UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · 2020. 1. 17. · A mis amigos y amigas,...

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERIA EN GEOLOGÍA. MINAS, PETROLEOS Y

AMBIENTAL

CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA

Análisis Multitemporal Geoquímico-Ambiental de las microcuencas hidrográficas

del área minera Río Falso

Trabajo de Titulación, modalidad Proyecto de Investigación previo a la obtención del

Título de Ingeniero en Geología

AUTOR: Frank Darío Arciniega Ruiz

TUTOR: Ing. Galo Fernando Albán Soria M. Sc.

Quito, 2020

ii

DERECHOS DE AUTOR

Yo, Frank Darío Arciniega Ruiz en calidad de autor y titular de los derechos morales y

patrimoniales del trabajo de titulación “ANÁLISIS MULTITEMPORAL

GEOQUÍMICO-AMBIENTAL DE LAS MICROCUENCAS HIDROGRÁFICAS DEL

ÁREA MINERA RÍO FALSO”, modalidad presencial, de conformidad con el Art.114

del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS

CONOCIMIENTOS, CREACTIVIDAD E INNOVACIÓN, concedo a favor de la

Universidad Central del Ecuador una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para

el uso no comercial de la obra, con fines estrictamente académicos. Conservo a mi favor

todos los derechos de autor sobre la obra, establecidos sobre la norma citada.

Asimismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización

y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad a lo

dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de

expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad

de toda responsabilidad.

_______________________________

Frank Darío Arciniega Ruiz

C.C 171950610-5

E- mail: [email protected]

iii


FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y

AMBIENTAL


APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TUTOR

Yo, Galo Fernando Albán Soria, en calidad de tutor del trabajo de titulación, modalidad

proyecto de investigación para la obtención del título de ingeniero en geología, del

proyecto “ANÁLISIS MULTITEMPORAL GEOQUÍMICO-AMBIENTAL DE

LAS MICROCUENCAS HIDROGRÁFICAS DEL ÁREA MINERA RÍO FALSO”,

elaborado por el señor FRANK DARÍO ARCINIEGA RUIZ, con C.I. 1719506105,

estudiante de la Carrera de Ingeniería en Geología, Facultad de Ingeniería en Geología,

Minas, Petróleos y Ambiental de la Universidad Central del Ecuador, considero que el

mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo metodológico y

epistemológico, para ser sometido a la evaluación por parte del jurado examinador que se

designe, por lo que lo APRUEBO, a fin de que el trabajo investigativo sea habilitado para

continuar con el proceso de titulación determinado por la Universidad Central del

Ecuador.

En la ciudad de Quito, a los 08 días del mes de agosto de 2019.

___________________________________

Galo Fernando Albán Soria

Ingeniero en Geología

C.C: 1801931088

TUTOR

iv


FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y

AMBIENTAL


APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL

TRIBUNAL

El tribunal constituido por: Ing. Alex Mateus e Ing. Salomón Jaya

DECLARAN: que el presente proyecto de titulación denominado “ANÁLISIS

MULTITEMPORAL GEOQUÍMICO-AMBIENTAL DE LAS MICROCUENCAS

HIDROGRÁFICAS DEL ÁREA MINERA RÍO FALSO”, elaborado íntegramente

por el señor Frank Darío Arciniega Ruiz, egresado de la carrera de Geología, ha sido

revisado y calificado.

Ha emitido el siguiente veredicto: se ha aprobado el Proyecto de Titulación para su

defensa oral.

En la ciudad de Quito, a los 07 días del mes de enero de 2020.

______________________ _________________________

Ing. Alex Mateus Ing. Salomón Jaya

MIEMBRO MIEMBRO

v

DEDICATORIA

A mis padres, Luis y Fabiola por el apoyo incondicional y el ejemplo que me han

transmitido durante todos estos años. Por ser ese motor en mí que cada día me empujaba

hacia mi meta. Quienes con tanto sacrificio me han dejado la mejor herencia que un hijo

puede recibir, la educación.

A mi tía Gloria, que ahora es una estrella más en el cielo y que hoy estaría muy orgullosa

de mi.

A mis hermanos Douglas y Nathaly, por mostrarme siempre que en la vida todo es posible

y que no existen obstáculos que no se puedan superar.

A mis queridos sobrinos, Dilancito y pequeña Tarja que, con sus locuras y juegos,

alegran cada día de mi vida.

A Valeria, por ser una persona especial en mi vida quien me ha brindado su apoyo

incondicional.

A mis amigos y amigas, Lissette, Alex, Marco, Lizeth, Jair, Andrés, Roberto, Edwin,

Jonathan A. y Andrés V., que, gracias a los momentos compartidos sean alegres o tristes,

siempre había una razón para sonreír y que cada día se convierta en una experiencia

más que recordaremos con mucho agrado.

A mi querido primo Hernán, con quien crecimos juntos e imaginábamos que queríamos

ser de grandes.

A mis entrañables amigos que me dejó mi querido colegio, el Instituto Nacional Mejía,

Carlos, Esteban, Sulay y Aly.

A mi hermanito de 4 patas, quien me acompañó durante 17 años, mi Ichito, el día del que

siempre te hablaba llegó.

vi

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a mis profesores de la Universidad Central del Ecuador, FIGEMPA, por

transmitir sus conocimientos, consejos y experiencias, que fueron una forma de apoyo y

motivación para culminar con mi formación académica.

A todos quienes forman parte de INV MINERALES ECUADOR S.A., en especial al Ing.

Jorge Barreno, por brindarme la oportunidad de realizar este trabajo, además de

compartir experiencias y conocimientos que han sido transmitidos.

Al Ing. Marco Camino, Ing. Franklin Vega, Ing. Darío Moran, Ing. Vicente Jaramillo y

a David B. por su amistad, apoyo y consejos.

A la Ing. Liliana Troncoso, por su apoyo, consejos y amistad.

Al Ing. Galo Albán por su tiempo, consejos y apoyo en la realización de este proyecto.

Al Ing. Cristian Mejía por su apoyo, amistad y consejos.

Al Ing. Alex Mateus por el tiempo invertido y por transmitir sus conocimientos.

Finalmente, agradezco a todos aquellos que de alguna manera contribuyeron a mi

formación profesional, personal y a la realización de este trabajo.

vii

CONTENIDO

ÍNDICE DE TABLAS ..................................................................................................... ix

ÍNDICE DE FIGURAS .................................................................................................... x

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS ........................................................................................ xii

ABREVIATURAS ........................................................................................................ xiii

RESUMEN .................................................................................................................... xiv

ABSTRACT ................................................................................................................... xv

1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1

1.1 Estudios previos ................................................................................................. 1

1.2 Justificación ............................................................................................................ 2

1.3 Objetivos ................................................................................................................. 3

1.3.1 Objetivo General .............................................................................................. 3

1.3.2 Objetivos Específicos ....................................................................................... 3

1.4 Alcance ................................................................................................................... 3

1.5 Zona de Estudio ...................................................................................................... 4

1.6 Morfología e Hidrografía ........................................................................................ 5

1.6.1 Morfología ........................................................................................................ 5

1.6.2 Hidrografía ....................................................................................................... 5

1.7 Clima, Fauna, Vegetación .................................................................................. 6

1.7.1 Clima .......................................................................................................... 6

1.7.2 Fauna .......................................................................................................... 6

1.7.3 Vegetación .................................................................................................. 7

2 MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 8

2.1 Marco geológico regional .................................................................................. 8

2.1.1 Geomorfología ............................................................................................ 9

2.1.2 Estratigrafía y formaciones geológicas..................................................... 10

2.2 Geología local .................................................................................................. 12

2.3 Geología Estructural ........................................................................................ 14

2.4 Alteración hidrotermal ..................................................................................... 16

2.5 Geoquímica ...................................................................................................... 17

2.5.1 Geoquímica ambiental .............................................................................. 17

2.6 Calidad de agua ................................................................................................ 26

2.6.1 Factores que afectan la calidad de agua.................................................... 26

2.6.2 Parámetros físico-químicos de las aguas .................................................. 27

2.6.3 Texto Unificado de Legislación Ambiental Secundaria (TULSMA) ....... 27

viii

2.6.4 Límites establecidos para calidad de agua de consumo humano y uso

doméstico ................................................................................................................ 28

2.6.5 Criterios de calidad de suelo de uso agrícola ........................................... 29

3 MARCO METODOLÓGICO ................................................................................. 30

3.1 Tipo de estudio ................................................................................................. 30

3.2 Universo y muestra .......................................................................................... 30

3.3 Diseño del proyecto ......................................................................................... 31

3.4 Trabajo de campo ............................................................................................. 32

3.4.1 Reconocimiento del terreno ...................................................................... 32

3.4.2 Muestreo de suelos ................................................................................... 33

4 PRESENTACION DE DATOS .............................................................................. 37

4.1 Características fisiográficas de las microcuencas ............................................ 37

4.1.1 Microcuenca 1 .......................................................................................... 38

4.1.2 Microcuenca 2 .......................................................................................... 40

4.1.3 Microcuenca 3 .......................................................................................... 43

4.2 Evaluación geoquímica .................................................................................... 44

4.2.1 Sedimentos fluviales ................................................................................. 44

4.2.2 Suelos ....................................................................................................... 47

4.2.3 Rocas ........................................................................................................ 49

4.3 Análisis estadístico de calidad de agua ............................................................ 52

5 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ............................................................. 54

5.1 Análisis hidrológico ......................................................................................... 54

5.2 Sedimentos fluviales ........................................................................................ 55

5.3 Suelos y rocas .................................................................................................. 55

5.4 Correlación geoquímica de rocas y suelos ....................................................... 57

5.5 Análisis multitemporal de calidad de agua ...................................................... 62

5.6 Niveles de fondo .............................................................................................. 68

5.7 Correlación de caudal con calidad de agua ...................................................... 69

5.8 Discusión ......................................................................................................... 72

6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................... 80

6.1 Conclusiones .................................................................................................... 80

6.2 Recomendaciones ............................................................................................ 81

7 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 82

8 ANEXOS ................................................................................................................. 85

ix

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Litoestratigrafía de la zona de estudio (BGS y CODIGEM, 1997) ................. 11

Tabla 2. Parámetros de tendencia central. ...................................................................... 23

Tabla 3. Parámetros de dispersión. ................................................................................ 24

Tabla 4. Parámetros de forma. ....................................................................................... 24

Tabla 5. Límites máximos permisibles para calidad de agua de consumo humano y uso

doméstico. ....................................................................................................................... 29

Tabla 6. Límites máximos permisibles para calidad de suelo agrícola. ........................ 29

Tabla 7. Parámetros estadísticos de sedimentos fluviales. ............................................ 45

Tabla 8. Parámetros estadísticos de suelos. ................................................................... 49

Tabla 9. Clases definidas por frecuencia acumulada en rocas....................................... 50

Tabla 10. Parámetros estadísticos de Calidad de agua. ................................................. 52

Tabla 11. Índice de correlación para los elementos analizados en muestras de suelos. 56

Tabla 12. Valores de fondo para Cu, Pb, Zn, Fe, Al en mg/l. ....................................... 68

Tabla 13. Movilidad química relativa de los elementos en la zona de estudio. ............ 74

Tabla 14. Valores de fondo propuesto para las microcuencas en mg/l. ........................ 74

Tabla 15. Distancia aproximada en metros, de la fuente al punto de monitoreo en

Microcuenca 1. ............................................................................................................... 77

x

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Mapa de ubicación político-administrativo del proyecto Loma Larga. ........... 4

Figura 2. Mapa de microcuencas hidrográficas. .............................................................. 6

Figura 3. Mapa Geomorfológico del proyecto Loma Larga .......................................... 10

Figura 4. Mapa Geológico Regional, BGS (1997). ....................................................... 12

Figura 5. Mapa geológico local del proyecto Loma Larga. .......................................... 14

Figura 6. Mapa de sistema de fallas principales en proyecto Loma Larga. .................. 15

Figura 7. Mapa de alteración hidrotermal en la concesión Río Falso. .......................... 17

Figura 8. Afloramiento presenta procesos de oxidación .............................................. 18

Figura 9. Representación de anomalía geoquímica ....................................................... 19

Figura 10. Muestreo de sedimentos fluviales de la BGS .............................................. 20

Figura 11. Muestreo de suelos y análisis para Cu ......................................................... 20

Figura 12. Gráfico esquemático de la disposición de las capas u horizontes de suelo. . 21

Figura 13. Figura indica los métodos de tomas de muestras de rocas ........................... 22

Figura 14. Histograma de frecuencias de Al ................................................................. 23

Figura 15. Casilla de ploteo histograma de frecuencia. ................................................ 25

Figura 16. Diagrama de flujo de metodología empleada ............................................. 31

Figura 17. Reconocimiento de puntos de monitoreo en concesión Río Falso. ............ 32

Figura 18. Código para el etiquetado de muestras ........................................................ 34

Figura 19. Mapa de distribución de muestreo de suelo ................................................. 35

Figura 20. Microcuencas en zona de estudio................................................................. 37

Figura 21. Pendientes, expresados en porcentaje de Microcuenca 1 ............................ 38

Figura 22. Gráfica de datos de variación de la precipitación mensual .......................... 39

Figura 23. Variación de caudal ...................................................................................... 40

Figura 24. Pendientes expresados en porcentaje de Microcuenca 2 ............................. 41

Figura 25. Gráfica de datos de variación de la precipitación ........................................ 42

Figura 26. Variación de caudal diario al cabo de 3 años ............................................... 43

Figura 27. Pendientes expresados en porcentaje de Microcuenca 3 ............................. 43

Figura 28. Mapa de distribución de muestras de sedimentos fluviales. ........................ 45

Figura 29. Interpolación de sedimentos fluviales en las microcuencas......................... 47

Figura 30. Mapa de concentración de suelos................................................................. 48

Figura 31. Interpolación de rocas en las microcuencas ................................................. 52

Figura 32. Disposición de los sitios de precipitación y caudal. .................................... 54

Figura 33. Correlación de Cu y Pb ................................................................................ 56

Figura 34. Muestras de roca con alteración hidrotermal del área minera Río Falso. .... 57

Figura 35. Sección A-B en las quebradas principales en la Microcuenca 1 ................. 58

Figura 36. Sección C-B en Microcuenca 1 .................................................................... 60

Figura 37. Sección D-E en Microcuenca 2 .................................................................... 61

Figura 38. Sección F-G en Microcuenca 3 .................................................................... 62

Figura 39. Variabilidad temporal de concentraciones de Cu, Pb, Zn, Fe, Al en MA1. 63





Figura 44. Relación temporal entre calidad de agua de MA1 y caudal ......................... 70

Figura 45. Relación temporal entre calidad de agua de MA2 y caudal. ........................ 71

xi

Figura 46. Relación temporal entre calidad de agua de MA3 y caudal ......................... 72

Figura 47. Distancias aproximadas a la fuente de anomalías, sección A-B .................. 78

Figura 48. Distancias aproximadas a la fuente de anomalías, sección C-B .................. 79

xii

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS Fotografía 1. Secuencia fotográfica para toma de muestras de suelo. ......................... 33

Fotografía 2. Protocolo de etiquetado y empaquetado de muestras ............................. 34

Fotografía 3. Calicata en la que se diferencian los horizontes ..................................... 36

Fotografía 4. Vegetación común en Microcuenca 1 .................................................... 39

Fotografía 5. Vegetación representativa en la naciente de la Microcuenca 2 .............. 41

Fotografía 6. Vegetación representativa de la microcuenca del río Falso. .................. 44

xiii

ABREVIATURAS

°C Grados Celsius

Al Aluminio

CO Cordillera Occidental

CR Cordillera Real

Cu Cobre

DBO Demanda biológica de oxígeno

EDA Análisis exploratorio de datos

EIA Estudios de impacto ambiental

Fe Hierro

Ha Hectáreas

HS High Sulphidation

Km Kilómetros

LMP Límite máximo permisible

MA1 Punto de monitoreo 1





MAE Ministerio de Ambiente del Ecuador

mm Milímetros

msnm Metros sobre el nivel del mar

Pb Plomo

pH Potencial hidrógeno

ppm Parte por millón

QA/QC Control y aseguramiento de la calidad

SENAGUA Secretaría Nacional del Agua

TULSMA Texto unificado de legislación ambiental secundaria

UDA Universidad de Azuay

VI Valle Interandino

Zn Zinc

XIV

Tema: Análisis Multitemporal Geoquímico-Ambiental de las Microcuencas

Hidrográficas del Área Minera Río Falso.

Autor: Frank Darío Arciniega Ruiz

Tutor: Galo Fernando Albán Soria

Enero, 2020

RESUMEN La calidad de agua en las microcuencas hidrográficas del área minera Río Falso, varía de

acuerdo al punto de monitoreo, esto se debe a diversos factores; la precipitación, caudal,

tipo de suelo, formaciones rocosas, alteración hidrotermal, entre otros, son los causantes

de dicho fenómeno que representa un problema para la actual normativa vigente

(TULSMA) ya que cinco elementos sobrepasan el límite máximo permisible establecido

en dicha normativa. El Cu, Pb, Zn, Fe, Al; son elementos metálicos que se encuentran

disueltos en las microcuencas y que han sido registrados de acuerdo a cinco puntos de

monitoreo establecidos por el Ministerio de Ambiente del Ecuador en los que se realizan

monitoreos trimestrales, conforme lo establecido en el plan de manejo ambiental

propuesto por la empresa responsable. El registro de datos para calidad de agua, comenzó

en el año 2003 y se lo hace hasta el día de hoy; teniendo actualmente una base de datos

histórica en la que se observó, el comportamiento a través del tiempo, las concentraciones

de los metales en las microcuencas y la relación con otros factores como la estacionalidad,

caudal, sedimentos fluviales, suelos y rocas; además de establecer valores de fondo para

cada punto en las microcuencas. Los resultados a través de medias móviles, sugieren que

existe relación directa entre las variaciones temporales de calidad de agua y caudal,

además se establece la probable fuente de anomalías, que puede ser la causante que los

valores de elementos metálicos sobrepasen los límites máximos permisibles.

PALABRAS CLAVE: ANÁLISIS MULTITEMPORAL / GEOQUÍMICA

AMBIENTAL / CALIDAD DE AGUA / MEDIAS MÓVILES / LIMITE MAXIMO

PERMISIBLE

XV

Title: Multitemporal Analysis Geochemical-Environmental of the Hydrographic Micro-

basins of the Rio Falso Mining Area.

Author: Frank Darío Arciniega Ruiz

Director: Galo Fernando Albán Soria

ABSTRACT The water quality in the hydrographic microbasins of the Río Falso mining area varies

according to the monitoring point, this is due to several factors; precipitation, flow, soil

type, rock formations, hydrothermal alteration, among others, are the cause of this

phenomenon that represents a problem for the current regulations in force (TULSMA)

since five elements exceed the maximum permissible limit established in said regulation.

Cu, Pb, Zn, Fe, Al; they are metallic elements that are dissolved in the microbasins and

that have been registered according to five monitoring points established by the

Ministerio de Ambiente del Ecuador in which quarterly monitoring is carried out, as

established in the environmental management plan proposed by the responsible company.

Data recording for water quality began in 2003 and is done until today; currently having

a historical database in which the behavior was observed over time, the concentrations of

the metals in the microbasins and the relationship with other factors such as seasonality,

flow, river sediments, soils and rocks; In addition to establishing background values for

each point in the microbasins. The results through moving averages suggest that there is

a direct relationship between the temporary variations in water quality and flow, and the

probable source of anomalies is established, which may be the cause that the values of

metallic elements exceed the maximum permissible limits.

KEYWORDS: MULTITEMPORAL ANALYSIS / ENVIRONMENTAL

GEOCHEMISTRY / WATER QUALITY / MOVING AVERAGES / PERMISSIBLE

MAXIMUM LIMIT.

I CERTIFY that the above and foregoing is true and correct translation of the original

document in Spanish.

_______________________

Galo Fernando Albán Soria

Certified Translator

ID: 1801931088

1

1. INTRODUCCIÓN

1.1 Estudios previos

El proyecto minero Loma Larga se compone de 3 concesiones: Cerro Casco (2552 Ha),

Río Falso (3168 Ha) y Cristal (2240 Ha); en las cuales, se han realizado trabajos de

exploración minera y actualmente se encuentran en fase de exploración avanzada. Los

primeros sitios de monitoreo de agua fueron 10 (Anexo A) y estaban distribuidos en

puntos estratégicos que cubrían las microcuencas que tienen relación directa con el

proyecto.

En la década de los 70´s, se realizan los primeros estudios por parte de las Naciones

Unidas y consistió en el muestreo geoquímico de sedimentos fluviales para metales base

(Estudio preliminar de impacto ambiental. IAMGOLD Ecuador S. A., 2002).

Entre 1992-1993 COGEMA realiza el seguimiento de las anomalías detectadas por

Naciones Unidas, con la exploración estratégica de sedimentos fluviales (Estudio

ampliatorio de impacto ambiental y plan de manejo ambiental. IAMGOLD Ecuador S.

A., 2003).

Entre 1995-1996 la BGS realizó el muestreo de sedimentos fluviales en una malla de

densidad moderada (1 muestra cada 2.59 Km²), recolectando muestras en los drenajes de

primer y segundo orden (Informe de Proyecto Quimsacocha, J. Silva, 1996).

