Revisión de los modelos hidrogeoquímicos de génesis de tobas calcáreas

Abstract

RESUMENLos depósitos tobáceos en aguas dulces están ampliamente representados en la Península Ibérica, la mayoría de ellos relacionados con surgencias de acuíferos carbonáticos. Una gran parte de los modelos geoquímicos de la hidroquímica de las aguas en las que se generan dichos depósitos, se basan en suponer que el agua meteórica, previamente enriquecida en CO 2 por la existencia de actividad microbiológica en el suelo, fluye a través de la porosidad y de las fracturas de un acuífero de calizo. El agua resultante tiene una naturaleza bicarbonatada cálcica. El reequilibrio con la pCO 2 atmosférica después de la surgencia, por agitación del agua, o por acción metabólica de microorganismos fotosintéticos, da lugar a una amplia variedad de facies de tobas calcáreas. Sin embargo, la modelización hidrogeoquímica no ha sido completamente tratada y las condiciones geológicas del entorno no han sido consideradas en sistemas tobáceos generados en zonas de infiltración, en los que el suelo presenta bajas concentraciones de CO 2 o cuando la naturaleza de las aguas no son bicarbonatadas cálcicas, sino Ca-Mg-SO 4 -HCO 3 .En este trabajo se muestran resultados hidrogeoquímicos de dos ejemplos muy importantes de sistemas tobáceos, actuales y fósiles: río Júcar (Valdeganga-Presa de la Central Hidroeléctrica del Bosque) y río Guadiana Alto (lagunas de Ruidera). Dichos resultados son comparados con otras surgencias kársticas estudiadas recientemente en áreas próximas. La naturaleza del agua del río Júcar y lagunas de Ruidera muestra unas facies hidroquímicas Ca-Mg-SO 4 -HCO 3 . Por lo tanto, la interpretación hidrogeoquímica no puede hacerse usando exclusivamente el sistema CO 2 -H 2 O-calcita, el cual por otra parte, ha sido utilizado eficazmente en estudios de tasas de precipitación en sistemas tobáceos, así como en la interpretación del registro paleoclimático de la tobas calcá-reas, o en reacciones de karstificación de acuíferos calizos.En esta revisión evaluamos la influencia en la hidroquímica de las aguas de las reacciones de dedolomitización y la disolución del yeso en acuíferos dolomítico -yesíferos, las cuales son independientes de la presión parcial de CO 2 , así como la cinética y sostenibilidad del proceso en términos de génesis de sistemas tobáceos. También consideramos otras reacciones dependientes de CO 2 , tales como la calcificación del yeso y la disolución y precipitación de calcita por mezcla de aguas. Los modelos apuntados explican la naturaleza de las aguas de los acuífe-ros dolomítico -yesíferos, además de su gran potencial para generar sistemas tobáceos, poniendo en cuestión el argumento de suelos con horizontes húmicos bien desarrollados, no muy comunes en áreas áridas o semi-áridas. Finalmente, examinamos los efectos sobre el grado de saturación calcita y, por lo tanto, de su influencia en la formación de tobas de la mezcla de aguas procedente de acuíferos multicapa o compartimentados temporalmente. Palabras

The role of gypsum and/or dolomite dissolution in tufa precipitation: lessons from the hydrochemistry of a carbonate–sulphate karst system

“…Recently, Ordoñez and Benavente () suggested that aquifers in dolomite and dolomite‐gypsum terrains may enhance the precipitation of tufa when dissolution of dolomite is congruent (i.e. dissolution of dolomite does not trigger precipitation of calcite as part of the reaction).…”

“…Chong and Sheikholeslami, ; Ford and Williams, ; Brasier, ; Truedale, ). This implies that spring waters resulting from the mixing of sulphate and bicarbonate groundwater potentially enhance the precipitation of tufa compared to karst springs with only bicarbonate waters (Ordoñez and Benavente, ). Despite the importance of tufa deposits in karst landscapes, the scarce hydrological and hydrochemical description of tufa‐bearing springs at catchment scale prevents the confirmation of the previous hypothesis.…”