Análisis mineralógico y geoquímico de los sedimentos de la Cuenca del Arroyo La Mata, Chubut

Abstract

La ciudad de Comodoro Rivadavia y sus alrededores se han posicionado como la principal aglomeración urbana del centro-sur de la Patagonia, su crecimiento se extiende sobre algunas cuencas hidrológicas efímeras y semipermanentes. La cuenca del Arroyo La Mata es la de mayor representación areal con 585 km2 dentro de este contexto urbano, conformada mayormente por cauces, y con escasos antecedentes de estudios. Actualmente, la cuenca de drenaje no cuenta con estudios que caractericen la mineralogía y geoquímica de los sedimentos de esta área. La cuenca hidrológica abarca distintos dominios que van desde el rural, residencial hasta el industrial y petrolero, por lo que su estudio a través de un muestreo prospectivo busca evaluar si existe influencia de dichos dominios, a través de la caracterización de sus sedimentos. Para dicha caracterización se aplicaron análisis multi-metodológicos que permitan definir mineralógica y geoquímicamente los sedimentos, su rol y estado ambiental. Para el análisis mineralógico primeramente se separó granulométricamente y se observó la presencia mineral a través de lupa binocular y secciones delgadas. También se discriminó magnéticamente las fracciones modales a través de un separador magnético de alta densidad. Se caracterizó la mineralogía en la fracción total, como en la fracción arcillosa a través del estudio por difracción de rayos x. En tanto, el análisis geoquímico se realizó mediante el estudio químico de los sedimentos por dos técnicas: Espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) y Espectrometría de emisión óptica con plasma acoplado inductivamente (ICP-OES) realizados en dos laboratorios diferentes, analizando elementos mayores, menores y elementos trazas tanto para los sedimentos de fondo, como para las muestras de las formaciones geológicas presentes en el substrato de la cuenca hídrica. Estos resultados obtenidos son a partir de un protocolo de digestión ácida parcial por lo que brinda una indicación sobre el potencial de las concentraciones lixiviables equivalentes a las que pueden ocurrir en una condición extrema de aguas de pH muy ácido sea en ambientes de génesis natural o equivalentes a lo que puede ocurrir en ámbitos de drenaje ácido de minas y por ende relevantes ambientalmente. Es importante aquí aclarar que usamos el término “lixiviables” en un modo sensu lato de extracción de compuestos solubles de un sólido por acción de un líquido o líquidos. Los resultados del estudio de los sedimentos evidencian una escasa maduración granulométrica aguas abajo en la cuenca, la mineralogía presente en los mismos no se ve influenciada notablemente por la fracción granulométrica. La proporción magnética presenta un crecimiento hacia el tramo inferior de la cuenca, con una diferenciación porcentual explícita entre los principales arroyos que conforman la cuenca. La mineralogía de esta fracción magnética está compuesta principalmente por magnetita, pero también registra señal de sulfuros como pirrotina y pirita, distinguidos por su brillo metálico. La mineralogía en los sedimentos a través del estudio por difracción de rayos x demuestra que la fracción total está compuesta principalmente por cuarzo y feldespatos, mientras que en fracciones granulométricas de menor tamaño se observa la presencia de piroxenos, anfiboles, calcita y opacos. Los resultados geoquímicos señalan que los elementos estudiados en los análisis químicos de las rocas del sustrato de la cuenca resultan en muchos casos fuentes suficientes de aporte a las concentraciones lixiviables de los sedimentos. Solo cuatro elementos potencialmente nocivos (EPN) presentan concentraciones más elevadas que las unidades de sustrato de referencia. Estos EPN con concentraciones significativas y enriquecimientos mínimos a moderados son: Vanadio y Cromo principalmente, y Níquel y Cobalto en menor medida, tendrían como fuente de aporte las facies mineralógicas representativas surgidas de los basaltos alcalinos cenozoicos patagónicos presentes en los Rodados Patagónicos. Los sedimentos fluviales de fondo de la cuenca hidrológica del Arroyo La Mata no muestran perturbaciones geoquímicas significativas antrópicas, ni naturales, y el orden de las concentraciones de los elementos potencialmente nocivos para la salud y el medio ambiente resultan aceptables para los distintos usos que se le pueda brindar a estos sedimentos.