En el año 2000 IAMGOLD realiza campañas de muestreo geoquímico con el fin de

confirmar las anomalías obtenidas por la BGS (Informe Proyecto Quimsacocha, G.

Naranjo, 2000).

En el 2002, se obtuvo la Licencia Ambiental para Exploración Avanzada y la Aprobación

de Estudios de Impacto Ambiental (EIA) (INV Minerales Ecuador S. A.).

Desde el año 2003 hasta la presente fecha, se ha realizado el monitoreo de ciertos puntos

de interés referente a la calidad del agua, generando reportes trimestrales entregados al

Ministerio del Ambiente y a partir del 2015 a SENAGUA.

2

Los resultados de estas campañas determinaron que la calidad del agua en forma general,

cumple con la normativa ecuatoriana para consumo humano y uso doméstico. Sin

embargo, existen ciertos parámetros como el aluminio, cobre, plomo, hierro y zinc que

tienen concentraciones de fondo que sobrepasan los valores permisibles establecidos en

la normativa ambiental vigente, siendo esto un problema para el uso de agua.

Para el seguimiento de la calidad del agua superficial en los drenajes en la zona de

exploración, en cumplimiento a lo establecido en el Plan de Manejo Ambiental, la toma

de muestras se la realiza en puntos de monitoreo aprobados por el MAE y los análisis se

realizan en laboratorios acreditados.

En el 2017, la tesis doctoral de Alicia Correa, “Dinámica temporal en fuentes de

escorrentía dominantes y rutas de flujo en el Páramo Andino” (Institute for Landscape

Ecology and Resources Management, Justus Liebig University Giesen, Giesen, Germany,

junto con el Departamento de Recursos Hídricos y Ciencias Ambientales, Facultad de

Ciencias Agropecuarias, Facultad de Ingeniería, Universidad de Cuenca, Cuenca,

Ecuador) define que el agua de los humedales y drenajes varían en el tiempo y el espacio.

La investigación evaluó la dinámica temporal mediante el análisis de solutos, isótopos

estables, pH y conductividad eléctrica, en las zonas de interés, que actúa como la mayor

fuente de contribución al escurrimiento durante todo el año (39% para la temporada más

seca y 45% para la estación más húmeda). El enfoque de método múltiple y multiproceso

permitió estudiar de cerca la importancia de los procesos de flujo y la dinámica del recurso

agua.

En 2018, en la tesis de Ingeniería en Minas, A. Peralta, “Determinación de la dispersión

geoquímica de Pb en sedimentos de afluentes del área de incidencia del proyecto minero

Loma Larga” Universidad del Azuay (UDA) relaciona la geoquímica de sedimentos en

la zona de influencia del proyecto minero Loma Larga y define el modelo de dispersión

del plomo, con un valor medio de concentración de plomo de 22 ppm, sugiriendo que este

resultado sea considerado como valor de fondo en la línea base.

1.2 Justificación

INV MINERALES ECUADOR S.A., se encuentra desarrollando trabajos de exploración

avanzada en el proyecto minero Loma Larga, conformado por las concesiones mineras

Cerro Casco, Río Falso y Cristal (Figura 1).

3

Las concesiones mineras Cerro Casco y Río Falso cuentan con Licencia Ambiental

otorgada por el Ministerio del Ambiente; por lo cual, en cumplimiento de las obligaciones

ambientales establecidas en la Licencia Ambiental, Plan de Manejo Ambiental y

normativa legal-ambiental vigente, el monitoreo es trimestral en aguas superficiales de

los puntos de monitoreo aceptados por la autoridad competente.

Los resultados obtenidos en cinco puntos de monitoreo, demuestran que parámetros

como: Al, Fe, Cu, Pb, y Zn, tienen concentraciones que superan el límite permisible

establecido en la regulación ambiental vigente, por este motivo, el estudio evaluará las

posibles fuentes que aportan al exceso de concentración de estos elementos.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivo General

Realizar el análisis multitemporal geoquímico-ambiental de las microcuencas

hidrográficas en el área minera Río Falso.

1.3.2 Objetivos Específicos

Realizar el análisis geoestadístico de sedimentos fluviales, suelos y rocas del área

minera Río Falso, para determinar las zonas con mayor concentración de los

elementos analizados.

Realizar el análisis estadístico de precipitación y de calidad de agua del período

de 2003-2019, para establecer un potencial patrón climático que influya en las

concentraciones de los elementos a analizar.

Relacionar la calidad de agua en las microcuencas hidrográficas y zonas

mineralizadas, para determinar la probable fuente de la anomalía que afecta en la

calidad de agua.

1.4 Alcance

El presente proyecto se orienta de manera general al análisis multitemporal geoquímico-

ambiental de las microcuencas hidrográficas denominadas 1, 2, y 3 en el área minera Río

Falso (Proyecto Loma Larga). Con la finalidad de determinar la potencial fuente de

generación de anomalías geoquímicas y su influencia en la variación de los límites

permisibles (LMP) establecidos por el TULSMA, en la calidad del agua.

Los resultados del estudio representados en mapas temáticos de anomalías geoquímicas

para los elementos Cu, Pb, Zn, Fe y Al; en cada punto de monitoreo definido para calidad

4

de agua mediante el análisis de sedimentos fluviales, suelos y rocas. Además, diagramas

estadísticos que presentan la variación de la concentración de los elementos en función

de las mediciones trimestrales.

Finalmente, la correlación de anomalías geoquímicas de elementos metálicos, calidad de

agua, análisis hidrológico y monitoreo de agua, identificó las zonas potenciales que

causan el aumento en los valores de los elementos que sobrepasan los LMP en la calidad

de agua de la zona de estudio.

El estudio se enfoca mayormente en la Microcuenca 1, ya que posee la mayor cantidad

de datos de rocas, suelos y sedimentos fluviales, a diferencia de las microcuencas 2 y 3.

1.5 Zona de Estudio

El Proyecto Loma Larga, se encuentra ubicado al sur del Ecuador, en la cordillera

Occidental de los Andes, provincia de Azuay, 30 Km al suroeste de la ciudad de Cuenca,

entre los cantones de Cuenca, Girón y San Fernando (Figura 1). La extensión del Proyecto

Loma Larga es de 8000 Ha, y la zona de estudio corresponde a la concesión minera Río

Falso que tiene una superficie de 3168 Ha.

Figura 1. Mapa de ubicación político-administrativo del proyecto Loma Larga. IGM, 2019.

5

1.6 Morfología e Hidrografía

1.6.1 Morfología

El área de estudio al ser una zona de páramo, presenta colinas prominentes de laderas

suaves, lomas alargadas, valles de río y en las zonas con mayor altitud tiene mesetas con

pendientes entre suave y moderado (10°- 20°).

1.6.2 Hidrografía

La zona de estudio corresponde a la cuenca hidrográfica del Río Santiago al norte y al sur

la del Río Jubones. Dentro de las mismas se encuentran las siguientes microcuencas

(Figura 2):

- Río Alumbre: drenaje subparalelo con 8.72 Km² de extensión, sus aguas drenan

hacia el océano Pacífico,

- Río Bermejos: caracterizado por un drenaje tipo radial que corresponde a la zona

de la caldera de Quimsacocha, con una extensión de 27.62 Km², las aguas drenan

hacia el océano Atlántico,

- Río Cristal: principalmente drenaje subparalelo y 13.86 Km² de extensión, sus

aguas drenan hacia el océano Pacifico,

- Río Falso: drenaje subparalelo con extensión de 27.06 Km², sus aguas drenan


- Río Irquis: red de drenaje de tipo dendrítico y subparalelo de 44.95 Km² de

extensión, sus aguas drenan hacia el océano Atlántico,

- Río Lluchir: drenaje subparalelo con 25.05 Km² de extensión, sus aguas drenan


- Río Portete: drenaje subdendrítico y subparalelo y 17.19 Km² de extensión

mientras que sus aguas drenan hacia el océano Atlántico.

6

Figura 2. Mapa de microcuencas hidrográficas. IGM, 2019.

1.7 Clima, Fauna, Vegetación

1.7.1 Clima

El clima del área de estudio se caracteriza por zonas de páramo con frecuentes

lloviznas y niebla, en ciertos casos se han registrado granizo y heladas.

La temperatura se considera un factor climático de suma importancia pues define

junto con la humedad el ecosistema. El periodo más caluroso es entre los meses

de noviembre (9.3°C) y diciembre (9.2°C) y el más frío entre agosto y septiembre

(1.0°C). La precipitación media anual es de 1077 mm entre los años 2006 y 2008,

los meses más húmedos corresponden a abril, marzo y noviembre, mientras que

los más secos son agosto y diciembre.

1.7.2 Fauna

La fauna del área de estudio se encuentra constituida por una gran biodiversidad,

caracterizado por mamíferos como: venados de cola blanca, conejos silvestres,

lobo de páramo, entre otros. Además, existe gran variedad de aves dentro de las

más representativas está el gavilán gris, cóndor, curiquingue, pato silvestre,

golondrinas, entre otros.

7

En referencia a los anfibios, se encuentran especies como el sapo y el jambato, así

como en el medio acuático se presenta la trucha y a estos se suman una gran

variedad de insectos propios del páramo.

1.7.3 Vegetación

La vegetación en la zona de estudio predomina en un 95% los pajonales, se

encuentran achupallas dispersas y en algunos sectores existen remanentes de

bosque primario. Además, en la zona de acceso al campamento Pinos se observan

áreas sembradas con árboles de pino destinados a la obtención de madera.

8

2 MARCO TEÓRICO

2.1 Marco geológico regional

La Cordillera de los Andes corresponde a una cadena montañosa con actividad volcánica

alta (debido al proceso de subducción) que se extiende desde Venezuela en el norte hasta

Argentina hacia el sur. En el Ecuador la Cordillera de los Andes se divide en dos

cordilleras que están separadas por el Valle Interandino (VI), Cordillera Real (CR) y

Cordillera Occidental (CO). Éstas dos cordilleras conforman lo que se conoce como la

zona Sierra, la misma que divide las 2 regiones restantes del Ecuador continental, que son

la zona Costera hacia el oeste y la Cuenca Oriente al este. La CR ubicada al este del VI

comprende cinturones o fajas de rocas metamórficas con dirección nor-noreste, de origen

marino y continental, intruídos por granitoides tipo I y S (contaminación cortical) del

Mesozoico temprano. Las rocas en la CR se han datado del Devónico (Paleozoico) como

más antiguo, hasta el Jurásico superior (Mesozoico) como el más joven (Litherland et al.,

1994). Al oeste la CO representa una secuencia de rocas volcano-sedimentarias y

turbiditas de ambiente continental, marino, arco insular, abanico submarino y arco

continental calco alcalino, intruídas por granitoides del Terciario tardío en un basamento

oceánico alóctono y con cobertura volcánica cuaternaria. Las rocas de CO corresponden

al periodo Cretácico – Paleógeno (BGS -CODIGEM, 1998 a). La Costa, ubicada al oeste

es producto de la erosión y meteorización de las rocas de CO, morfológicamente es una

planicie subhorizontal. La Cuenca Oriente es producto del material erosionado de CR que

ha sido depositado en una cuenca sedimentaria continental. La Cuenca Oriente se

considera como zona de exploración para la búsqueda de hidrocarburos, ya que contiene

todos los elementos para el desarrollo de un sistema petrolífero con la generación de

petróleo y gas natural, su basamento es cratónico (corteza continental estable), las rocas

más antiguas del Ecuador son de edad Paleozoica (Rivadeneira y Baby). Finalmente, el

VI es un graben (estructura extensional) controlado por fallas activas en sus extremos, ha

sido rellenado con potentes y extensas secuencias volcano-sedimentarias Terciarias a

recientes y volcánicas que probablemente son anteriores al periodo Oligoceno-Mioceno

(PRODEMINCA VOL 1).

9

El Proyecto Loma Larga se encuentra ubicado al sur de la CO en el terreno Chaucha, que

comprende una serie de rocas volcánicas de arco continental Terciario, depositados en un

ambiente marino (MacDonald et al., 2010). Estructuralmente, el Proyecto Loma Larga,

está dominado por dos sistemas de fallas regionales en sentido NNE que corresponden al

sistema de fallas Bulu-Bulu al noroeste y el sistema de fallas Girón al sureste (MacDonald

et al., 2012).

2.1.1 Geomorfología

La concesión Río Falso, se encuentra en una zona relativamente montañosa con

elevaciones en el rango de 3700 a 3800 m.s.n.m., siendo la principal estructura, una

antigua caldera volcánica de forma circular de 4 Km de diámetro, dentro de la caldera

abundan zonas pantanosas, en el centro de dicha estructura se sitúan domos de

composición dacítica mientras que en los bordes la conforman flujos radiales de lava de

composición andesítica.

En la zona de estudio, predominan vestigios de edificios volcánicos casi en su totalidad,

hacia el centro, se ubican áreas hondonadas pantanosas de origen glaciar-periglaciar,

mientras que la colada de lava antigua está distribuida en distintas partes de la concesión,

ubicadas hacia el sureste, sur y oeste.

El sistema fluvial o microcuencas están dominados por fondo de valle glaciar y, en menor

proporción, morrenas de fondo y rocas aborregadas. Pequeñas áreas con laguna glaciar,

se ubican dentro de la Caldera de Quimsacocha, mientras que la vertiente rectilínea está

en el centro oeste, al borde de la concesión. El coluvio-aluvial reciente, ocupa una

pequeña extensión en la zona y se encuentra hacia el sur-oeste. (Figura 3).

10

Figura 3. Mapa Geomorfológico del proyecto Loma Larga (SIGTIERRAS, 2018)

2.1.2 Estratigrafía y formaciones geológicas

El basamento del proyecto Loma Larga corresponde a rocas metamórficas sobre las que

se han depositado cuerpos relativamente jóvenes cuyas edades van desde el Oligoceno al

Mioceno Tardío. El Servicio Geológico Británico (BGS, siglas en inglés) ha realizado la

investigación más detallada en el país a escala regional, la cual sirve de base en el presente

estudio, resumida en la Tabla 1. La información base corresponde al mapeo geológico de

la Cordillera Occidental del Ecuador entre 3° y 4° S (Figura 4).

LEYENDA

Barranco

Valle en V

Afloramientos rocosos en ambiente periglaciar

Circo glaciar

Cubeta glaciar

Depósito glaciar modelado por acción fluvial

Fondo de valle glaciar

Hondonadas pantanosas de origen glaciar-periglaciar

Laguna glaciar

Morrena de fondo

Rocas aborregadas

Vertiente de valle glaciar

Coluvión antiguo

Coluvión reciente

Vertiente heterogénea

Vertiente rectilínea

Vertiente rectilínea con fuerte disección

Coluvio-aluvial antiguo

Coluvio-aluvial reciente

Interfluvio de cimas estrechas

Superficie inclinada

Colada de lava antigua

Vestigios de edificios volcánicos

±

LEYENDA

Fondo de valle glaciar

Hondonadas pantanosas de origen glaciar-periglaciar

Laguna glaciar

Morrena de fondo

Rocas aborregadas

Vertiente rectilínea

Coluvio-aluvial reciente

Colada de lava antigua

Vestigios de edificios volcánicos

0 1 2

Km

11

Tabla 1. Litoestratigrafía de la zona de estudio (BGS y CODIGEM, 1997)

FORMACIÓN/

UNIDADSÍMBOLO LITOLOGÍA EDADES

Rocas

Intrusivas

GD, GT,

DD

Gabros y microgabros con textura variolítica común,

cuarzo dioritas y granodioritas/tonalitas intruyen las rocas

metamórficas.

-

Depósitos

cuaternariosQv

Depósitos aluviales, abanicos aluviales, depósitos

coluviales.-

Formación

TarquiMTq

Tobas ácidas fuertemente meteorizadas y caolinizadas con

tonalidades blancas y rojas (UNDP, 1969).Mioceno tardío

Formación

QuimsacochaMq

Constituída por por lavas y brechas andesíticas, con rocas

de color gris verdoso, textura porfirítica con fenocristales

de plagioclasa y anfíbol acicular (Pratt et al., 1997).

Mioceno tardío o mas

joven

Formación

TurupambaMtu

Se compone de tobas riolíticas a dacíticas con cantidades

menores de lapilli de pómez. Parece ser el producto de

numerosas caídas de ceniza menores intercaladas con

periodos de sedimentación fluvial y lacustre (Pratt et al.,

1997).

-

Formación Turi Mt

Constituída de brechas tobáceas, conglomerados,

areniscas ricas en debris andesítico y unas pocas brchas

tobáceas primarias de composición andesítica (Erazo,

1957).

Mioceno tardío

Formación

UchucayMu

Serie de conglomerados amarillos y capas de "boulders",

con una asociación muy mezclada de clastos localmente

derivados (DGGM, 1974).

Mioceno tardío

Grupo Ayancay Ma

Comprende conglomerados rojizos, areniscas, limolitas y

lutitas con escasos horizontes de tobas de caída y

carbones (UNDP, 1969).

Mioceno

Formación

Santa IsabelMAs

Estratos principalmente de lavas y brechas tobáceas

andesíticas con vetas de calcita. Secuencia basal, de 100

m de espesor, de lutita tobácea amarilla que contiene

gastrópodos lacustres, otrácodos y dientes de pescado

(Pratt et al., 1997).

Mioceno temprano

Grupo

SaraguroE-Ms

Tobas soldadas de flujo de ceniza de composición

dacítica a riolítica, lavas andesíticas, material volcánico

retrabajado y rocas sedimentarias. Intercalacion de

areniscas y lutitas turbidíticas (Dunkley & Gaibor, 1997)

Eoceno tardío

Unidad

SacapalcaPc-Esa

Comprende lavas andesíticas, brechas tobáceas,

conglomerados, lutitas lacustres y tobas dacíticas

esparcidas (Pratt et al., 1997).

Paleoceno-Eoceno

temprano

Formación

QuingeoKTq

Secuencia de areniscas rojas, limolitas y lutitas

fuertemente bio-turbadas y socavadas (Hungerbüler &

Steinmann, 1996).

Maestrichtiense (en su

base) y Eoceno-

Mioceno temprano

(evolución de la cuenca)

Unidad

YunguillaKY

Secuencia turbidítica marina tipicamente constituida por

limolitas laminadas, lutitas y areniscas finas de color gris

oscuro (Thalmann, 1946).

Maestrichtiense

Unidad

PallatangaKpa

Basaltos oceánicos tipo MORB y hialoclastitas; presentan

alteracion hidrotermal pervasiva, rica en epidota, clorita,

calcita y pirita diseminada Lebrat et al., 1987).

Cretácico temprano

Rocas

MetamórficasM

Rocas de grado metamorfico muy bajo tales como

pizarras y esquistos verdes; sin embargo, gneises con

granates, sillimanita y andalucita.

Jurásico

12

Figura 4. Mapa Geológico Regional, BGS (1997). INV Minerales Ecuador S.A., 2018.

2.2 Geología local

El mapeo a detalle del proyecto Loma Larga estuvo a cargo de IAMGOLD ECUADOR

S.A., empresa que realizó trabajos de exploración y mapeo a escala detallada y que

posteriormente fue comprobada y revisada por INV MINERALES ECUADOR S.A.

(Figura 5).

En Loma Larga se han definido 3 fases principales que han ayudado a la formación del

centro volcánico Quimsacocha y para estas rocas se infiere una edad del Mioceno Tardío

(B. Beate, 1999) y se detallan a continuación:

Andesita Microporfirítica

La Fase A comprende los productos volcánicos más antiguos encontrados y se

trata de una serie de flujos de lava de composición andesítica, tales como brechas

volcánicas monolíticas distribuidas en forma radial a partir del antiguo edificio

13

volcánico de Quimsacocha. En dicha fase predomina una andesita de tonalidad

gris oscuro, microporfirítica, texturas fluidales en su interior, los fenocristales

presentes son plagioclasas intermedias a cálcicas (bitownita y labradorita) con

formas prismáticas euhedrales a subhedrales.

Andesita Porfidítica Hornbléndica

La Fase B se encuentra sobreyaciendo a los productos depositados por la Fase A,

dicho material está constituido por flujos de lava en menor cantidad de

composición andesítica con textura porfirítica y en ciertos sectores afanítica.

Además, brechas volcánicas de similar composición situadas al noreste, este y

sureste de la caldera. Los fenocristales que corresponden a esta roca son

plagioclasa de 3 clases: labradorita, bitownita y andesina.

Dacita Porfirítica

Esta fase agrupa los últimos productos emitidos por el centro volcánico

Quimsacocha, en el cual se ha registrado un evento de erupción de ignimbrita

félsica, que se ha erosionado y cuyo registro se lo ha localizado 22 Km hacia el

nor-noreste (B. Beate, 1999). Posteriormente a la formación de la caldera que se

dio por un colapso gravitacional del antiguo edificio volcánico, la dacita es de

tonalidad blanco grisáceo, de textura porfirítica con fenocristales de plagioclasa

(labradorita), feldespato potásico (sanidina), anfíbol y cuarzo.

Las 3 fases antes descritas, forman lo que hoy se conoce como el complejo volcánico

Quimsacocha y son cortadas por una brecha diatrema de características matriz soportada

y constituida por polvo de roca, fragmentos polimígticos en su mayoría pórfidos, además

rocas de composición andesítica.

