; en el encamisado debe incluirse un tramo mínimo de 0.5 m sobre la superficie del terreno.

En el caso de corroborarse la presencia del acuífero confinado explotable, mediante la perforación de los pozos exploratorios, deberá preverse el aislamiento adecuado de los estratos salobres y prever la instalación de un encamisado tubular con un diámetro de 14”, con filtros de alta porosidad.

Chiclayo, 23 de octubre del 2012

____________________________ING° DAMIAN VASQUEZ BERNAL (*)

Registro CIP N° 29407

(*) Título de Ingeniero Hidrotécnico y Master en Ciencias Técnico Agrícolas - BIELORUSIA, 1980 Título de Ingeniero Civil, Universidad San Luis Gonzaga de Ica, 1985

PRIMERA PRIORIDAD

(Caudales medios)

SEGUNDA PRIPORIDAD

(Caudales bajos)

Nº SEV Profundidad, m Nº SEV Profundidad, m

1 11 57 1 3 58

2 13 49 2 5 65

3 19 52 3 31 54

4 21 90 4 38 60

5 24 68 5 42 57

6 40 78 6 49 55

7 45 120

8 50 61

9 52* 49

10 54 66

11 55 55

12 57 59

FIG. 2 CORTES GEOELECTRICOS

SECTOR LOTE C - 8 Y B - 11a

CUADRO Nº 1

ANEXO

COORDENADAS UTM Y COTAS DE SEVs

FIG. 3 DIAGRAMAS DE SEV INTERPRETADOS

FIG. 4 DISEÑO PRELIMINAR DE LOS POZOS TIPO

COORDENADAS UTM Y COTAS DE SEVs

FIG. 3 DIAGRAMAS DE SEV INTERPRETADOS

DISEÑO PRELIMINAR DE POZO Y PLANOS