Los productos volcánicos asociados a estas fases son tobas lapilli de composición

andesítica, que contienen fragmentos angulares a subredondeados de lavas afaníticas y

porfiríticas, con matriz soportada y raramente clasto soportado. La toba de cristales

también forma parte de este producto y se trata de una toba de caída con cristales rotos,

presenta microestructuras de bandeamiento, y laminación en texturas de flujo.

Loma Larga al estar en un ambiente glaciar, da cabida a la generación de depósitos tipo

morrenas, constituidos por una matriz fina arenosa que contiene bloques centimétricos a

métricos polimígticos, que corresponden a las diferentes fases eruptivas del centro

14

volcánico Quimsacocha. Estos bloques en su mayoría están alterados (silicificación) y en

algunos se puede observar minerales como pirita.

Figura 5. Mapa geológico local del proyecto Loma Larga. INV Minerales Ecuador S.A., 2018.

2.3 Geología Estructural

El proyecto Loma Larga se encuentra controlado estructuralmente por 2 sistemas de fallas

regionales subparalelas, con tendencia noreste-sureste (Gañarín y Girón). La dinámica de

los sistemas de fallas es dextral, y en dicho proceso generan la estructura orientada en

sentido norte-sur denominada falla Río Falso. El sistema de fallas Gañarín y la falla Río

Falso convergen hacia una misma estructura de forma circular que representa la caldera

de Quimsacocha (Figura 6). El cruce de estructuras genera zonas favorables para la

ocurrencia de zonas minerales.

Hacia el NW se encuentra la Falla Bulu-Bulu (parte del sistema de fallas Pallatanga) de

dinámica dextral que señala el límite este de la unidad Pallatanga en contacto con el

basamento metamórfico (Dunkley y Gaibor 1997).

15

Figura 6. Mapa de sistema de fallas principales en proyecto Loma Larga. INV Minerales Ecuador

S.A., 2018.

El sistema de fallas Girón comprende pliegues cerrados, fallas inversas y

cabalgamientos de rumbo nor-noreste a norte. Aunque, previamente interpretada como

una falla normal (DGGM, 1974), en muchos lugares este sistema tiene una pronunciada

convergencia hacia el noroeste y un carácter inverso. La estructura sinclinal y el cinturón

de pendiente pronunciada, que sigue la falla entre Girón y el margen norte del mapa se

interpretan como un sinclinal de pie de pared bajo la falla Girón, que converge hacia el

noroeste. El tectonismo principal del sistema de fallas Girón puede datarse en forma

precisa ya que la formación Uchucay trunca pliegues relacionados con cabalgamiento

dentro del grupo Ayancay con una fuerte discordancia angular. El grupo Ayancay alcanza

una edad de hasta 10 Ma y la datación por trazas de fisión de 9.4 ± 0.8 Ma (Hungerbühler,

1997) para la formación Uchucay, el cabalgamiento relacionado al Sistema de Fallas

Girón data en alrededor de 10 Ma.

El Cinturón Gañarín, con rumbo nor-noreste, comprende fallas syn-deposicionales,

áreas de alteración hidrotermal y concentración de intrusiones subvolcánicas de riolíta y

andesita. Se reconocen dos calderas (Jubones y Quimsacocha), a lo largo del cinturón el

mismo que puede trazarse desde Zaruma en el S hasta Quimsacocha hacía el norte. Esta

16

estructura restringe el lado oeste de la cuenca de Cuenca y presenta depósitos de aguas

termales y travertino en Baños, al suroeste de Cuenca.

2.4 Alteración hidrotermal

El proyecto Loma Larga es un característico sistema epitermal de alta sulfuración que

ocurre entre 1 y 2 Km de profundidad desde la superficie, y se forma a partir de fluidos

hidrotermales calientes de fuente magmática, provocando mineralización y alteración de

las rocas circundantes.

El evento de mineralización y alteración se caracteriza por una fase temprana de

alteración causada por una fuerte incidencia de fluidos ácidos volátiles, que se enfriaron

progresivamente y se neutralizaron por su reacción con la roca de caja, formando capas

silicificadas con halos de alteración de minerales arcillosos. Mientras los sulfuros y los

minerales de ganga asociados con la mineralización, habrían sido depositados por fluidos

posteriores dentro de los cuerpos de sílice (IAMGOLD, 2009).

En el sector este de la concesión Río Falso, se ubica el cuerpo mineralizado que en

superficie refleja evidencias de alteración hidrotermal (Figura 7), principalmente

comprende cuerpos de roca silicificada y halos de alteración argílica avanzada, esta

alteración ha sido definida de manera precisa con el apoyo del equipo de análisis de

espectros de los minerales de alteración (Terraspec). Además, existen otros tipos de

alteración como:

Clorita – calcita – pirita: ubicada hacia la parte más externa de la zona

mineralizada y ampliamente distribuida en todo el sistema.

Esmectita – pirita – magnetita: halo de alteración menos extenso y por lo general

muy intenso.

Silice – alunita – caolín: tipo de alteración cercano a los cuerpos mineralizados,

espesor variable de 2 hasta más de 30 metros, en la zona este de la concesión.

Pirófilita – dickita: halo de alteración argílica avanzada, ubicada junto al cuerpo

mineralizado, extensión de pocos metros (< 5 m), indicador de rango de

temperatura de hasta 250 °C.

Silicificación: la alteración tiene el carácter multi-fases, con presencia de cuerpos

de sílice “vuggy” y multi-eventos de sílice calcedónico y cristalino, dichos

eventos de sílice han reemplazado irregularmente a las rocas de caja, dependiendo

de su reactividad y porosidad.

17

Figura 7. Mapa de alteración hidrotermal en la concesión Río Falso. INV Minerales Ecuador S.A.,

2018.

2.5 Geoquímica

La geoquímica es la relación entre la química y la geología, es decir que se usan

herramientas de la química para resolver problemas geológicos empleándolas para

entender la Tierra y como funciona (White, W. M. 2013). En minería, el principal papel

de la geoquímica aplicada a la exploración es la localización de yacimientos minerales

ocultos, basada en la premisa de que los elementos o trazas de “pathfinders” (buscadores)

geoquímicos migran desde el cuerpo mineral original debido a varios medios para formar

áreas anómalas o aureolas de dispersión que pueden ser detectadas por métodos de

análisis altamente sensibles (Darling, P, 2011); es decir en un yacimiento o depósito

mineral se tendrá valores más altos de ciertos elementos, dependiendo del tipo de depósito

que sea en contraste con la roca estéril.

2.5.1 Geoquímica ambiental

La geoquímica ambiental, se basa en el estudio de los efectos químicos naturales o

actividad antrópica sobre el medio ambiente. La presencia de un yacimiento mineral es el

más claro ejemplo, donde se podrían producir procesos de contaminación por metales

pesados, derivados de la explotación minera o de tipo natural (Oyarzun et al., 2010). El

proyecto Loma Larga se encuentra en etapa de exploración avanzada y las actividades

realizadas, son el muestreo y campañas de perforación a diamantina.

±

ALTERACIÓN

SILICA-MASIVO

SILICA-VUGGY

SILICA-ARCILLAS

ALUNITA

ARCILLAS

0 1 2

Km

18

En principio, la geoquímica fue desarrollada para la determinación de anomalías en la

definición de depósitos minerales. En la actualidad también se usa este método para

encontrar fuentes de contaminación inducida por actividad antrópica (Figura 8). Las

reglas físico-químicas que gobiernan la dispersión de los elementos químicos en el ciclo

exógeno en ambos casos son las mismas (Oyarzun et al., 2010).

Figura 8. Afloramiento presenta procesos de oxidación de una mineralización sulfurada (rojos, ocres

y naranjas) y formación de pátinas de minerales oxidados de cobre. Oyarzun et al., 2010.

La dispersión de elementos químicos a partir de una fuente mineral, lleva a la formación

de una zona geoquímica anómala (Figura 9). La anomalía geoquímica contrasta

claramente con lo que se podría denominar valores normales de un determinado elemento

químico en el medio de dispersión (suelo, agua). Aunque, a veces una anomalía pueda ser

obvia en términos numéricos (valores extremadamente altos de un elemento), la

caracterización de la misma se lleva a cabo mediante un tratamiento estadístico, más o

menos complejo, de la información.

La detección de anomalías geoquímicas se realiza mediante la utilización de diferentes

tipos de muestras, entre las más comunes están, los sedimentos fluviales, suelos y rocas.

19

Figura 9. Representación de anomalía geoquímica en grafica modelo; se refiere a aquellos valores que

superan el Umbral. Oyarzun et al., 2010.

2.5.1.1 Toma de muestras

El muestreo dependerá del objetivo de la investigación que se requiera, en prospección

minera, se requieren varios tipos de muestras para aumentar el grado de reconocimiento

de un área en exploración. Los tipos de muestras más comunes se detallan a continuación.

Sedimentos fluviales: es uno de los más comúnmente usados para un estudio

geoquímico regional, es de carácter inicial, pues los sedimentos tomados en los

distintos sistemas hidrográficos sirven de indicadores del potencial de

mineralización de una zona.

Este procedimiento consiste en recolectar los sedimentos finos de los ríos en

puntos estratégicos de un sistema hidrográfico (Figura 10), con el fin de obtener

información de la cuenca hidrográfica a la que pertenece la muestra y encontrar

zonas prospectivas para continuar la investigación.

20

Figura 10. Muestreo de sedimentos fluviales de la BGS en la carta topográfica de Cuenca,

Girón, San Fernando y Chaucha.

Suelos: campaña de muestreo para un estudio detallado, consiste en el muestreo

en un área reducida y espacialmente simétrica (Figura 11). Por lo general esta

técnica se la usa para definir concentraciones en la superficie del área de interés.

Figura 11. Muestreo de suelos y análisis para Cu a escala de mayor detalle, se observa que

las muestras fueron tomadas cubriendo las cuchillas en el área de interés. COOPE J (1991).

En el suelo existen capas u horizontes que están definidos por el contenido

orgánico que poseen, concentración de arcilla, y textura, a continuación, se

describen los horizontes (Figura 12):

21

Horizonte A, corresponde a la capa más superficial del suelo, constituido

principalmente por suelo negro con materia orgánica.

Horizonte B, contiene clastos de bedrock (roca fresca) y se forma a partir de la

meteorización de la roca fresca.

Horizonte C, capa que está en contacto con la roca fresca que por efectos de la

meteorización se ha disgregado hasta formar este material.

Figura 12. Gráfico esquemático de la disposición de las capas u horizontes que componen el

suelo. Slideplayer.es (2019).

Por lo general la muestra a tomar es del Horizonte C, ya que se encuentra menos

afectado por residuos de tipo orgánico y actividades antrópicas. En el área de

estudio existe una cobertura vegetal mínima y el horizonte A es de un espesor

máximo de 30 cm; el producto a obtener con este procedimiento es un mapa de

suelos en el que serán visibles los valores obtenidos a través del análisis

geoestadístico en un plano de 2 dimensiones.

Rocas: consiste en la toma de muestras desde un macizo rocoso o afloramiento,

es decir, que se encuentre expuesto en superficie y la muestra sea tomada

directamente. Los tipos de muestreo de rocas son dos, toma de muestras en chips

(chip sampling) y en canales; el llamado chip sampling (Figura 13, A) se lo realiza

mediante la toma de esquirlas pequeñas de roca en la cual con la ayuda de un

martillo y cincel se desprenden del afloramiento, en este caso los valores

obtenidos de los análisis representarán a toda la superficie en la que se tomó la

muestra; el muestreo en canales (Figura 13, B) es común hacerlo en donde existen

estructuras, procurando que el canal sea perpendicular a la dirección de la misma,

22

la muestra se la toma en forma continua con un ancho y longitud previamente

determinada.

Figura 13. Figura indica los métodos de tomas de muestras de rocas, A) Chip Sampling, y B)

Canales. Slideplayer.es (2019).

Las muestras tomadas deben cumplir una rigurosa cadena de custodia desde la toma de la

misma, hasta la llegada al laboratorio, que debe estar calificado con normas nacionales e

internacionales. La cadena de custodia, se define como una consecuencia ininterrumpida

de eventos en la que se garantiza la seguridad física de las muestras, los datos y los

registros, cumpliendo las siguientes condiciones:

La muestra está a la vista o en posesión de alguien,

El envase o recipiente de la muestra está firmemente cerrado para prevenir su

alteración,

La muestra está almacenada en un área segura, a la que solo puede acceder

personal autorizado.

2.5.1.2 Tratamiento estadístico de los datos

El tratamiento estadístico de los datos, revelará ciertos parámetros para la respectiva

interpretación y la determinación de zonas con alto contenido de elementos con respecto

a la media terrestre (anomalías).

La estadística descriptiva ayuda a organizar la información obtenida en la investigación

de campo de una población o muestra. Una manera de organizar esta información son las

tablas de frecuencias mediante histogramas (Figura 14), facilitando el análisis e

interpretación de la información, la relación de los parámetros de tendencia central: Media

(x), Mediana (Me), Moda (Mo), Cuartiles o Percentiles (Q), Mínimo (Min) y Máximo

(Max); la relación con los parámetros de dispersión: Desviación estándar (S), Varianza

A B

23

(S²) y Coeficiente de variación (CV); y con los parámetros de forma: Coeficiente de

curtosis (K) y Coeficiente de sesgo (CS), además de su íntima relación y cómo influyen

en los resultados (Parra, 1995).

Figura 14. Histograma de frecuencias de Al obtenido a partir del análisis de muestras de sedimentos

fluviales del sector de La Merced de Buenos Aires, Imbabura, Ecuador. Arciniega, F. (2017).

Parámetros de tendencia central

Las medidas de tendencia central son parámetros estadísticos que pretenden resumir en

un solo valor, un conjunto de valores. Representan un centro en torno al cual se ubica el

conjunto de datos (Tabla 2).

Tabla 2. Parámetros de tendencia central.

PARÁMETROS

Media (X)

fórmula 1

fórmula 2

MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL

ECUACIÓN

X= Media

n= Número de datos

Xi= Marca de clase

Li = Extremo inferior

a = Amplitud de la clase

fi = Frecuencia absoluta

n = Número de datos

Fi-1 = Frecuencia absoluta acumulada

Mediana (Me)

Dataset 10

Frequency 10-1

-1,94 -0,94 0,06 1,06 2,06 3,06 4,05 5,05 6,05 7,05 8,050

1

2

3

4

5

CountMinMaxMeanStd. Dev.

: 251 : -0,19382 : 0,80482 : 0,33808 : 0,1861

SkewnessKurtosis1-st QuartileMedian3-rd Quartile

: 0,103 : 2,8536 : 0,21285 : 0,33646 : 0,45408

HistogramTransformation: None

Dataset : Datos_geoquimica Attribute: Al_log

24

Parámetros de dispersión

Los parámetros de dispersión, indican la mayor o menor concentración de los datos con

respecto a las medidas de tendencia central, es decir, dan una idea sobre la homogeneidad

o que tan agrupados están los datos.

Tabla 3. Parámetros de dispersión.

PARÁMETROS

Desviación estándar (S)

fórmula 3

MEDIDAS DE DISPERSIÓN

ECUACIÓN

Xi = dato i

X = media

S = desviación estándar

n = número de datos

Parámetros de forma

Los parámetros de forma se encargan de medir el grado de deformación respecto a una

curva patrón (distribución normal).

Tabla 4. Parámetros de forma.

PARÁMETROS ECUACIÓN

Coeficiente de curtosis (K)

fórmula 4

Coeficiente de sesgo (CS)

fórmula 5

MEDIDAS DE DISPERSIÓN

2.5.1.3 Método EDA (Exploratory Data Analysis)

En prospección geoquímica el principal objetivo, es determinar anomalías que

posteriormente se conviertan en zonas de interés para aplicar otros métodos de

exploración, tanto directos como indirectos; para determinar dichas anomalías es

necesario conocer valores que están directamente relacionado con el EDA (Exploratory

Data Analysis).

El EDA es un método aplicado en geoquímica, que usa esencialmente el concepto de los

cuartiles, mediante este método es posible dividir una población en partes iguales

porcentuales, es decir, la división de una población en cuatro partes iguales (cada 25%).

Dicho método se usa para organizar y extraer información de un conjunto de datos para

25

un solo elemento (por ejemplo, análisis de oro para un grupo de muestras). Se puede

examinar la distribución de frecuencia del conjunto de datos utilizando histogramas de

frecuencia acumulada, esto puede ayudar a identificar el tipo de distribución de los datos,

la presencia de múltiples poblaciones y valores atípicos en la distribución (McQueen,

2006).

Diagramas de caja y bigotes, muestran la distribución de frecuencia de un conjunto de

datos y comparan las distribuciones de frecuencia de múltiples conjuntos de datos. Este

tipo de gráfico ubica la mediana (valor medio o percentil 50), un cuadro con limites

superiores e inferiores definidos por los valores de los percentiles 75 y 25

respectivamente, una medida interior definida como 1.5 la longitud de la caja (rango

intercuartil) hacia los valores máximos y mínimos representados por los bigotes (Tukey,

1977).

La caja central contendrá el 50% de los datos (Figura 15). Los valores debajo de los

bigotes se consideran valores atípicos y los valores que son 3 veces el rango intercuartil

(75%) de los limites se denominan anomalías directamente (McQueen, 2006).

Figura 15. Casilla de ploteo en donde se muestran los percentiles que corresponden al histograma de

frecuencia. McQueen, K. G., (2006).

Los parámetros que se obtienen son de suma importancia, ya que de éstos dependerá la

determinación de anomalías. Estos parámetros son Background y Threshold que se

detallan a continuación:

Background (b), también conocido como Valor de Fondo, es considerado el rango

normal de concentración de un elemento en una determinada área. La estimación del

Background, se realiza a través de una cantidad de muestras que son analizadas para

26

determinar su valor para un elemento determinado. Por el método EDA, el Background

representa el rango entre 25% a 75%.

25% < 𝑩𝒂𝒄𝒌𝒈𝒓𝒐𝒖𝒏𝒅 < 75%

Threshold (t), o umbral, desde el punto de vista geológico representa el límite superior

de las variaciones de (b), donde los valores superiores son considerados anómalos. En el

método EDA, el Threshold o umbral significa el percentil 75% de los datos.

𝑻𝒉𝒓𝒆𝒔𝒉𝒐𝒍𝒅 = 75%

Las anomalías son los datos que sobrepasan el threshold o umbral, de esta forma la

ecuación que define estos parámetros está configurada de esta forma:

𝑨𝒏𝒐𝒎𝒂𝒍í𝒂 = (75% − 25%) ∗ 1.5 + 75% (13)

2.6 Calidad de agua

El término calidad de agua se refiere al conjunto de parámetros que indican que el agua

puede ser usada para diferentes propósitos como: doméstico, riego, recreación e industria.

La calidad de agua se define como el conjunto de características del agua que pueden

afectar su adaptabilidad a un uso específico, la relación entre esta calidad del agua y las

necesidades del usuario. También la calidad del agua se puede definir por sus contenidos

de sólidos y gases, ya sea que estén presentes en suspensión o en solución (Mendoza,

1996).

La evaluación de la calidad del agua es un proceso de enfoque múltiple, que estudia la

naturaleza física, química y biológica del agua, con relación a la calidad natural, efectos

humanos y acuáticos relacionados con la salud (Clara, 2005).

El análisis de cualquier agua revela la presencia de gases, elementos minerales, elementos

orgánicos en solución o suspensión y microorganismos patógenos. Los primeros tienen

origen natural, los siguientes son procedentes de las actividades de producción y consumo

humano que originan una serie de deshechos que son vertidos a las aguas para su

eliminación (Sáenz, 1995).

2.6.1 Factores que afectan la calidad de agua

Muchas de las actividades humanas contribuyen a la degradación del agua, afectando su

calidad y cantidad. Entre las causas de mayor impacto a la calidad de agua en las cuencas

hidrográficas de mayor importancia, está el aumento y concentración de la población,

27

actividades productivas no adecuadas, mal uso de la tierra, la contaminación del recurso

hídrico con aguas servidas domesticas e industriales sin tratar, por la carencia de sistemas

adecuados de saneamiento, principalmente en las zonas rurales (OMS, 1993).

El aumento de la temperatura y los cambios en los patrones climáticos (sequías e

inundaciones), afectan a la calidad del agua y agravan la contaminación en nutrientes,

carbono orgánico disuelto, agentes patógenos, pesticidas, etc. Además, el aumento del

nivel del mar provoca la salinización de aguas subterráneas y estuarios, reduciendo la

disponibilidad de agua dulce para consumo humano y para los ecosistemas en las zonas

costeras (Ecured.cu., 2019).

2.6.2 Parámetros físico-químicos de las aguas

Al tratarse de calidad de agua para sus diferentes usos, es imprescindible determinar una

serie de parámetros físico-químicos mediante métodos normalizados, con objeto de

conocer si el valor de estos parámetros se encuentra dentro del intervalo que marca la

legislación vigente. Los parámetros a ser analizados para determinar la calidad de agua

son: pH, temperatura, oxígeno disuelto, dureza, alcalinidad, demanda biológica de

oxígeno, nitrógeno y fósforo.

2.6.3 Texto Unificado de Legislación Ambiental Secundaria (TULSMA)

El TULSMA constituye el cuerpo normativo que agrupa las normas reglamentarias

(secundarias) más importantes vigentes en el Ecuador en materia ambiental. En estas se

fijan los límites permisibles de emisión, descargas y vertidos al medio ambiente. Tiene

como objeto el contribuir a la seguridad jurídica del país en la medida en que tanto el

sector público y privado, cuanto los administrados sabrán con exactitud la normativa

vigente en cada materia, la misma que de forma previa a su expedición ha sido sometida

a un análisis y actualización, eliminando aquellas disposiciones anacrónicas o

inconstitucionales, así como simplificando aquellos trámites y cesando la intervención de

funcionarios que en virtud de la eliminación progresiva de beneficios generales y

específicos previstos en la ley se tornaban innecesarios (Haro, 2013).

Contiene normas técnicas dictadas bajo el amparo de la Ley de Gestión Ambiental y del

Reglamento a la Ley de Gestión Ambiental para la Prevención y Control de la

Contaminación Ambiental y se somete a las disposiciones de éstos, es de aplicación

obligatoria y rige en todo el territorio nacional.

28

En libro VI Anexo 1 que corresponde a la Norma de Calidad Ambiental y de Descarga

de Efluentes (Recurso Agua), se establece:

a) Los límites permisibles, disposiciones y prohibiciones para las descargas en

cuerpos de aguas o sistemas de alcantarillado;

b) Los criterios de calidad de las aguas para sus distintos usos; y,

c) Métodos y procedimientos para determinar la presencia de contaminantes en el

agua.

El capítulo 4 detalla las normas generales de criterios de calidad para los usos de las aguas

superficiales, subterráneas, marítimas y de estuarios, teniendo en cuenta los siguientes

usos del agua: Consumo humano y uso doméstico, Preservación de Flora y Fauna,

Agrícola, Pecuario, Recreativo, Industrial, Transporte, y Estético.

En el libro VI Anexo 2 que corresponde a la Norma de Calidad Ambiental del Recurso

Suelo y Criterios de Remediación para Suelos Contaminados, se establece:

a) Normas de aplicación general para suelos de distintos usos;

b) Criterios de calidad de un suelo;

c) Criterios de remediación para suelos contaminados; y,

d) Normas técnicas para evaluación de la capacidad agrológica del suelo.

El capítulo 2 describe las actividades relacionadas con el uso de suelo., para este caso se

refiere a Suelo Agrícola.

Para el presente estudio se asumen las normas que rigen la calidad de agua de consumo

humano y uso doméstico, mientras que, para suelos, los criterios de Calidad del Suelo.

2.6.4 Límites establecidos para calidad de agua de consumo humano y uso

doméstico

Se han establecido los parámetros para verificar la calidad de agua de acuerdo a su uso,

de esta forma, el agua no debe contener elementos que sobrepasen los límites máximos

permisibles, es decir, debe cumplir los parámetros indicados en el TULSMA (Tabla 5).

29

Tabla 5. Límites máximos permisibles para calidad de agua de consumo humano y uso doméstico.

Parámetros de campo:

Lí m ite M á xim o

P e rm is ib le

Ta bla 2 . A g ua dulc e

A ne xo 1, A c ue rdo

M inis te ria l 0 9 7 -A ,

TULS M A

Metales totales:

Aluminio mg/l 0.1

Cobre mg/l 0.005

Hierro mg/l 0.3

Plomo mg/l 0.001

Zinc mg/l 0.03 Tabla muestra los LMP de los elementos analizados en este estudio. Calidad Ambiental, N., (2002).

2.6.5 Criterios de calidad de suelo de uso agrícola

Los criterios de calidad, son valores de fondo aproximados para un contaminante en el

suelo. Se han establecido en función de los niveles ambientales representativos para un

potencial contaminante en el suelo y debe cumplir los parámetros indicados en el

TULSMA (Tabla 6).

Tabla 6. Límites máximos permisibles para calidad de suelo agrícola.

Sustancia Suelo

Unidades

(Concentración

en Peso Seco)

Cobre 30 mg/kg

Plomo 25 mg/kg

Zinc 60 mg/kg

En la tabla se muestran los valores para calidad de suelo para tres de los cinco elementos

analizados.

30

3 MARCO METODOLÓGICO

3.1 Tipo de estudio

El presente estudio corresponde a una investigación de campo de carácter correlacional y

explicativo, que analiza distintas variables, tales como: calidad de agua del monitoreo

trimestral desde el año 2003 hasta marzo del 2019, muestreo de sedimentos fluviales

recolectados por la BGS; muestras de suelos y rocas a cargo de IAMGOLD, geología y

alteraciones hidrotermales, en las microcuencas del área minera Río Falso.

La información y el apoyo proporcionado por parte de la empresa INV Minerales Ecuador

S.A., ha permitido el desarrollo del presente estudio, en el cuál, se recopiló información

bibliográfica de fuentes como informes técnicos, tesis doctorales, grado y publicaciones

científicas, que tienen relación directa con el tema y el objetivo de este proyecto de

investigación.

3.2 Universo y muestra

El universo para el desarrollo del proyecto, se ha establecido en función de la información

geológica y alteraciones, geoquímica y ambiental.

En el contexto geológico y de alteraciones, la información corresponde al mapeo

a detalle del Proyecto Loma Larga.

En el contexto geoquímico, se tienen 357 muestras de sedimentos fluviales

tomados por la BGS, 2070 muestras de suelos a cargo de IAMGOLD y 260

muestras de chips de rocas a cargo de IAMGOLD, analizadas para 36 elementos.

En el contexto ambiental, se tienen monitoreos trimestrales de calidad de agua

desde el año 2003 hasta marzo del 2019, a cargo de IAMGOLD e INV Minerales

Ecuador S.A.

La muestra seleccionada para el presente estudio considera los parámetros descritos

de esta manera:

En el contexto geológico y de alteraciones corresponde al área minera Río Falso.

31

En el contexto geoquímico, dado por 5 elementos de 357 muestras de sedimentos

fluviales, 2070 muestras de suelo y 260 muestras de chips de rocas que

corresponden al área minera Río Falso.

En el contexto ambiental se consideran 5 elementos químicos que sobrepasan el

límite máximo permisible de calidad de agua de consumo humano y uso

doméstico.

3.3 Diseño del proyecto

El diseño del proyecto consta de varios procesos para cumplir con el objetivo, estos son,

la recopilación de información bibliográfica de diferentes medios de consulta como

textos, bibliotecas virtuales, internet, revistas y artículos científicos. El proceso

metodológico para el estudio estará de acuerdo al modelo de la figura 16.

Figura 16. Diagrama de flujo en donde se muestra la metodología empleada en el presente estudio.

ANALISIS GEOQUIMICO-AMBIENTAL DE LAS MICROCUENCAS HIDROGRAFICAS EN EL AREA

MINERA RIO FALSO

Geoquímica

Hidrografía

Análisis Estadístico

Período estacional

Cíclico

- SedimentosFluviales

- Suelos- Rocas

- CaracterísticasFisiográficas

- Pluviosidad- Caudal

- Al- Cu- Pb- Fe- Zn

Correlación

Muestras

Agua, limite

permisible

Microcuencas

Anomalías Geoquímicas

Determinación de la Fuente de anomalías

Geología, alteraciones

32

3.4 Trabajo de campo

El trabajo de campo en una investigación de carácter correlacional y explicativo, es de

vital importancia, ya que es necesario hacer visitas al sitio del proyecto con el fin de

conocer el terreno y planificar el trabajo que se va a desarrollar. Estas visitas dependen

de factores como la accesibilidad y clima, al estar en zona de páramo las condiciones

climáticas deben ser las mejores para la observación.

3.4.1 Reconocimiento del terreno

En la fase de campo correspondiente al reconocimiento preliminar del terreno se realizó

el recorrido de los diferentes puntos de monitoreo (MA1, MA2, MA3, MA4, MA5)

caracterizando litología, alteración y mineralización, estructuras; además se identificó las

microcuencas hidrográficas en cada uno de los puntos de interés. El recorrido comenzó

en MA1 en la quebrada Quinuahaycu, aguas abajo el MA2; en la quebrada Calluancay se

encuentra el punto MA3 y aguas abajo el MA4; finalmente hacia el sur en el río Falso se

encuentra el punto MA5 (Figura 17).

Figura 17. Reconocimiento de puntos de monitoreo en concesión Río Falso.

33

3.4.2 Muestreo de suelos

Analizando la información proporcionada sobre el muestreo de suelos, se identificó el

área para muestreo ya que carece de información, este sitio corresponde a MA5. En ésta

área se tomaron 20 muestras, distribuidas en dos líneas de 10 muestras cada una,

separadas entre sí por una distancia de 200 m y 50 m entre cada muestra. éstas líneas se

han orientado perpendicularmente al río Falso con un azimut de 60° (Figura 19).

El proceso de muestreo de suelo, inició en el área propuesta, con la ayuda de un GPS

(PSAD56, ZONA 17S, EPGS) se tomó el punto de referencia que fue catalogado como

punto 1 mediante la instalación de estacas de madera de 40 cm de longitud. A partir del

punto de referencia, se prosiguió con los demás puntos que fueron ubicados mediante

cinta y brújula como se muestra en la secuencia fotográfica.

Fotografía 1. Secuencia fotográfica para toma de muestras de suelo. (A) Plantación de estacas, (B)

Ubicación de puntos mediante cinta y brújula, (C) dirección de líneas de muestras de suelo en 60° de

azimut, (D) etiquetado de estacas.

A B

C D

34

Una característica muy importante en el muestreo es el etiquetado de las mismas, ya que

los resultados sirven para el análisis posterior; es por esto que debe contar con una

rigurosa cadena de custodia desde el planeamiento, hasta la llegada de los resultados de

laboratorio. El código para el etiquetado de muestras, se lo asigna mediante la secuencia

de códigos previamente establecidos por INV Minerales Ecuador S.A. (Figura 18).

4 9 4 8 2 0 0 1 0

Figura 18. Código para el etiquetado de muestras, sistema utilizado dentro de la empresa INV

Minerales Ecuador S.A.

La muestra debe ser de al menos 2 Kg y empaquetada correctamente en fundas resistentes,

además, debe llevar dentro la etiqueta con el código (Fotografía 2). Una vez concluido el

muestreo, se envía a un laboratorio certificado para el respectivo análisis, en este caso,

INSPECTORATE, en donde se ha solicitado sean secadas a una temperatura de 60 °C y

preparadas para el análisis que incluye: Au ensayo al fuego 50 g, ICP 30 elementos

(incluye TE & SN y HG por AA/CV) Digestión por Agua Regia.

Fotografía 2. Protocolo de etiquetado y empaquetado de muestras de suelo previo al envío a

laboratorio certificado.

Posterior a esta preparación, son enviadas 20 muestras de 200 g para re-etiquetar y añadir

muestras de control (estándar), con el fin de cumplir con el aseguramiento y control de

Código de

proyecto

Tipo de

muestra

Código de

geólogo

Número de

muestra

Número de

análisis

35

calidad (QA/QC), dando como resultado un total de 21 muestras para ser enviadas a Perú,

y cumplir con el análisis de muestras, mientras tanto la parte sobrante de las muestras es

archivada en el laboratorio en caso de requerir un re-análisis por otro método.

En el sitio de muestreo de suelos, se realizaron dos calicatas con el fin de caracterizar el

tipo de material superficial litológicamente. Al ser un área pequeña, se asume que todo el

terreno tiene las mismas características por lo que no se necesitó más de dos calicatas

(Figura 19).

Figura 19. Mapa de distribución del muestreo de suelo en el margen derecho e izquierdo del Río

Falso, además en la figura se muestran 2 calicatas.

Las calicatas realizadas tienen dimensiones de 1 m³ y la muestra fue tomada en donde se

encontraba el contacto entre roca fresca y roca meteorizada, es decir, en el horizonte C

(Fotografía 3). Una vez tomada la muestra se procedió a cubrir el espacio para dejarlo en

las mismas condiciones que se encontró inicialmente.

36

Fotografía 3. Calicata en la que se diferencian los horizontes y las dimensiones de la misma previo al

muestreo de suelos.

En cada punto de muestreo realizado, se incluye una breve descripción litológica,

profundidad de muestreo y observaciones, que se detallan en el Anexo B.

Finalizado el trabajo de campo, el procesamiento de datos es el siguiente paso, en el que

intervienen los valores de monitoreos trimestrales que serán sometidos a análisis

estadístico, además de la geoquímica de sedimentos fluviales (BGS) y suelos

(IAMGOLD-INV), mediante el método EDA para determinar anomalías y su posterior

ploteo en un mapa.

A

B

C

1m

1m

1m

37

4 PRESENTACION DE DATOS

4.1 Características fisiográficas de las microcuencas

La caracterización de las microcuencas en el área minera Río Falso es requerida para el

análisis estadístico de muestras de calidad de agua y la geoquímica (rocas, suelos y

sedimentos fluviales). Las redes hidrográficas dentro de la zona de estudio comprenden

la Microcuenca 1, Microcuenca 2, y Microcuenca 3; en donde se encuentran los puntos

de monitoreo para calidad de agua (Figura 20).

Figura 20. Microcuencas en zona de estudio, se muestran los puntos de monitoreo trimestral.

38

4.1.1 Microcuenca 1

La Microcuenca 1, se ubica en el borde norte de la concesión Río Falso, en donde, se

encuentran los puntos de monitoreo MA1 y MA2. Cuenta con la estación meteorológica

Quimsacocha 1, además de un punto de medición de caudal (Figura 21). La Microcuenca

1 forma parte de una de las vertientes que drenan hacia el río Amazonas.

Características de la microcuenca

Figura 21. Pendientes, expresados en porcentaje de Microcuenca 1. INV Minerales Ecuador S.A.,

2018.

La Microcuenca 1 tiene una superficie de 6.80 Km², la quebrada principal es

Quinuahuaycu, su dirección es en sentido NW-SE, nace en la cota 3800 msnm, los

afluentes principales son al margen derecho la quebrada Quinuahuaycu y al izquierdo la

Ñuturrumi, se compone de laderas suaves y colinas de pendiente moderada a suave (5 –

15%) en mayor porción y de pendiente moderada a abrupta (25 - 45%), se hallan pocas

zonas en donde las pendientes son extremadamente abruptas (>75%).

Vegetación

La caracterización de la vegetación correspondiente a la Microcuenca 1 se define

principalmente en un 95% por pajonales (Fotografía 4), se encuentran achupallas

dispersas que forman núcleos arbustivos. Árbol de papel (Polylepis) se encuentra en

menor cantidad en la microcuenca, presencia de pinos es aislada.

39

Fotografía 4. Vegetación común en Microcuenca 1, aguas abajo del punto de monitoreo 1 y 2,

mirando hacia el sureste.

Precipitación

La estación meteorológica en la Microcuenca 1, ha registrado datos de precipitación por

un periodo de 8 años, cuya variación se representa en la Figura 22, se observan valores

máximos mensuales de 192.09 mm (febrero, 2008), 182.54 mm (junio, 2007), 180.80 mm

(febrero, 2012).

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

ag

o-0

5

dic

-05

ab

r-06

ag

o-0

6

dic

-06

ab

r-07

ag

o-0

7

dic

-07

ab

r-08

ag

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dic

-08

ab

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ag

o-0

9

dic

-09

ab

r-10

ag

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0

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-10

ab

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ag

o-1

1

dic

-11

ab

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ag

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2

dic

-12

ab

r-13

ag

o-1

3

dic

-13

Pre

cip

ita

cio

n (

mm

)

Figura 22. Gráfica muestra los datos de variación de la precipitación mensual tomado por la

estación Quimsacocha 1, ubicada hacia el oeste de la quebrada Quinuahuaycu, cercana al punto de

monitoreo MA1. INV Minerales Ecuador S.A., 2018.

40

Caudal En la quebrada Quinuahuaycu Irquis, 180 m aguas abajo del punto de monitoreo MA1 se

ha realizado la medición diaria del caudal de la quebrada en un periodo de 7 años en

donde los resultados muestran altos valores de caudales de 1208.30 l/s (13/junio/2007),

995.89 l/s (22/septiembre/2008), 965.31 l/s (4/mayo/2007), como se puede apreciar en la

Figura 23.

965.31

1208.30

995.89

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

1400.00

10

-no

v-0

6

10

-ma

r-0

7

10

-ju

l-0

7

10

-no

v-0

7

10

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r-0

8

10

-ju

l-0

8

10

-no

v-0

8

10

-ma

r-0

9

10

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l-0

9

10

-no

v-0

9

10

-ma

r-1

0

10

-ju

l-1

0

10

-no

v-1

0

10

-ma

r-1

1

10

-ju

l-1

1

10

-no

v-1

1

10

-ma

r-1

2

10

-ju

l-1

2

10

-no

v-1

2

10

-ma

r-1

3

10

-ju

l-1

3

10

-no

v-1

3

Cau

dal

l/s

Figura 23. Variación de caudal al cabo de 7 años de monitoreo diario en la quebrada

Quinuahuaycu Irquis, 180 metros aguas abajo del punto de monitoreo MA1. INV Minerales

Ecuador S.A., 2018.

4.1.2 Microcuenca 2

La Microcuenca 2, se ubica en la parte central de la concesión Río Falso, entre las

microcuencas 1 y 3. Cuenta con una estación meteorológica denominada Calluancay,

además de un punto de medición de caudal que corresponde a MA3 (Figura 24). La

Microcuenca 2, al igual que la 1, forma parte de una de las vertientes que drenan hacia el

río Amazonas.

41


Figura 24. Pendientes expresados en porcentaje de Microcuenca 2. INV Minerales Ecuador S.A.,

2018.

La Microcuenca 2 tiene una superficie de 5.30 Km², la quebrada principal es Rumihuaycu

con sentido NW-SE, nace a la cota de 3830 msnm, la topografía es poco pronunciada de

laderas y pendiente moderada a suave (5 – 15%).

Suelos y vegetación

La vegetación presente en la microcuenca casi en su totalidad es pajonales y en menor

porción árboles de Polylepis formando remanentes de bosques (Fotografía 5).

Fotografía 5. Vegetación representativa en la naciente de la Microcuenca 2, puntos de monitoreo

MA3 (izquierda) y MA4 (derecha).

Precipitación

La estación meteorológica en la Microcuenca 2, ha registrado datos de precipitación por

un periodo de 4 años, en cuya variación se observan valores máximos de 215.20 mm

42

(junio, 2007), 260.90 mm (febrero, 2008), 166.80 mm (mayo, 2008). La representación

de las precipitaciones mensuales se muestra en la Figura 25.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

oct-

06

no

v-06

dic

-06

en

e-0

7

feb

-07

ma

r-0

7

ab

r-07

ma

y-07

jun

-07

jul-

07

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7

sep-0

7

oct-

07

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dic

-07

en

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feb

-08

ma

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8

ab

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ma

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jun

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jul-

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8

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8

oct-

08

no

v-08

dic

-08

en

e-0

9

feb

-09

ma

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9

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ma

y-09

jun

-09

jul-

09

ag

o-0

9

sep-0

9

oct-

09

no

v-09

dic

-09

Pre

cip

itacio

n (

mm

)

Figura 25. Gráfica muestra los datos de variación de la precipitación tomado por la estación

Calluancay, ubicado en el margen derecho de la quebrada Rumihuaycu, cercana a MA3. INV

Minerales Ecuador S.A., 2019.

Caudal

En la quebrada Rumihuaycu, en el punto de monitoreo MA3 se ha realizado la medición

diaria del caudal de la quebrada por un periodo de 3 años en el que los resultados arrojan

los más altos valores de caudales, 1252.70 l/s (14/febrero/2009), 1244.20 l/s

(14/enero/2009), 1108.58 l/s (16/febrero/2008), como se puede apreciar en la Figura 26.

1108.58

1244.2 1252.7

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

10

/11

/20

06

10

/3/2

00

7

10

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00

7

10

/11

/20

07

10

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8

10

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00

8

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/20

08

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00

9

10

/7/2

00

9

10

/11

/20

09

Cau

dal

43

Figura 26. Variación de caudal diario al cabo de 3 años de monitoreo en la quebrada Rumihuaycu en

MA3. INV Minerales Ecuador S.A., 2019.

4.1.3 Microcuenca 3

La Microcuenca 3, se ubica al sur de la Microcuenca 2, la conforma una sola quebrada.

No cuenta con estación meteorológica o punto de medición de caudal (Figura 27). Las

aguas que drenan en esta microcuenca se dirigen hacia el océano Pacífico.


Figura 27. Pendientes expresados en porcentaje de Microcuenca 3. INV Minerales Ecuador S.A.,

2018.

La Microcuenca 3 tiene una superficie de 2.54 Km², la quebrada principal es la

Sombrederas con sentido NW-SE, nace en la cota 3710 msnm, la topografía corresponde

a lomas alargadas y valles fluviales, zonas de planicie con pendiente muy suave (0 – 5 %)

y hacia el oeste, zonas con pendiente moderada (25 – 45%).

Vegetación

La vegetación característica en torno al punto de monitoreo MA5 en la Microcuenca 3,

corresponde a pajonales en su totalidad, en sitios puntuales se localizan achupallas a modo

de pequeños grupos y además se encuentra la planta de cojín en buena proporción entre

los pajonales (Fotografía 6).

44

Fotografía 6. Vegetación representativa de la microcuenca del río Falso, aguas arriba del punto de

monitoreo MA5 mirando al sur (izquierda), planta de cojín (derecha).

En la parte noreste de la microcuenca se localizan bosques de pinos que fueron

introducidos hace 30 años para la obtención de madera (D. Morán, 2019).

4.2 Evaluación geoquímica

Para el análisis geoestadístico fueron generadas bases de datos para el proceso, cuyo

interés fue analizar los elementos que sobrepasan el LMP y encontrar la posible relación

entre sedimentos fluviales y suelos con la calidad de agua.

4.2.1 Sedimentos fluviales

Las muestras de sedimentos fluviales fueron proporcionadas por la empresa INV

Minerales Ecuador S.A., cuyo análisis se restringió específicamente a los metales que

sobrepasan los LMP (Cu, Pb, Zn, Fe y Al) para el análisis estadístico e interpretación en

el presente estudio.

El análisis de datos por el método EDA se lo realizó con 357 muestras que se encuentran

distribuidas regionalmente y que abarcan 4 cartas topográficas escala 1:50000 que son:

Cuenca, San Fernando, Girón y Chaucha. La Figura 28, describe la distribución de las

muestras de sedimentos fluviales que se han considerado.

45

Figura 28. Mapa de distribución de muestras de sedimentos fluviales.

El análisis estadístico de cada elemento químico en el área de estudio se describe a detalle

en el Anexo C1-C5. En la Tabla 7 se resumen los parámetros estadísticos determinados

para cada elemento en un total de 357 muestras de sedimentos fluviales.

Tabla 7. Parámetros estadísticos de sedimentos fluviales.

PARÁMETROS

ESTADÍSTICOSCu (ppm) Pb (ppm) Zn (ppm) Fe (%) Al (%)

Límite Máximo 612.00 148.50 1519.00 10.00 9.48

Límite Mínimo 3.00 3.00 3.33 0.29 0.15

Media Aritmética 20.84 19.10 115.86 3.52 2.77

Mediana 14.00 14.00 85.00 3.23 2.32

Desviación Estándar 46.94 16.79 133.63 1.51 1.56

Cuartil 1 8.00 10.88 65.75 2.54 1.83

Cuartil 3 20.00 22.00 121.00 4.15 3.12

Threshold 38.00 39.25 205.00 6.54 5.09

Los parámetros estadísticos para sedimentos fluviales, ayuda a determinar el umbral para

poder clasificar las anomalías. Se observa la fuerte dispersión en Zn y en menor

proporción en Cu y Pb. Los valores de dispersión más bajos corresponden a Fe y Al, es

decir, se aproximan a una distribución normal.

El análisis de las concentraciones de los elementos, obtenidas a partir de sedimentos

fluviales de carácter regional, muestran en la Microcuenca 1, alto contenido de cobre y

46

bajo concentración de plomo, zinc, hierro, y aluminio. En la Microcuenca 2, se observa

algo similar, solamente el cobre muestra zonas enriquecidas, mientras que el resto de

elementos, solamente el valor de fondo. La Microcuenca 3, al igual que las 2 anteriores,

presenta una notable variación en el contenido de cobre e igual comportamiento para el

resto de elementos (Figura 29).

A B

C D

47

Figura 29. Interpolación de sedimentos fluviales en las microcuencas de la zona de estudio; A) Cu; B)

Pb; C) Zn; D) Fe; E) Al; F) Ubicación de sedimentos fluviales.

4.2.2 Suelos

Las muestras de suelos proporcionadas por la empresa INV Minerales Ecuador S.A., se

restringió específicamente al análisis de metales que sobrepasan los LMP (Cu, Pb, Zn, Fe

y Al) para el análisis estadístico e interpretación en el presente estudio.

El análisis de datos por el método EDA se lo realizó con 2070 muestras, las

concentraciones para cada elemento, se muestran en la Figura 30.

A B

E F

48

Figura 30. Mapa de concentración de suelos. A) Ubicación de muestras, B) Cu, C) Pb, D) Zn, E) Fe,

F) Al.

El análisis estadístico detallado de cada elemento químico para el área de estudio se

presenta en el Anexo D1-D5, en donde se muestra las medidas de tendencia central y los

rangos intercuartiles. La interpolación se aprecia con mejor detalle en el Anexo E.

Las concentraciones de los elementos en suelos, varían entre microcuencas, esto se debe

principalmente a la carencia de información para cada una de ellas. En la Microcuenca 1,

el cobre presenta zonas con altas concentraciones, una de ellas se ubica hacia el este del

depósito mineral y puede tener relación con el mismo. Otra zona se encuentra en el borde

de la microcuenca, en la zona más alta. El plomo y zinc, tienen un comportamiento similar

al cobre, cubriendo altas concentraciones en sitios que son relativamente similares. El

hierro, se distribuye de mejor manera en zonas cercanas al punto de monitoreo MA1. El

aluminio, muestra sitios puntuales de altas concentraciones, una zona importante se ubica

entre los puntos de monitoreo.

C D

E F

49

La Microcuenca 2, presenta bajas concentraciones para todos los elementos, donde se

observa la mínima variación de cada uno de ellos. En la Microcuenca 3, se muestran las

concentraciones de cada elemento, en donde el cobre, plomo, y hierro presentan

solamente valores de fondo. Por otra parte, el zinc exhibe zonas puntuales de

concentraciones altas, mientras que el aluminio presenta una extensa zona enriquecida.

Los parámetros estadísticos obtenidos para suelos se aprecian en la Tabla 8, donde se

definen las concentraciones que posteriormente servirán para la interpretación y

correlación con el resto de recursos para el presente estudio.

Tabla 8. Parámetros estadísticos de suelos.

PARÁMETROS

ESTADÍSTICOSCu (ppm) Pb (ppm) Zn (ppm) Fe (%) Al (%)

Límite Máximo 1885.00 922.00 1740.00 15.00 8.39

Límite Mínimo 1.00 0.40 1.00 0.06 0.04

Media Aritmética 31.11 18.49 35.80 2.33 1.96

Mediana 20.60 11.60 20.00 1.76 1.89

Desviación Estándar 89.84 34.12 84.25 2.11 1.26

Cuartil 1 14.00 7.00 12.00 1.16 1.11

Cuartil 3 27.40 19.00 34.00 2.65 2.52

Threshold 47.50 37.00 67.00 4.89 4.64

Se observa que la dispersión de datos con respecto a la media, es muy alta en Cu, Zn, y

disminuye considerablemente para Pb, sin embargo, en Fe y Al se nota la menor

dispersión. El umbral dependerá de los valores de concentración en cada punto, siendo el

más alto para Zn, Cu que también tienen el límite máximo, alto.

4.2.3 Rocas

Las muestras de roca fueron proporcionadas por la empresa INV Minerales Ecuador S.A.,

para determinar las clases de cada uno de los elementos se tomó la frecuencia acumulada

(Tabla 9), y servirán para poder identificar y corroborar las anomalías de suelos y

sedimentos obtenidas previamente además de la relación con las alteraciones

hidrotermales, cabe recalcar que la zona de estudio carece de afloramientos, porque las

muestras están dispersas (Figura 31). Las curvas de frecuencia acumulada para cada

elemento se detallan en el Anexo F.

50

Tabla 9. Clases definidas por frecuencia acumulada en rocas.

ELEMENTOS

0.99 - 16.54 ppm Background

16.54 - 67.66 ppm

67.66 - 276.73 ppm Anomalía secundaria

276.73 - 77435.80 ppm Anomalía primaria


7.00 - 85.61 ppm




4.78 - 38.40 ppm



0.10 - 0.34 % Background

0.34 - 1.96 %

1.96 - 6.34 % Anomalía secundaria

6.34 - 11.39 % Anomalía primaria

0.00 - 0.02 % Background

0.02 - 0.40 %

0.40 - 2.80 % Anomalía secundaria

2.80 - 7.41 % Anomalía primaria

Al

CLASES

Cu

Pb

Zn

Fe

Las clases determinadas para rocas, presentan varias poblaciones que se diferencian por

la concentración de cada elemento, obteniendo el background o valor de fondo y las

anomalías. En el Cu se presenta el valor de fondo hasta 16.54 ppm y la anomalía principal,

77435 ppm. El Pb presenta su valor de fondo hasta 7 ppm y la anomalía principal, 1047

ppm. El Zn muestra el valor de fondo hasta 4.78 ppm, mientras que la anomalía principal,

2482 ppm. El Fe exhibe el valor de fondo hasta 0.34% y la anomalía principal, 11.39%.

El Al presenta el valor de fondo hasta 0.02, mientras que el valor de la anomalía principal

es 7.41%.

La interpolación de rocas, se restringe a las microcuencas definidas por los puntos de

monitoreo. La Microcuenca 1, presenta altas concentraciones de cobre en la zona cercana

a MA1, a diferencia del plomo que se ubica hacia el norte, cerca del borde de la concesión.

El zinc muestra concentraciones en menor magnitud, cercano al punto de monitoreo y se

nota una leve concentración, hacia el oeste, en la zona más alta de la microcuenca. El

hierro presenta zonas extensas de concentración moderada, disminuyendo

considerablemente hacia el centro sur de la microcuenca, mientras que el aluminio está

presente en gran parte del área, cubriendo la zona norte, al borde de la concesión minera.

La Microcuenca 2, presenta baja concentración en la mayor parte de los elementos

analizados, a excepción del aluminio que muestra una leve concentración en la zona más

alta de la microcuenca. En la Microcuenca 3, se exhiben las concentraciones de los

51

elementos, el cobre es escaso, plomo presenta leve concentración. El zinc predomina en

esta microcuenca, mientras que el hierro y aluminio muestran bajo contenido (Figura 31).

A B

C D

52

Figura 31. Interpolación de rocas en las microcuencas de la zona de estudio; A) Cu; B) Pb; C) Zn; D)

Fe; E) Al; F) Ubicación de rocas.

4.3 Análisis estadístico de calidad de agua

La determinación de la calidad de agua en la zona de estudio, se la realizó en monitoreos

con frecuencia trimestral (marzo, junio, septiembre, diciembre) en cinco puntos validados

por el MAE. La base de datos fue proporcionada por la empresa INV Minerales Ecuador

S.A., varios puntos se pudieron unificar debido a su ubicación en común con el fin de

tener registros desde el año 2003 hasta marzo del 2019.

Los resultados del análisis de MA1, se detallan en Anexos G1-G5. Los resultados del

análisis de MA2, se detallan en Anexo H1-H5. Los resultados del análisis de MA3, se

detallan en Anexo I1-I5. Los resultados del análisis de MA4, se detallan en Anexos J1-

J5. Los resultados del análisis de MA5, se detallan en los Anexos K1-K5. Los resultados

del análisis de calidad de agua, permitieron determinar parámetros estadísticos para los

elementos de los puntos de monitoreo, en la tabla 10 se resumen dichos parámetros.

Tabla 10. Parámetros estadísticos de Calidad de agua.

E F

53

Numero de

muestrasCuartil 1 Cuartil 3 Media Mediana

Límite

Minimo

Límite

Máximo

Desviación

EstándarCurtosis Sesgo

Cu 0.00 0.01 0.01 0.01 0.00 0.08 0.01 15.88 3.30

Pb 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 0.05 0.02 1.31 1.63

Zn 0.00 0.03 0.02 0.01 0.00 0.30 0.04 20.61 3.89

Fe 0.37 0.69 0.54 0.53 0.00 1.70 0.34 0.94 0.60

Al 0.03 0.14 0.15 0.08 0.00 1.20 0.22 6.52 2.55

Cu 0.03 0.14 0.13 0.07 0.00 1.20 0.20 13.15 3.35

Pb 0.00 0.01 0.01 0.00 0.00 0.05 0.01 4.66 2.38

Zn 0.00 0.02 0.02 0.01 0.00 0.21 0.03 20.53 4.05

Fe 0.36 0.58 0.48 0.44 0.00 2.20 0.33 8.54 1.91

Al 0.03 0.14 0.13 0.07 0.00 1.20 0.20 13.15 3.35

Cu 0.00 0.01 0.01 0.00 0.00 0.04 0.01 3.49 1.87

Pb 0.00 0.01 0.01 0.00 0.00 0.05 0.02 2.02 1.82

Zn 0.00 0.03 0.03 0.01 0.00 0.27 0.04 17.52 3.97

Fe 0.25 0.75 0.52 0.33 0.00 1.99 0.42 2.18 1.57

Al 0.08 0.16 0.19 0.10 0.00 1.19 0.25 7.55 2.86

Cu 0.00 0.02 0.01 0.00 0.00 0.04 0.01 2.68 1.75

Pb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.77 0.82

Zn 0.01 0.03 0.03 0.02 0.00 0.11 0.03 3.18 1.85

Fe 0.18 0.28 0.23 0.22 0.11 0.41 0.08 -0.23 0.59

Al 0.07 0.10 0.09 0.09 0.04 0.16 0.03 -0.42 0.56

Cu 0.00 0.02 0.01 0.00 0.00 0.08 0.02 8.28 2.94

Pb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.38 1.00

Zn 0.00 0.03 0.02 0.01 0.00 0.07 0.02 0.09 1.12

Fe 0.18 0.30 0.25 0.25 0.14 0.42 0.07 -0.59 0.39

Al 0.03 0.06 0.05 0.04 0.01 0.13 0.03 0.44 0.88

PARAMETROS ESTADÍSTICOSPUNTO DE

MONITOREOELEMENTO

MA1

MA2

MA5

102

73

54

18

18

MA3

MA4

Los parámetros estadísticos para los elementos en calidad de agua, han sido establecidos

con el fin de analizar el comportamiento de los datos. La distribución varía cuando existe

mayor cantidad de medidas como es el caso de MA1 y MA2 que conforman la

Microcuenca 1. La curtosis para la Microcuenca 1 se observa que los datos están

concentrados en la media, es decir, su curva es leptocúrtica. En la Microcuenca 2 se

caracterizan los datos de MA3 al ser todos mayor a cero, mientras que en MA4 el Fe y Al

tienen la curtosis negativa, es decir, la curva platicúrtica que significa que hay poca

cantidad de datos concentrados en la media. En la Microcuenca 3, el Pb y Fe tienen

curtosis negativa. El coeficiente de sesgo para todos los casos es positivo, es decir, los

valores tienden a acumularse hacia la izquierda.

54

5 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

El resultado obtenido para toda la información, corresponde a zonas de interés,

identificadas mediante el análisis de sedimentos fluviales y suelos para cinco elementos

(Cu, Pb, Zn, Fe, Al); además del análisis estadístico de calidad de agua para los mismos

elementos.

5.1 Análisis hidrológico

Las microcuencas definidas para el presente estudio, tienen como referencia los puntos

de monitoreo designados por el MAE, resultando en tres microcuencas para el análisis.

Cabe recalcar que las microcuencas tienen influencia directa con el área minera Río Falso.

Las microcuencas antes descritas, presentan características similares en cuanto a

pendientes y morfología, a excepción de la Microcuenca 3 que es zona de planicie. La

vegetación está dominada por achupallas y polylepis, adicionalmente en la Microcuenca

3 se muestra la planta de cojín, típico en zonas de paramo y humedales.

Las estaciones de monitoreo Quimsacocha 1 y Calluancay, permitieron obtener registros

históricos de precipitación para cuatro puntos de monitoreo (MA1, MA2, MA3, MA4),

ubicados en las dos microcuencas; en MA5 no se cuenta con dichos datos al no existir

una estación hidrometeorológica (Figura 32).

Figura 32. Disposición de los sitios de toma de medidas de precipitación y caudal.

55

La estación “Quimsacocha 1” cuenta con datos históricos de precipitación mensual entre

los años 2005 al 2013, donde se tiene el registro de 192.09 mm de lluvia como el valor

más alto ocurrido en febrero de 2008; le sigue 182.54 mm en junio de 2007 y 180.80 mm

en febrero de 2012. El caudal presenta aforos entre los años 2006 al 2013, el valor más

alto 1208.30 L/s en junio de 2007, 995.89 L/s en septiembre 2008 y 965.31 L/s en mayo

de 2007. Se puede observar que en junio del 2007 tienen relación ambas mediciones

debido a que el caudal está directamente relacionado con la precipitación. Sin embargo,

en medidas anteriores, quizás por efecto de infiltración de agua no ha llegado a tener

relación directa la precipitación con el caudal.

La estación “Calluancay” ha registrado datos de precipitación entre los años 2006 al 2009,

los valores máximos de 260.90 mm en febrero de 2008, 215.20 mm en junio de 2007 y

166.80 mm en mayo de 2008. El caudal en la quebrada Rumihuaycu, presenta registros

históricos entre los años 2006 al 2009; los valores máximos aforados son 1252.70 L/s en

febrero de 2009, 1244.20 L/s en enero de 2009 y 1108.58 L/s en febrero de 2008. Al hacer

un breve análisis de estas medidas, se observa que no existe relación en el caudal y

precipitación en una misma fecha.

5.2 Sedimentos fluviales

En las anomalías mostradas para sedimentos fluviales, se observan concentraciones en la

zona de estudio, esto al ser un análisis regional ya que dentro de la concesión Rio Falso

solamente se ubican dos muestras, hecho que no hace posible tener confiabilidad en la

información y quizás descartar este elemento para los análisis posteriores.

5.3 Suelos y rocas

Las zonas anómalas están restringidas específicamente a la zona de estudio, en mayor

detalle a la Microcuenca 1. Se analizaron los elementos entre sí para establecer si guardan

una posible relación entre sus contenidos a través del índice de correlación, que se

configura para un rango de {-1,1}; si resultan con un valor aproximado al rango antes

indicado, significa que tienen alta correlación y dependen el uno del otro; el signo

negativo indica si la correlación inversa, es decir, si uno disminuye, el otro aumenta y

viceversa. En la Tabla 11, se puede apreciar el índice de correlación para cada elemento

analizado en las muestras de suelo.

56

Tabla 11. Índice de correlación para los elementos analizados en muestras de suelos.

ELEMENTO Cu Pb Zn Fe Al

Cu 1 0.56 0.04 -0.02 0.06

Pb 0.56 1 0.01 -0.02 0.1

Zn 0.04 0.01 1 0.1 0.03

Fe -0.02 -0.02 0.1 1 0.04

Al 0.06 0.1 0.03 0.04 1

Claramente se observa que el Cu y Pb tienen el índice de correlación más alto, lo que

significa que ambos elementos dependen uno del otro (Figura 33).

Figura 33. Correlación de Cu y Pb en el área de estudio, se observa que coinciden las anomalías

cercanas al Cerro Casco.

El análisis de rocas ayuda a determinar la probable fuente de anomalías, junto con el

análisis de suelos, ya que, al definir zonas de interés, se entiende que la probable fuente

de anomalías está cerca.

La distribución de muestras de roca se la realizó en afloramientos existentes y en modo

sistemático por medio de canales. El mapeo de alteraciones muestra que la mayor parte

corresponde a rocas silicificadas con textura vuggy, así mismo, se presentan arcillas que

son indicios de sistemas epitermales de alta sulfuración (Figura 34). Al tener relación

directa con los puntos de monitoreo es muy probable que dichas alteraciones contribuyan

a la generación de mayor concentración de los elementos en estudio para la calidad de

agua.

57

Figura 34. Muestras de roca con alteración hidrotermal del área minera Río Falso.

5.4 Correlación geoquímica de rocas y suelos

La probable fuente de anomalías, corresponde a la zona con mayor contenido de los

elementos analizados en roca, se puede atribuir este hecho ya que los afloramientos de

roca presentes en la zona de estudio pueden alterar la calidad de agua por medios físicos

y químicos. En la figura 35, se muestran secciones de concentración de los elementos. En

la Microcuenca 1 se trazaron dos secciones (A-B, C-B) a lo largo de las quebradas

principales, indican zonas anómalas en rocas, suelos y sedimentos fluviales.

B A

58

Figura 35. Sección A-B a lo largo de las quebradas principales en la Microcuenca 1, muestra las

concentraciones de rocas, suelos. A) Cu; B) Pb; C) Zn; D) Fe; E) Al; F) Ubicación en planta de

Sección A-B en Microcuenca 1.

La relación ideal entre rocas, suelos y sedimentos fluviales, se ve reflejado en las curvas

de concentración de las secciones, cada uno tendrá su característica de acuerdo al origen,

es decir, los sedimentos y suelos al ser producto de erosión y transporte, presentarán el

pico más alto de concentración, a mayor distancia de su fuente (rocas). Este hecho se

observa en las curvas de concentración de los elementos analizados en la Sección A-B.

Para el cobre, se presenta la máxima concentración en roca, a la distancia aproximada de

600 metros al punto de monitoreo MA1 y a 2000 metros aproximadamente de MA2. La

curva que representa los suelos, tiene la máxima concentración en la parte más alta de la

microcuenca, es decir, hacia el noroeste y otra que coincide con la curva de rocas.

En el caso del plomo, se observa la máxima concentración en roca a una distancia

aproximada de 1000 metros de MA1 y a 2200 metros aproximadamente de MA2. Los

suelos representados por la curva, muestran la concentración más relevante en la zona

alta de la microcuenca.

El zinc, presenta zonas de alta concentración en roca en la zona alta de la microcuenca y

otra que se encuentra a 300 metros aproximadamente de MA1 y a 1600 metros

D

F E

C

59

aproximadamente de MA2. Los suelos muestran variación en la concentración en la zona

alta de la microcuenca.

Para el hierro, se muestra en la curva de concentración en rocas dos zonas importantes, la

una se encuentra en la zona alta de la microcuenca y la otra a una distancia aproximada

de 800 metros del punto de monitoreo MA1 y aproximadamente a 2000 metros de MA2.

Los suelos, presentan gran variación en las concentraciones en donde se observa que

coincide con las rocas en la zona alta de la microcuenca y también en sectores cercanos a

los puntos de monitoreo.

El aluminio, presenta la zona de concentración más alta y de gran extensión, ubicada a

una distancia aproximada de 1000 metros del punto de monitoreo MA1 y a 2300 metros

aproximadamente de MA2. Los suelos, muestran zonas importantes que coinciden con la

concentración en rocas y se distribuyen a lo largo de toda la microcuenca.

En la figura 54, se aprecia la sección C-B que corta el cuerpo mineralizado donde coincide

con la alta concentración de los elementos analizados.

A B

C D

60

Figura 36. Sección C-B en Microcuenca 1, muestra las concentraciones de rocas, suelos. A) Cu; B)

Pb; C) Zn; D) Fe; E) Al; F) Ubicación en planta de Sección C-B en Microcuenca 1.

El cobre en la sección C-B, muestra la máxima concentración en rocas a una distancia

aproximada de 600 metros del punto de monitoreo MA1 y a 2000 metros

aproximadamente de MA2. Los suelos, presentan la curva similar a la de rocas, pero en

menor concentración.

En el caso del plomo, la concentración de rocas se ubica a una distancia aproximada de

500 metros del punto de monitoreo MA1 y a 1800 metros aproximadamente de MA2. Los

suelos, coinciden con la máxima concentración en rocas.

El zinc, presenta la máxima concentración en rocas a una distancia aproximada de 200

metros del punto de monitoreo MA1 y a 1500 metros aproximadamente de MA2. Los

suelos, muestran la zona de concentración más alta, aguas debajo de MA1

El hierro, muestra la máxima concentración en rocas, a una distancia aproximada de 300

metros del punto de monitoreo y a 1600 metros aproximadamente de MA2. Los suelos,

presentan la zona más importante, aguas debajo de MA1.

El aluminio, presenta la zona de alta concentración en rocas a una distancia aproximada

de 200 metros del punto de monitoreo MA1 y a 1500 metros aproximadamente de MA2.

Los suelos, indican alta concentración aguas debajo de MA1.

En la Microcuenca 2, se ha trazado la sección D-E, pero al no existir información

detallada en toda el área, no se han podido determinar distancias aproximadas a la

probable fuente (Figura 37).

F

E

61

Figura 37. Sección D-E en Microcuenca 2, muestra las concentraciones de rocas, suelos, y sedimentos

fluviales. A) Cu; B) Pb; C) Zn; D) Fe; E) Al; F) Ubicación en planta de Sección D-E en Microcuenca

2.

La concentración de los elementos analizados en esta sección, no permitió determinar la

probable fuente de contaminación para calidad de agua, debido a la falta de información

de rocas, suelos y sedimentos fluviales.

En la Microcuenca 3, no fue posible trazar las distancias aproximadas ya que no existe

suficiente información para poder estimar dichos valores mostrados en la sección F-G

(Figura 38).

B

D

F

A

C

E

62

Figura 38. Sección F-G en Microcuenca 3, muestra las concentraciones de rocas, suelos, y sedimentos

fluviales. A) Cu; B) Pb; C) Zn; D) Fe; E) Al; F) Ubicación en planta de Sección F-G en Microcuenca

2.

Las secciones analizadas para cada elemento de rocas, suelos y sedimentos fluviales, han

demostrado la existencia de una probable fuente que podría aportar elementos disueltos

en agua y aumentando su concentración para la calidad de agua.

5.5 Análisis multitemporal de calidad de agua

El análisis estadístico efectuado a los elementos de cada punto de monitoreo, permitió

identificar el comportamiento de los datos en cuanto a una distribución normal, al

interpretar el parámetro de tendencia (probabilidad) a través de una recta modelo que

tiende a una distribución normal. Fue mínimo el grupo de elementos que cumplían con

B

D

F

A

C

E

63

dicho modelo o por lo menos tenían una alta aproximación, éstos elementos son Fe en

MA1 y MA2; Pb, Fe, Al en MA4; Fe, Al en MA5.

Un hecho que se debe tomar en cuenta para el análisis realizado, es el número de datos

para cada punto de monitoreo, en el caso de MA1 son 102; en MA2 son 73; en MA3 son

54; y en MA4 y MA5 son 18 muestras. Esto quizás pueda explicar el hecho de que en los

puntos de monitoreo que hay menor número de muestras, se aproximan más al modelo

de una distribución normal, al contrario de lo que pasa en MA1 que solamente un

elemento se aproxima a cumplir el modelo de predicción.

La variabilidad temporal para cada uno de los elementos de los puntos de monitoreo del

presente estudio se analizan a continuación, dicho análisis varía de acuerdo a la

disponibilidad de datos. En la Figura 39, se aprecia la variación de calidad de agua para

los cinco elementos de los puntos de monitoreo.

Figura 39. Variabilidad temporal de concentraciones de Cu, Pb, Zn, Fe, Al en MA1.

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9

mg/

l

Cu (mg/l) Pb (mg/l) Zn (mg/l) Fe (mg/l) Al (mg/l)

64

La figura muestra la disposición temporal de los elementos analizados, se observa que

tienen alta relación, los elementos Fe y Al, ambos presentan altas concentraciones en

octubre de 2010, en donde su concentración decrece hasta llegar al punto más bajo en

octubre de 2014 y nuevamente llegar a un punto alto en octubre de 2017, demostrando

quizás ciclicidad para el tiempo analizado.

El Cu, presenta para enero de 2007, una concentración significativa, para enero de 2010

cae a su valor más bajo, se eleva progresivamente hasta alcanzar la concentración más

alta en abril de 2017 y a partir de esa fecha decrece.

En el caso de Pb, muestra su máxima concentración en julio de 2011 y decrece

drásticamente, hasta mantener valores relativamente bajos en donde se nota que no existe

problemas con los LMP.

El Zn, exhibe la concentración más alta en enero de 2009 y decrece gradualmente hasta

marcar el valor más bajo en abril de 2014 y a partir de esa fecha, aumenta levemente hasta

enero de 2018 en donde vuelve a decrecer.

En la figura 40, se aprecia la variabilidad temporal de MA2, en donde se exhiben las

concentraciones de los elementos analizados.


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mg/

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Cu (mg/L) Pb (mg/L) Zn (mg/L) Fe (mg/L) Al (mg/l)

65

El grafico permite identificar la relación entre elementos, en donde se ubican Al y Fe que

se comportan relativamente igual. En septiembre de 2010, ambos muestran valores altos

y posteriormente decrecen, existe un aumento en concentración que se refleja en marzo

de 2015 para luego disminuir hasta marzo de 2018 en donde se ubica el punto de inflexión

y aumenta la concentración hasta junio del mismo año y nuevamente decrecen. Este

comportamiento muestra cierta ciclicidad para estos elementos.

El Zn y Cu, muestran relación inversa, entre agosto y diciembre de 2008 el Zn exhibe

valores altos, mientras que el Cu lo contrario. Entre abril de 2015 y 2017, el Cu muestra

valores altos, mientras que el Zn se mantiene en concentraciones bajas.

El Pb, registró su máximo valor en agosto de 2011 y a partir de esa fecha decrece hasta

mantenerse en un rango relativamente estable.

En la Figura 41, se presenta la variabilidad temporal de MA3, de los elementos

analizados.


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mg/

l

Cu (mg/L) Pb (mg/L) Zn (mg/L) Fe (mg/L) Al (mg/L)

66

En la figura, se observa la disposición temporal de los elementos en el punto de monitoreo

MA3, en donde claramente se nota la gran relación que guardan el Fe y Al, entre

septiembre de 2009 y junio de 2010 presentan la concentración más alta y posteriormente

decrece gradualmente.

La relación identificada entre el Cu y Zn, es inversa, entre septiembre de 2008 a 2012, el

Zn muestra las concentraciones más altas, mientras que el Cu tiene las más bajas y a partir

de esa fecha aumenta progresivamente hasta marzo de 2016 para después disminuir

considerablemente, en donde el Zn se mantiene con valores relativamente bajos.

El Pb, muestra la máxima intensidad en junio de 2011 y decrece hasta mantener rangos

relativamente estables. En la Figura 42, se aprecia la variabilidad temporal de los

elementos en el punto de monitoreo MA4.


En la figura se observa la variación de los elementos a través del tiempo. El Fe presenta

la alta concentración para septiembre de 2016, en donde a la vez decrece gradualmente

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mg/

l


67

hasta llegar al punto más bajo en septiembre de 2018, en donde aumenta su valor hasta

diciembre de 2018 y nuevamente decrece.

El Al y Zn, muestran alta similitud en las concentraciones. Se registró el valor más alto

para Al en septiembre de 2017, en donde coincide con el Zn.

El Cu y Pb muestran una relación inversa, las altas concentraciones coinciden con las más

bajas para la misma temporada. En la Figura 43, se muestran las variaciones temporales

de los elementos para el punto de monitoreo MA5.


En la figura se aprecia las concentraciones a través del tiempo, en donde se nota que, Al,

Cu y Zn, muestran una relación entre diciembre de 2015 y marzo de 2016, posteriormente

se ve que se atenúan, pero siguen con la misma tendencia.

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mg/

l


68

El Fe presenta las mediciones más altas en diciembre de 2016,2017 y 2018, mientras que

las medidas más bajas, en fechas indistintas, predominando junio, marzo y septiembre de

diferentes años.

El Pb, exhibe conjuntos de concentraciones altas que comienzan en el mes de diciembre

y terminan en junio, en donde se muestran valores relativamente estables entre los

conjuntos.

La secuencia de las figuras mostradas anteriormente, exponen la variabilidad temporal en

todos los puntos de monitoreo, además, se percibe cierto grado de ciclicidad, es decir,

concentraciones que pueden repetirse en un mismo mes, pero de diferente año.

5.6 Niveles de fondo

El análisis estadístico ha permitido obtener información del comportamiento de calidad

de agua, a más de los resultados obtenidos con EDA. Este comportamiento indica los

niveles de concentración normales para las microcuencas, es decir, los niveles de fondo.

Los niveles de fondo corresponden a la concentración máxima reportada por los

laboratorios para cada elemento (Cárdenas et al., 2019). Sin embargo, es necesario

analizar los percentiles, para establecer el valor del nivel de fondo. Los percentiles

calculados fueron del 80, 90, 95 y 99; se tomó como nivel de fondo, el percentil 95 para

dejar el precedente de la posible existencia de valores mayores. El resumen de valores de

fondo se detalla en la Tabla 12.

Tabla 12. Valores de fondo para Cu, Pb, Zn, Fe, Al en mg/l.

80 90 95 99

MA1 0 0.013 0.021 0.029 0.079 0.08 0.029

MA2 0 0.013 0.023 0.047 0.058 1.2 0.047

MA3 0 0.013 0.019 0.030 0.037 0.043 0.030

MA4 0.002 0.017 0.024 0.025 0.040 0.044 0.025

MA5 0.002 0.015 0.029 0.032 0.074 0.084 0.032

MA1 0 0.020 0.049 0.050 0.050 0.05 0.050

MA2 0 0.005 0.021 0.050 0.050 0.05 0.050

MA3 0 0.020 0.043 0.050 0.051 0.053 0.050

MA4 0 0.002 0.002 0.002 0.003 0.003 0.002

MA5 0 0.001 0.002 0.0015 0.002 0.0016 0.0015

MA1 0 0.036 0.060 0.110 0.298 0.303 0.110

MA2 0 0.023 0.037 0.077 0.129 0.206 0.077

MA3 0 0.035 0.052 0.092 0.224 0.271 0.092

MA4 0.002 0.037 0.068 0.070 0.102 0.11 0.070

MA5 0.002 0.039 0.051 0.052 0.067 0.071 0.052

MA1 0 0.774 0.977 1.198 1.696 1.7 1.198

MA2 0 0.627 0.870 1.022 1.459 2.2 1.022

MA3 0 0.790 1.179 1.492 1.874 1.993 1.492

MA4 0.11 0.296 0.347 0.351 0.398 0.41 0.351

MA5 0.14 0.312 0.357 0.361 0.408 0.42 0.361

MA1 0 0.205 0.407 0.773 1.192 1.2 0.773

MA2 0 0.162 0.333 0.527 0.934 1.2 0.527

MA3 0 0.170 0.402 0.995 1.143 1.193 0.995

MA4 0.04 0.116 0.142 0.143 0.157 0.16 0.143

MA5 0.005 0.070 0.094 0.096 0.123 0.13 0.096

Zn

Fe

Al

Límite

Máximo

Valor de

FondoElemento

Cu

Pb

Punto de

monitoreo

Límite

Mínimo

Percentil

69

En todos los casos, las concentraciones superan el LMP propuesto, a excepción del Al en

MA5. Cabe recalcar que las mediciones en dicho punto de monitoreo son escasas, por lo

que no son confiables los resultados de esos puntos.

5.7 Correlación de caudal con calidad de agua

El análisis hidrológico, arrojó resultados sobre el comportamiento del caudal en las

Microcuencas 1 y 2, en esta última se excluye al punto de monitoreo MA4 ya que no

presenta fechas en común de las mediciones de caudal; la Microcuenca 3 al carecer de

información, no se ha tomado en cuenta.

Con el fin de identificar patrones o secuencias cíclicas a través del tiempo, se han

realizado gráficas de series temporales que incluyen concentraciones de los metales de

este estudio y el caudal. En las Figuras 44-46, se aprecia la secuencia temporal para MA1,

MA2, MA3.

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al Q

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/s)

Cu

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CAUDAL QUINUAHUAYCUCOBRE MA1

Caudal Quinuahuaycu Cu (mg/l)

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Caudal Quinuahuaycu Fe (mg/l)

A B

C D

70

Figura 44. Relación temporal entre calidad de agua de MA1 y caudal. A) Cu; B) Pb; C) Zn; D) Fe; E)

Al.

El Cu en MA1, muestra el comportamiento directamente proporcional al caudal en donde

se observa que, a mayor caudal, mayor concentración de cobre. El Pb, es proporcional al

aumento o disminución del caudal. El Zn, demuestra una extraña concentración en donde

se distinguen varios comportamientos en uno solo. El Fe al igual que el Al, muestran una

proporción inversa, mientras más caudal existe en la cuenca, estos metales se diluyen.

0

0.05

0.1

0.15

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Caudal Quinuahuaycu Zn (mg/l)

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mg/

l)

CAUDAL QUINUAHUAYCUHIERRO MA2

Caudal Quinuahuaycu Fe (mg/l)

E

A B

C D

71


Al

En MA2, el Cu, exhibe la proporcionalidad con el caudal para aumentar o disminuir su

concentración. El Pb, muestra la tendencia en relación directamente proporcional con el

caudal. El Zn, se nota varios comportamientos en un solo gráfico. El Fe y Al, se

comportan de la misma manera, es decir, existe una relación inversa con el caudal, a

mayor caudal, menor concentración de estos metales.

0

0.05

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8

23

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8

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8

26

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8

14

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11

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29

-dic

-08

16

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29

-mar

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18

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9

0

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100

150

200

250

300

Ca

ud

al C

all

uan

cay

(l/s

)

Cu

(m

g/l)

CAUDAL CALLUANCAYCOBRE MA3

Caudal Calluancay Cu (mg/l)

0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0.014

0.016

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7

29

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23

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8

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9

0

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100

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250

300

Ca

ud

al C

all

uan

cay

(l/s

)

Pb

(m

g/l)

CAUDAL CALLUANCAYPLOMO MA3

Caudal Calluancay Pb (mg/l)

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

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11

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un-0

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28

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16-j

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31

-oct

-09

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9

0

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100

150

200

250

300

Zn (

mg/

l)

Ca

ud

al C

all

uan

cay

(l/s

)

CAUDAL CALLUANCAYZINC MA3

Caudal Calluancay Zn (mg/l)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

5-ab

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23

-ab

r-0

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12

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8

14

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-dic

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16-e

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11-m

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9

31

-oct

-09

18-n

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9

0

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100

150

200

250

300

Fe (

mg/

l)

Ca

ud

al C

all

uan

cay

(l/s

)

CAUDAL CALLUANCAYHIERRO MA3

Caudal Calluancay Fe (mg/l)

E

A B

C D

72


Al

En MA3, el Cu tiene relación directa con el caudal, es decir, al aumentar el caudal,

aumenta la concentración del metal. El Pb, disminuye cuando el caudal es menor, es decir,

se maneja a través de proporción directa, al igual que el Zn. El Fe y Al se comportan de

la misma manera, si aumenta el caudal, disminuye la concentración de los metales.

5.8 Discusión

El área de estudio definida en la presente investigación, constituye las microcuencas 1, 2

y 3; relacionadas con los resultados del análisis multitemporal de calidad de agua para

cada uno de los elementos (Cu, Pb, Zn, Fe, Al) en cada punto de monitoreo.

En MA1, la variabilidad temporal de los elementos indica la relación que existe entre

ellos, por ejemplo, el Fe y Al muestran la misma tendencia en la concentración, y a la vez

un posible ciclo en su comportamiento, ya que en octubre de 2010 la concentración es

alta, en octubre de 2014 disminuye y en octubre de 2017 alcanza su punto máximo (0.75,

0.49, 0.68 mg/l de Fe y 0.31, 0.06, 0.18 mg/l de Al, respectivamente). Al analizar estas

fechas, se infiere que se trata de un ciclo de 7 años en registrar los máximos valores

reportados. Para los elementos Cu, Pb y Zn, la ciclicidad no es clara.

En MA2, al igual que en el punto anterior, el Al y Fe se comportan de la misma manera,

mientras que el Zn y Cu muestran relación inversa en las concentraciones en el periodo

de octubre de 2008 para Zn y junio del 2015 para Cu (0.04 mg/l Zn y 0.02 mg/l Cu

respectivamente). El Pb se mantiene con su comportamiento irregular en donde muestra

el valor máximo en octubre de 2011 (0.03 mg/l) y a partir de ese momento decrece

(0.00002 mg/l).

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

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7

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8

21-a

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8

26

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p-0

8

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11-d

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8

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-08

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21

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b-0

9

11-m

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29

-mar

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16

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9

4-m

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9

31

-oct

-09

18-n

ov-0

9

0

50

100

150

200

250

300

Al

(mg/

l)

Ca

ud

al C

all

uan

cay

(l/s

)

CAUDAL CALLUANCAYALUMINIO MA3

Caudal Calluancay Al (mg/l)

E

73

En MA3, el Fe y Al tienen alta relación en sus concentraciones, en octubre de 2009 (1.23

mg/l y 0.54 mg/l, respectivamente). El Cu y Zn, exhiben la relación inversa al igual que

en MA2, en las fechas octubre de 2009 para Zn (0.07 mg/l) y marzo de 2016 para Cu

(0.02 mg/l). El Pb, presenta un valor máximo (0.05 mg/l) en julio de 2011 y

posteriormente decrece hasta volverse relativamente estable (0.00012 mg/l).

En MA4, el Al y Zn muestran alta relación en las concentraciones de septiembre de 2017

(0.16 mg/l y 0.05 mg/l respectivamente), mientras que el Fe inicia en 0.41 mg/l luego

decrece gradualmente a 0.11 mg/l y aumenta en la última medición (0.32 mg/l). El Cu y

Pb muestran relación inversa, en septiembre de 2015 para Cu (0.04 mg/l) y junio de 2017

para Pb (0.003 mg/l).

En MA5, la relación entre Al, Cu, Zn es alta entre diciembre de 2015 y marzo de 2016

(0.06 mg/l, 0.08 mg/l, 0.07 mg/l, respectivamente), mientras que el Fe y Pb no se

correlacionan. En este punto de monitoreo la cantidad de información es mínima; sin

embargo, se lo toma como guía para establecer una posible relación.

La correlación de calidad de agua con el caudal, es la herramienta precisa para distinguir

las relaciones o posibles patrones que presenten los elementos. En MA1 y MA2, existe

un caso particular, donde el Cu muestra una relación directamente proporcional (r=0.54

y r=0.32, respectivamente); lo contrario sucede con el Pb (r=-0.003 y r=-0.064), mientras

que, para el Zn, no presenta correlación. Para el caso de Fe y Al, ambos muestran una

relación inversamente proporcional (r=-0.33, r=-0.58 y r=-0.18, r=-0.02).

En MA3, el Cu se distingue por una relación inversa de la concentración con el caudal

(r=-0.27), mientras que, el Pb, Zn, Fe y Al demuestran una proporcionalidad (r=0.56,

r=0.34, r=0.55, r=0.62, respectivamente).

Este análisis se ha realizado en función de las fechas disponibles para los monitoreos, de

esta manera se indica que los resultados obtenidos son estimados y es recomendable un

análisis a detalle con periodos de muestreo más frecuentes.

De los resultados obtenidos se considera que la movilidad geoquímica (Tabla 13) es la

responsable de estos eventos, donde el comportamiento de los elementos ante un mismo

caudal es diferente, ya que al encontrarse en un ambiente oxidante (muestreo de aguas

superficiales) los iones se comportan bajo un esquema de movilidad muy baja a alta

(Coope J., 1991).

74

Tabla 13. Movilidad química relativa de los elementos en la zona de estudio.

CONDICIONES

AMBIENTALES

MOVILIDAD

RELATIVAELEMENTOS

Muy Alta -

Alta Zn

Medio Cu

Bajo Pb

Muy Bajo Fe, Al

Oxidante

Los resultados de valores medidos en los puntos de monitoreo, presentan máximos y

mínimos. Los valores máximos, en gran cantidad, sobrepasan los LMP establecidos por

el TULSMA, por lo cual en función de la información disponible se definieron valores de

fondo para cada microcuenca considerando el 95% (Método agua dulce limpia, Zuurdeeg,

BW., et al., 1992). En la Tabla 14 se detallan los valores de fondo para cada microcuenca,

en donde se analizan con los resultados obtenidos por el estudio de Cárdenas et al, 2019.

Tabla 14. Valores de fondo propuesto para las microcuencas en mg/l.

Arciniega F. Cárdenas Arciniega F. Cárdenas Arciniega F. Cárdenas Arciniega F. Cárdenas Arciniega F. Cárdenas

1 0.029 0.015 0.050 0.009 0.077 0.056 1.022 1.874 0.527 0.263

2 0.025 0.015 0.002 0.002 0.070 0.056 0.351 0.366 0.143 0.390

3 0.032 0.015 0.002 0.002 0.052 0.056 0.361 0.366 0.096 0.263

AlMicrocuenca

Cu Pb Zn Fe

Tabla muestra los valores de fondo propuestos para cada microcuenca.

Los valores de fondo en ambos estudios difieren, debido a que, en el estudio realizado

por Cárdenas, 2019, se toman en consideración un número más grande de microcuencas

y se han realizado mayor cantidad de muestreos para calidad de agua, lo que significa que

la diferencia en valores de fondo va a tener una mayor variación por la cantidad de datos

recolectados para ese estudio.

Los valores de fondo descritos en la tabla, corresponden a un análisis estadístico de datos

en el que se ha tomado el percentil 95 para cada microcuenca, basándose en los puntos de

monitoreo; al tener dos puntos en la misma microcuenca se han obtenido dos valores de

fondo y entre ellos se ha escogido el de menor valor, debido a la sensibilidad de los

resultados y por qué al ser mayor que el LMP, representa un contaminante para el

consumo humano y uso doméstico. En la Microcuenca 1 se determinaron los valores de

fondo del análisis de los dos puntos de monitoreo en el que los resultados obtenidos no

diferían el uno del otro a excepción del Zn que si tenía una alta diferencia. Para la

75

Microcuenca 2 se presentó el caso en Zn, Fe, Al. En la Microcuenca 3 el Al resultó ser

menor que el LMP, por tal motivo, se toma la propuesta del TULSMA.

El Cu en el presente estudio, sobrepasa el valor estimado por el otro autor en las tres

microcuencas. El Pb toma el valor de 0.05 mg/l para el actual estudio, lo cual rebasa

considerablemente a la estimación de Cárdenas que presenta 0.009 mg/l. El Zn presenta

valores de fondo más altos que los del otro autor en las microcuencas 1 y 2 (0.077 mg/l,

0.070 mg/l), mientras que en la 3, su valor es menor (0.052 mg/l). El Fe muestra en las

microcuencas 2 y 3 valores que son menores que las estimaciones de Cárdenas, sin

embargo, no tienen mucha diferencia (0.351 mg/l y 0.361 mg/l), mientras que en la

Microcuenca 1, excede considerablemente (1.022 mg/l). El Al en la Microcuenca 1,

sobrepasa el valor del estudio de Cárdenas por casi el doble del resultado obtenido,

mientras que en las microcuencas 2 y 3 es menor (0.143 mg/l y 0.096 mg/l).

Definiendo los valores de fondo, se establecen las concentraciones normales que poseen

las microcuencas, ya sea por los agentes externos antes mencionados. Por lo general, el

agua es el agente que, al entrar en contacto con la superficie, reacciona químicamente

para formar minerales o disolverlos. Ya sea por la infiltración que depende mucho del

tipo de material superficial, el agua drena hacia las quebradas, acarreando elementos con

los que haya tenido contacto.

Alicia Correa, 2017, menciona en su estudio sobre Dinámica Temporal en Fuentes de

Escorrentía Dominantes y Rutas de Flujo en el Páramo Andino; la relación que existe en

los factores climáticos con los tipos de suelos y deduce que una quebrada tendrá mayor

aporte para la concentración de cualquier elemento en sus aguas en época de lluvia

(noviembre-junio) que en una seca (julio-octubre).

La concentración depende de la estacionalidad del sitio para los elementos (Correa, 2017);

si hay mayor aporte de lluvia, el contenido de metales disueltos también será mayor. Se

ha realizado la correlación entre caudal con calidad de agua, en donde los análisis se

restringen a 3 puntos de monitoreo (MA1, MA2, MA3) por la disponibilidad de datos. En

dicho análisis, se define que la concentración está en función de la movilidad geoquímica

de los elementos.

La geoquímica de suelos permitió identificar las zonas anómalas de cada elemento

realizando el respectivo análisis de anomalías de suelos en relación a la calidad de suelos

76

en donde se definen los LMP para uso de suelos, en este caso, agrícola. Se establece que

la Microcuenca 1 tiene, alta concentración de elementos en suelo de acuerdo a los LMP

para uso de suelo. En la Microcuenca 2 no se tiene información disponible, pero

probablemente al realizar un muestreo de suelos el resultado pueda ser una zona anómala

de Pb. En cuanto al Fe y Al se tiene baja densidad de anomalías, esto puede ser debido a

la movilidad geoquímica, los mapas de zonas anómalas en suelos de los cinco elementos

se pueden con mejor detalle apreciar en el Anexo E.

Para determinar la relación de calidad de agua y anomalías de suelos, se observa que para

MA1 y MA2 se justifica la concentración de los elementos a pesar de que Fe y Al no

tienen grandes zonas como los demás. En MA3 y MA4 no se cuenta con suficiente

información para correlacionar. Para MA5 se observa que, en los datos disponibles para

la microcuenca, no se identifican anomalías de Cu al igual que ocurre con la calidad de

agua, es decir, se mantiene relativamente estable; el Pb presenta zonas de mayor

concentración en la parte más alta de la microcuenca y podría estar relacionado a la

concentración en el punto de monitoreo. El Zn tiene una pequeña zona anómala, sin

embargo, la calidad de agua presenta pocos valores sobre el LMP, teniendo relación las

zonas anómalas. El Fe presenta una zona de anomalías muy puntual y en cuanto a calidad

de agua solamente tiene 2 picos registrados. Finalmente, el Al tiene varias zonas

anómalas, pero en calidad de agua se refleja solamente un valor por encima del LMP, en

este caso ocurre una relación inversa que se cumple cuando existe una mayor

concentración en suelos, la concentración en aguas será menor, esto quizás se deba a la

baja densidad del elemento (2.7 g/cm³) y otros factores como el caudal y la precipitación.

Las muestras de roca junto con la alteración hidrotermal, posiblemente sean el máximo

aporte que puedan tener las microcuencas para la concentración de metales con las

condiciones climáticas del páramo, es decir, la erosión y meteorización.

La concentración de los elementos en rocas para la zona de estudio permitió determinar

la probable fuente de anomalías. En la microcuenca 1, se ha podido establecer con mayor

detalle las distancias aproximadas (Tabla 15), en donde intervienen 2 secciones que tienen

relación directa con el depósito mineral. de la fuente a los puntos de monitoreo, ya que

en ella se cuenta con la mayor cantidad de datos a diferencia de las microcuencas 2 y 3,

en donde no existen datos para analizar y determinar una probable fuente de anomalías

de los elementos.

77

Tabla 15. Distancia aproximada en metros, de la fuente al punto de monitoreo en Microcuenca 1.

MA1 MA2

Cu 600 2000

Pb 1000 2200

Zn 300 1600

Fe 800 2000

Al 1000 2300

Cu 600 2000

Pb 500 1800

Zn 200 1500

Fe 300 1600

Al 200 1500

Distancia aproximada

a punto de monitoreo

A-B

C-B

1

Microcuenca Sección Elemento

En la sección A-B (Figura 47), la probable fuente de anomalías para el Cu está a 600

metros de MA1 y a 2000 metros de MA2. Para el Pb, se encuentra a 1000 metros de MA1

y a 2200 metros de MA2. Para Zn, se ubican a 300 metros de MA1 y a 1600 metros de

MA2. El Fe, a 800 metros de MA1 y a 2000 metros de MA2. Finalmente, el Al, está a

1000 metros de MA1 y a 2300 metros de MA2. Todas las distancias descritas

anteriormente son aproximadas.

B

D

A

C

78

Figura 47. Distancias aproximadas a la fuente de anomalías, sección A-B, Microcuenca 1. A) Cu; B)

Pb; C) Zn; D) Fe; E) Al; F) Ubicación en planta de Sección A-B en Microcuenca 1.

En la Figura 48, se muestra la sección C-B, donde se ubica las concentraciones de rocas

y suelos, además la presencia del depósito mineral Loma Larga, tiene relación con las

anomalías. El Cu, se ubica a 600 metros de MA1 y a 2000 metros de MA2. El Pb, se

encuentra a 500 metros de MA1 y a 1800 metros de MA2. El Zn, está a 200 metros de

MA1 y a 1500 metros de MA2. El Fe, se localiza a 300 metros de MA1 y a 1600 metros

de MA2. Por último, el Al, se sitúa a 200 metros de MA1 y a 1500 metros de MA2. Las

distancias antes mencionadas son aproximadas.

F E

B

D

A

C

79

Figura 48. Distancias aproximadas a la fuente de anomalías, sección C-B, Microcuenca 1. A) Cu; B)

Pb; C) Zn; D) Fe; E) Al; F) Ubicación en planta de Sección C-B en Microcuenca 1.

La relación entre calidad de agua y anomalías de suelo, está en determinar la probable

fuente que causa las altas concentraciones en los puntos de monitoreo; de acuerdo a los

elementos disponibles, el mayor aporte para la ocurrencia de altas concentraciones en los

elementos que sobrepasan el LMP en la Microcuenca 1, será la parte más alta de la

microcuenca, además de ciertas zonas en cotas inferiores que por acción de la

meteorización, reacciones químicas del agua con minerales en afloramientos y otros

parámetros provocan este fenómeno (ver Anexo L).

F E

80

6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1 Conclusiones

El análisis geoquímico de suelos, en mayor proporción tiene zonas anómalas de

Cu, Pb, Zn en la Microcuenca 1 y menor para Al y Fe; sin embargo, los límites

máximos permisibles en calidad de suelo sugieren que la mayor parte de la

microcuenca, supera dicho límite (30 mg/Kg, 25 mg/Kg, 60 mg/Kg,

respectivamente).

Las anomalías de suelos en Cu, Pb, Zn, muestra indicios de un depósito epitermal,

“Loma Larga es un yacimiento de tipo Epitermal de Alta sulfuración (HS)” lo que

comprueba esta información. Además, que en el borde NW de la Microcuenca 1,

se ubica una anomalía importante que contribuye a las elevadas concentraciones

de los elementos en los puntos de monitoreo.

El análisis estadístico de calidad de agua se lo realizó a través del análisis

exploratorio de datos, en el que se definieron los parámetros para conocer el

comportamiento temporal de los elementos y la variación de concentraciones en

las que se observa que la mayor cantidad de datos sobrepasa el LMP, además de

demostrar que las concentraciones tienen relación con diferentes épocas

(ciclicidad).

Los valores de fondo propuestos para las microcuencas se han determinado a

través del percentil 95, cuyo valor sobrepasa el LMP para todos los elementos

excepto para el Al de MA5. Estos valores difieren con los obtenidos en el Estudio

de Cárdenas et al., debido a que en ese estudio existen mayor cantidad de datos y

cubre un área mayor, por lo tanto, provoca que exista mayor variabilidad.

81

El análisis temporal de calidad de agua definió la relación existente con el caudal,

es decir, depende de mayor o menor cantidad de caudal para concentrar o diluir

su contenido y quizás sea posible encontrar un modelo de estimación de la

concentración para las próximas mediciones.

El Fe a pesar de tener mayor movilidad geoquímica que el Al, se concentra en

mayor cantidad, provocando que en todos los puntos de monitoreo, predomine la

concentración de Fe; además el Zn al poseer alta movilidad, la relación con el

caudal no es clara.

La probable fuente de anomalías se ha determinado a detalle para la Microcuenca

1, ya que cuenta con la mayor cantidad de datos, siendo la distancia aproximada

de la fuente al punto de monitoreo MA1 y MA2 (300 m y 1600 m en promedio).

Para las microcuencas 2 y 3 no pudo ser determinado la fuente debido a la carencia

de datos de rocas, suelos y sedimentos fluviales.

6.2 Recomendaciones

Para la determinación de la probable fuente de aporte de los elementos en las

microcuencas 2 y 3, se debe realizar un muestreo sistemático de suelos en la parte

alta de cada una, con el fin de encontrar anomalías geoquímicas y establecer la

relación que existe en el contenido de suelo y la calidad de agua en cada punto de

monitoreo.

Realizar el muestreo de suelos y mapeo de alteraciones en el margen izquierdo de

las quebradas principales de la Microcuenca 1 y confirmar la fuente de aporte para

calidad de agua.

Instalar estaciones meteorológicas para obtener datos de precipitación en el punto

de monitoreo MA5 y MA4, además de realizar medidas de caudal en los mismos

puntos, para generar bases de datos y conocer si las concentraciones de estos

puntos tienen relación con la estacionalidad.

82

7 BIBLIOGRAFÍA

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85

8 ANEXOS

Anexo A

86

Anexo B: CARACTERIZACIÓN DE SUELOS.

INV_ID muestraProfundidad de contacto suelo

orgánico con Horizonte A (m)Profundidad muestra (m) Descripción Observaciones

494820010 1 0.45 0.90Suelo orgánico de 0.45m de espesor, material de matriz arenosa con fragmentos centimétricos de rocas de

composición andesítica sobreyaciendo a roca fresca de similar composición.

Calicata con dimension de 1.0 m³, roca fresca de composición andesítica plagioclasica de textura

afanítica.

494820020 2 0.50 1.00Suelo orgánico de 0.5m de espesor, material de matriz arenosa con fragmentos centimétricos de rocas de

composición andesítica, sobreyaciendo a roca fresca de similar composición.Alto contenido de agua.

494820030 3 0.40 0.70Suelo orgánico de 0.4m de espesor, material de matriz areno-arcillosa con fragmentos de roca de composición

andesítica ademas de silice < 1.0 cm.Fragmento de silice anguloso a subanguloso.

494820040 4 0.58 1.58Suelo orgánico de 0.58m de espesor, material con matriz areno-arcillosa con fragmentos de silice <1.0 cm y

posibles restos de alteración argilica avanzada.Alunita, mineral asociado a alteración argilica avanzada.

494820050 5 0.50 0.85Suelo orgánico de 0.5m de espesor, material de matriz arenosa con fragmentos de roca de composición

andesítica oxidada de tamaño <1.0 cm.Fragmentos de forma irregular anguloso.

494820060 6 0.60 0.93 Suelo orgánico de 0.6m de espesor, material de matriz areno-arcillosa de tonalidad café palida. Se realizo un simple ensayo de plasticidad para verificar la predominancia de arena en la matriz.

494820070 7 0.75 1.05

Suelo orgánico de 0.75m de espesor con bloques de roca de composición andesítica sobreyaciendo a material

de matriz arenosa con fragmentos de roca oxidada de composición andesítica <1.0 cm, ademas restos de lo que

parece ser alteración argilica avanzada.

Bloques de roca de 0.4m son angulosos a subangulosos y levemente meteorizada en su parte mas

externa. En la parte interna se nota una matriz porfiritica y los cristales de plagioclasa que se

encuentran tienen el habito tabular alargado ademas presenta zon

494820080 8 0.55 0.95Suelo orgánico de 0.55m de espesor, material con matriz areno-arcillosa con fragmentos <1.0 cm de lo que

parece ser alteración argilica avanzada.Alunita, mineral asociado a alteración argilica avanzada.

494820090 9 0.55 0.88 Suelo orgánico de 0.55m de espesor, material con matriz areno-arcillosa de tonalidad naranja. Coloracion se debe a la oxidación de posibles minerales de hierro.

494820100 10 0.50 0.80Suelo orgánico de 0.5m de espesor, material areno-arcilloso con fragmentos de composición andesítica <1.0

cm y coloracion anaranjado.

Coloracion en fragmentos de roca es anaranjado debido a la oxidación de posibles minerales de

hierro.

494820110 11 0.40 1.20

Suelo orgánico de 0.40m de espesor que contiene en la parte del contacto con horizonte A, bloques de 0.80 m

de diametro de composición andesítica, la muestra tomada contiene fragmentos de roca de similar composición

a los bloques y con diametro de <2.5 cm

Calicata de 1.0 m² y 1.20m de profundidad. Bloques de roca con forma subangulosa a redondeada

levemente meteorizada.

494820120 12 0.60 0.70Suelo orgánico de 0.6m de espesor, material de matriz areno-arcillosa con fragmentos de roca de composición

andesítica de tonalidad verdosa de diametro <1.0 cm.

Muestra tomada en humedal, saturación de agua hasta los 0.20 m, suelo orgánico hasta los 0.60 m.

Fragmento de roca andesítica es redondeada.

494820130 13 0.43 0.75Suelo orgánico de 0.43m de espesor, material arcillo-arenoso con fragmentos de roca de composición

andesítica y poca cantidad de silice <1.0 cm.

Muestra tomada en humedal, saturación de agua hasta los 0.25 m. Fragmento de roca de forma

subangular a redondeada. Posible silice subanguloso a anguloso.

494820140 14 0.49 0.84Suelo orgánico de 0.49m de espesor, material arenoso de tonalidad naranja con fragmentos de roca de

composición andesítica y silice <1.0 cm.Tonalidad del suelo puede deberse a la oxidación de minerales ricos en hierro.

494820150 15 0.55 0.88Suelo orgánico de 0.55m de espesor, material arcillo-arenoso y en ciertas partes contiene granos de cuarzo

lechoso <0.5 cm de diametro.Granos de cuarzo lechoso son de forma redondeada.

494820160 16 0.53 0.77Suelo orgánico de 0.53m de espesor, material arenoso de tonalidad naranja con fragmentos de roca de

composición andesítica y restos de roca con lo que parece ser alteración argilica avanzada.

Tonalidad se debe a la posible oxidación de minerales ricos en hierro. Alunita, mineral asociado a

la alteración argilica avanzada.

494820170 17 0.44 0.66Suelo orgánico de 0.44m de espesor, material areno-arcilloso de tonalidad naranja con fragmentos de roca de

composición andesítica y rastros de silice <1.0 cm.

Tonalidad se debe a la oxidación de minerales ricos en hierro que se encuentra en la matriz del

suelo a manera de costras o pátinas.

494820180 18 0.43 0.59Suelo orgánico de 0.43m de espesor, material arcillo-arenoso de tonalidad naranja con fragmentos de roca de

composición andesítica meteorizada <2.5 cm de diametro.

Fragmentos de roca de forma angulosa a subangulosa. Tonalidad se debe al posible contenido de

minerales ricos en hierro y se concentran a manera de pátinas o costras (lixiviación).

494820190 19 0.58 0.73Suelo orgánico de 0.58m de espesor, material arenoso con fragmentos de roca de composición andesítica

meteorizada <2.5 cm de diametro.Fragmentos de roca de forma angulosa a subangulosa.

494820200 20 0.52 0.71Suelo orgánico de 0.52m de espesor, material de matriz arenosa con fragmentos de roca de composición

andesítica oxidada <2.5 cm de diametro.Fragmentos de roca de forma subangulosa a redondeada.

87

Calicata corresponde a muestra 494820010

Calicata corresponde a muestra 494820110

A

B

C

1m

1m

1m

1m

1m

1.2mA

C

88

Anexo C: ANÁLISIS EDA DE SEDIMENTOS FLUVIALES PARA Cu, Pb, Zn, Fe, Al.

ANEXO C1: ANÁLISIS EDA DEL Cu

Mediante el análisis exploratorio de datos se observa que el Cu no posee distribución

normal, el histograma muestra que la mayor acumulación de datos corresponde a un rango

de valores bajos, la densidad presenta asimetría positiva en la curva leptocúrtica; el

Diagrama de caja y bigotes muestra los datos atípicos que son considerados anomalías

directamente; el Gráfico Cuantil-Cuantil identifica la distribución de los datos en función

a una recta modelo que representa la tendencia de una distribución normal.

Análisis exploratorio de datos para el Cu.

ANEXO C2: ANÁLISIS EDA DEL Pb

El análisis exploratorio de datos para el Pb se observa que la distribución de los datos no

es normal, al analizar el histograma se nota que la mayor acumulación de datos

corresponde a valores bajos. La densidad muestra asimetría positiva en la curva

leptocúrtica. El diagrama de caja y bigotes representa la distribución de datos dentro del

rango intercuartil y los datos atípicos son considerados directamente como anomalías. El

gráfico Cuantil-Cuantil identifica la relación que existe entre la distribución de datos con

una recta modelo que exhibe una tendencia a una distribución normal.

ANALISIS EXPLORATORIO DE DATOS

Histograma de Cu Densidad de Cu

Diagrama de Caja y Bigotes de Cu Gráfico Cuantil-Cuantil de Cu

89

Análisis exploratorio de datos para el Pb.

ANEXO C3: ANÁLISIS EDA DEL Zn

El análisis exploratorio de datos para el Zn se observa que la distribución de los datos no

es normal, al analizar el histograma se nota que la mayor acumulación de datos

corresponde a valores bajos; la densidad muestra asimetría positiva en la curva

leptocúrtica. El diagrama de caja y bigotes corresponde a la distribución de datos dentro

del rango intercuartil y los datos atípicos son considerados directamente anomalías. El

gráfico Cuantil-Cuantil muestra la relación que existe entre la distribución de datos y una

recta modelo que expone la tendencia a una distribución normal de datos.

Análisis exploratorio de datos para el Zn.


Histograma de Pb Densidad de Pb

Diagrama de Caja y Bigotes de Pb Gráfico Cuantil-Cuantil de Pb


Histograma de Zn Densidad de Zn

Diagrama de Caja y Bigotes de Zn Gráfico Cuantil-Cuantil de Zn

90

ANEXO C4: ANÁLISIS EDA DEL Fe

El análisis exploratorio para el Fe define una distribución normal, al analizar el

histograma se nota que la mayor acumulación de datos corresponde a valores intermedios,

la densidad muestra asimetría positiva en la curva leptocúrtica. El diagrama de caja y

bigotes se muestra la distribución de datos dentro del rango intercuartil y los datos atípicos

son considerados directamente anomalías. El gráfico Cuantil-Cuantil señala la relación

que existe entre la distribución de datos y una recta modelo que presenta la tendencia a

una distribución normal de datos, en este caso se observa una alta aproximación a dicha

tendencia.

Análisis exploratorio de datos para el Fe.

ANEXO C5: ANÁLISIS EDA DEL Al

El análisis exploratorio de datos para Al muestra una distribución normal, al analizar el

histograma se nota que la mayor acumulación de datos corresponde a valores intermedios,

la densidad muestra asimetría positiva en la curva leptocúrtica. El diagrama de caja y

bigotes presenta la distribución de los datos dentro del rango intercuartil y los datos

atípicos son considerados directamente anomalías. El gráfico Cuantil-Cuantil muestra la

relación que existe entre la distribución de datos y una recta modelo que presenta una

tendencia a distribución normal (en este caso se observa una alta aproximación a dicho

modelo).


Histograma de Fe Densidad de Fe

Diagrama de Caja y Bigotes de Fe Gráfico Cuantil-Cuantil de Fe

91

Análisis exploratorio de datos para el Al.


Histograma de Al Densidad de Al

Diagrama de Caja y Bigotes de Al Gráfico Cuantil-Cuantil de Al

92

Anexo D: ANÁLISIS EDA DE SUELOS PARA Cu, Pb, Zn, Fe, Al.

ANEXO D1: ANÁLISIS EDA DEL Cu

A simple vista en el histograma se observa que la mayor acumulación de datos se

concentra en valores bajos lo que significa que carece de una distribución normal, esto se

confirma en el gráfico Cuantil-Cuantil que muestra una tendencia de distribución de datos

mediante una recta modelo y al final se disparan los valores, cabe mencionar que dichos

valores disparados, representan las anomalías de este elemento. La densidad representa

una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes muestra la

distribución de datos dentro del rango intercuartil y los datos atípicos que son

considerados directamente anomalías.

Análisis exploratorio de datos para el Cu en suelos.

ANEXO D2: ANÁLISIS EDA DEL Pb

En el gráfico de resumen de parámetros estadísticos, se visualiza en el histograma que la

mayor acumulación de datos se encuentra en valores bajos y además se nota que el plomo

carece de una distribución normal de los datos, esto se confirma en el gráfico Cuantil-

Cuantil que muestra una tendencia de distribución de datos mediante una recta modelo y

al final se disparan los valores, cabe mencionar que estos valores representan las

anomalías de este elemento. La densidad de plomo presenta una curva leptocúrtica con

asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes muestra la distribución de datos dentro

del rango intercuartil y los datos atípicos que son considerados anomalías directamente.




93

Análisis exploratorio de datos para el Pb en suelos.

ANEXO D3: ANÁLISIS EDA DEL Zn

Para el Zn, se observa que el histograma tiene la mayor acumulación de datos en un rango

con valores bajos, es decir, carece de una distribución normal, esto se confirma en el

gráfico Cuantil-Cuantil que muestra una tendencia de distribución de datos a través de

una recta modelo con valores altos al final, cabe mencionar que dichos valores altos,

representan las anomalías de este elemento. La densidad de zinc corresponde a una curva

leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes muestra la distribución

de datos dentro del rango intercuartil y los datos atípicos que son considerados anomalías

directamente.

Análisis exploratorio de datos para el Zn en suelos.







94

ANEXO D4: ANÁLISIS EDA DEL Fe

Se muestra el resumen de parámetros estadísticos para el Fe a través de un gráfico, se

observa en el histograma que la mayor concentración de datos está en un rango con

valores relativamente bajos. Presenta una distribución normal y se puede ver en el gráfico

Cuantil-Cuantil el comportamiento de los datos en relación a una recta modelo tiene alta

similitud. La densidad de hierro corresponde a una curva leptocúrtica con asimetría

positiva. El diagrama de caja y bigotes muestra el rango intercuartil más amplio, lo que

se refiere a una mejor distribución y fuera del rango, los valores atípicos que corresponden

a las anomalías.

Análisis exploratorio de datos para el Fe en suelos.

ANEXO D5: ANÁLISIS EDA DEL Al

Se muestra un resumen de gráficas que representan parámetros estadísticos para Al. Se

observa en el histograma que la mayor concentración de datos ocurre en el intervalo que

corresponde a valores medios y con esta configuración se establece que tiene una

distribución normal de los datos; el gráfico Cuantil-Cuantil muestra la disposición de los

datos frente a una recta modelo en la que cumple con la tendencia, los valores altos cuyo

significado corresponde a las anomalías del elemento. La densidad de aluminio es una

curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes muestra el rango

intercuartil más amplio y los datos atípicos que son considerados directamente anomalías.


Histograma de Fe Densidad of Fe


95

Análisis exploratorio de datos para el Al en suelos.




96

Anexo E: MAPA DE ANOMALÍAS GEOQUÍMICAS DE SUELOS.

97

Anexo F: CURVAS DE FRECUENCIA ACUMULADA EN ROCAS PARA Cu, Pb,

Zn, Fe, Al.

0.99

4.04

16.54

67.66

276.73

1,131.82

4,629.12

18,933.03

77,435.80

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1 10 100

Co

nce

ntr

ació

n C

u (

pp

m)

Frecuencia Acumulada (%)

P1

P2

P3

P4

1.32

3.04

7.00

16.12

37.15

85.61

197.26

454.57

1,047.48

1

10

100

1000

10000

1 10 100

Co

nce

ntr

ació

n P

b (

pp

m)


P1

P2

P3

P4

0.59

1.68

4.78

13.54

38.40

108.89

308.78

875.60

2,482.96

0.1

1

10

100

1000

10000

1 10 100

Co

nce

ntr

ació

n Z

n (

pp

m)


P1

P2

P3

P4

A

B

C

98

Curva de frecuencia acumulada para cada elemento. A) Cobre; B) Plomo; C) Zinc; D) Hierro; E)

Aluminio.

0.10

0.19

0.34

0.61

1.09

1.96

3.52

6.34

11.39

0.1

1

10

100

1 10 100 1000

Co

nce

ntr

ació

n F

e (

%)


P1

P2

P3

P4

0.00

0.01

0.02

0.06

0.15

0.40

1.06

2.80

7.41

0.001

0.01

0.1

1

10

1 10 100

Co

nce

ntr

ació

n A

l (%

)


P1

P2

P3

P4

D

E

99

Anexo G: Análisis EDA en calidad de agua MA1 para Cu, Pb, Zn, Fe y Al

ANEXO G1: ANÁLISIS EDA DEL Cu

El Cu tiene un comportamiento en el que se identifica la mayor acumulación de datos en

un rango relativamente de valores pequeños, como lo demuestra su histograma, además

se observa al final de la distribución una corta acumulación de datos, la densidad

demuestra una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes

muestra el agrupamiento de datos y el punto negro corresponde a la mediana, los datos

atípicos representan los valores máximos medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil indica la

distribución de los datos en relación con una recta modelo, se observa que no tiene una

distribución normal y al final los datos se disparan.

Análisis exploratorio de datos para la concentración de Cu en la calidad de agua de MA1.

ANEXO G2: ANÁLISIS EDA DEL Pb

En el Pb se ha identificado la mayor concentración de datos en un rango de valores bajos,

le sigue una mínima concentración en un rango con valores intermedios, mientras que

presenta una pequeña acumulación de datos en valores altos. La densidad de plomo se

refiere a una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes

representa la distribución de los datos en el rango intercuartil y la mediana con un punto

negro, se pueden identificar datos atípicos que corresponden a los máximos valores

medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil muestra la distribución de los datos en función de

una recta modelo en la que se observa grupos de acumulaciones de datos y al final los

datos atípicos representados en el gráfico.



Diagrama de Caja y Bigotes Cu Gráfico Cuantil-Cuantil Cu

100

Análisis exploratorio de datos para la concentración de Pb en la calidad de agua de MA1.

ANEXO G3: ANÁLISIS EDA DEL Zn

El Zn presenta mayor acumulación de datos en un rango con valores pequeños y una

pequeña con valores altos. La densidad de zinc corresponde a una curva leptocúrtica con

asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes muestra la distribución de los datos

dentro del rango intercuartil y el punto negro corresponde a la mediana, mientras que los

datos atípicos representan los valores máximos medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil

muestra la distribución de los datos con respecto a una recta modelo en la que se observa

la tendencia de acumulación de datos y al final lo datos atípicos.

Análisis exploratorio de datos para la concentración de Zn en la calidad de agua de MA1.







101

ANEXO G4: ANÁLISIS EDA DEL Fe

El Fe da una tendencia de distribución de normal de los datos, presentando la mayor

acumulación de datos en un rango de valores medios. La densidad de hierro corresponde

a una curva leptocúrtica con asimetría positiva, es decir, la mayoría de datos se acumula

a la izquierda. El diagrama de caja y bigotes, muestra la distribución de datos en el rango

intercuartil, un punto negro representa la mediana, mientras que fuera se muestran los

datos atípicos que indican los valores máximos medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil

muestra la relación que tiene la distribución de los datos en función de una recta modelo

que representa la tendencia que tendrían los datos en una distribución normal.

Análisis exploratorio de datos para la concentración de Fe en la calidad de agua de MA1.

ANEXO G5: ANÁLISIS EDA DEL Al

El Al presenta un comportamiento un tanto irregular en el histograma, tiene la mayor

acumulación de datos en un rango de valores relativamente bajos y una pequeña

acumulación de datos en valores medianamente altos o intermedios. La densidad del

aluminio indica una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y

bigotes muestra la distribución de datos dentro del rango intercuartil y la mediana con un

punto negro, los datos atípicos representan los máximos valores medidos. El gráfico

Cuantil-Cuantil corresponde a la relación que guardan la distribución de los datos y una

recta modelo que representa la tendencia que tomarían los datos en una distribución

normal.




102

Análisis exploratorio de datos para la concentración de Al en la calidad de agua de MA1.




103

Anexo H: Análisis EDA en calidad de agua MA2 para Cu, Pb, Zn, Fe y Al

ANEXO H1: ANÁLISIS EDA DEL Cu

El Cu en el histograma tiene la mayor parte de datos agrupados en un rango de valores

relativamente bajos, mientras que cuenta con 2 agrupaciones mínimas en valores

intermedios y altos. La densidad de cobre presenta una curva leptocúrtica con asimetría

positiva. El diagrama de caja y bigotes muestra la distribución de datos en el rango

intercuartil y la mediana con un punto negro, los datos atípicos corresponden a los valores

máximos medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil representa la relación que existe de la

distribución de los datos con una recta modelo que indica la tendencia de los datos si

tuvieran una distribución normal.


ANEXO H2: ANÁLISIS EDA DEL Pb

El Pb tiene un comportamiento en el histograma con la mayor acumulación de datos en

un rango de valores bajos y varias agrupaciones de datos en rangos intermedios y altos.

La densidad de plomo corresponde a una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El

diagrama de caja y bigotes muestra la distribución de datos dentro del rango intercuartil

y la mediana con un punto negro, además que los datos atípicos son los valores máximos

medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil corresponde a la relación que existe en la distribución

de datos con respecto a una recta modelo de predicción del comportamiento de datos si

tuviera una distribución normal.




104


ANEXO H3: ANÁLISIS EDA DEL Zn

El Zn presenta un comportamiento en el histograma con la mayor acumulación de datos

en un rango de valores bajos, mientras que tiene una pequeña acumulación de datos en

valores altos. La densidad de zinc corresponde a una curva leptocúrtica con asimetría

positiva. El diagrama de caja y bigotes representa la distribución de datos dentro del rango

intercuartil y la mediana con un punto negro, los datos atípicos corresponden a los valores

máximos medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil muestra la relación que existe entre la

distribución de los datos y una recta modelo que indica la tendencia de los datos si

tuvieran una distribución normal.








105

ANEXO H4: ANÁLISIS EDA DEL Fe

El Fe presenta en el histograma la mayor acumulación de datos en un rango con valores

medianos y una pequeña acumulación en un rango de valores altos. La densidad de hierro

muestra una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes

corresponde a la distribución de datos dentro del rango intercuartil y un punto negro a la

mediana, los datos atípicos son los valores máximos medidos y en este caso existen

valores mínimos fuera del rango intercuartil, al igual son datos atípicos, pero de menor

valor. El gráfico Cuantil-Cuantil representa la relación que existe entre la distribución de

los datos con una recta modelo la cual indica la tendencia de una distribución normal.


ANEXO H5: ANÁLISIS EDA DEL Al

El Al presenta en el histograma una acumulación mayor de datos en un rango de valores

bajos. La densidad de aluminio muestra una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El

diagrama de caja y bigotes señala la distribución de datos dentro del rango intercuartil y

con un punto negro a la median, los datos atípicos corresponden a los máximos valores

tomados. El gráfico Cuantil-Cuantil exhibe la relación que tiene la distribución de los

datos con una recta modelo que manifiesta la tendencia de los datos si tuvieran una

distribución normal.




106





107

Anexo I: Análisis EDA en calidad de agua MA3 para Cu, Pb, Zn, Fe y Al

ANEXO I1: ANÁLISIS EDA DEL Cu

El Cu presenta la mayor acumulación de datos en un rango de valores bajos y varios

conjuntos pequeñas acumulaciones en rangos de valores altos. La densidad de cobre

indica una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes señala

la distribución de los datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro la mediana,

los valores atípicos corresponden a los máximos valores medidos. El gráfico Cuantil-

Cuantil expone la relación que existe entre la distribución de los datos con una recta

modelo que demuestra la tendencia en una distribución normal.


ANEXO I2: ANÁLISIS EDA DEL Pb

El Pb muestra la mayor acumulación de datos en el rango de valores bajos, sin embargo,

tiene una acumulación de datos pequeña en un rango de valores relativamente altos. La

densidad de plomo presenta una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de

caja y bigotes señala la distribución de los datos dentro del rango intercuartil y con un

punto negro a la mediana, los datos atípicos son los máximos valores medidos. El gráfico

Cuantil-Cuantil expone la relación que existe entre la distribución de los datos con una

recta modelo que exhibe la tendencia de una distribución normal.




108


ANEXO I3: ANÁLISIS EDA DEL Zn

El Zn indica una máxima acumulación de datos en un rango de valores bajos y dos

acumulaciones pequeñas de valores relativamente altos. La densidad de zinc muestra una

curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes enseña la

distribución de los datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro a la mediana,

los valores atípicos corresponden a los máximos valores medidos. El gráfico Cuantil-

Cuantil demuestra la relación que existe entre la distribución de los datos con una recta

modelo que manifiesta la tendencia de una distribución normal de datos.








109

ANEXO I4: ANÁLISIS EDA DEL Fe

El Fe muestra la máxima acumulación de datos en un rango de valores pequeños y las

acumulaciones van decreciendo. La densidad de hierro exhibe una curva leptocúrtica con

asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes señala la distribución de datos dentro

del rango intercuartil y con un punto negro la mediana, los daos atípicos representan los

máximos valores medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil expone la relación que existe entre

la distribución de datos con una recta modelo que señala la tendencia de una distribución

normal.


ANEXO I5: ANÁLISIS EDA DEL Al

El Al muestra la mayor acumulación de datos en un rango de valores bajos y una pequeña

acumulación de datos en un rango de valores altos. La densidad de aluminio indica una

curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes señala la

distribución de datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro la mediana, los

valores atípicos corresponden a los máximos valores medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil

expone la relación que existe entre la distribución de los datos y una recta modelo que

indica la tendencia de datos en una distribución normal.




110





111

Anexo J: Análisis EDA en calidad de agua MA4 para Cu, Pb, Zn, Fe y Al

ANEXO J1: ANÁLISIS EDA DEL Cu

El Cu presenta la mayor cantidad de acumulación en un rango con valores bajos y una

pequeña acumulación en un rango con valores altos. La densidad de cobre presenta una

curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes señala la

distribución de los datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro a la mediana,

los datos atípicos son los máximos valores medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil expone la

relación que existe entre la distribución de datos y una recta modelo que representa la

tendencia en una distribución normal de datos.


ANEXO J2: ANÁLISIS EDA DEL Pb

El Pb exhibe la máxima acumulación de los datos en rangos de valores intermedios y una

pequeña acumulación de datos en un rango de valores altos. La densidad de plomo

presenta una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes

muestra la distribución de los datos dentro del rango intercuartil, no se observan datos

atípicos. El gráfico Cuantil-Cuantil expone la relación que existe entre la distribución de

los datos y una recta modelo que presenta la tendencia de una distribución normal, en este

caso se muestra una aproximación alta a una distribución normal de datos.




112


ANEXO J3: ANÁLISIS EDA DEL Zn

El Zn presenta la mayor acumulación de datos en un rango de valores bajos y una pequeña

acumulación en un rango de valores altos. La densidad de zinc indica una curva

leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes muestra la distribución

de datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro a la mediana, los datos atípicos

representan los máximos valores medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil expone la relación

que existe entre la distribución de datos y na recta modelo que señala la tendencia de una

distribución normal de datos.








113

ANEXO J4: ANÁLISIS EDA DEL Fe

El Fe presenta la mayor acumulación de datos en rangos intermedios y una pequeña

acumulación en un rango con valores altos. La densidad de hierro muestra una curva

platicúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes representa la distribución

de los datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro a la mediana, no se

observan datos atípicos. El gráfico Cuantil-Cuantil exhibe la relación que existe entre la

distribución de datos y una recta modelo que indica la tendencia de una distribución

normal, en este caso los datos representan una alta aproximación a una distribución

normal de datos.


ANEXO J5: ANÁLISIS EDA DEL Al

El Al presenta la mayor acumulación de datos en un rango con valores intermedios y una

mediana acumulación en un rango con valores altos. La densidad de aluminio muestra

una curva platicúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes presenta la

distribución de datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro a la mediana, los

datos atípicos corresponden a los máximos valores medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil

expone la relación que existe entre la distribución de datos y una recta modelo que

representa la tendencia de una distribución normal de datos, en este caso se observa una

leve aproximación a una distribución normal ideal.




114





115

Anexo K: Análisis EDA en calidad de agua MA5 para Cu, Pb, Zn, Fe y Al

ANEXO K1: ANÁLISIS EDA DEL Cu

El Cu presenta la máxima acumulación de datos en un rango de valores bajos, mientras

que tiene una pequeña acumulación en un rango de valores altos. La densidad de cobre

muestra una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes

exhibe la distribución de los datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro a la

mediana, los datos atípicos corresponden a los máximos valores medidos. El gráfico

Cuantil-Cuantil expone la relación que existe entre la distribución de datos y una recta

modelo que representa la tendencia de una distribución normal.


ANEXO K2: ANÁLISIS EDA DEL Pb

El Pb muestra la mayor acumulación de datos en el rango de valores bajos y una pequeña

acumulación en un rango de valores altos. La densidad de plomo presenta una curva

platicúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes muestra la distribución

de los datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro a la mediana, misma que

se ubica en el cuartil 3. El gráfico Cuantil-Cuantil expone la relación entre la distribución

de los datos y una recta modelo que representa una distribución normal de los datos.




116


ANEXO K3: ANÁLISIS EDA DEL Zn

El zinc presenta la mayor acumulación de datos en un rango de valores bajos y tiene una

pequeña acumulación de datos en un rango de valores altos. La densidad de zinc muestra

una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes indica la

distribución de datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro a la mediana. El

gráfico Cuantil-Cuantil exhibe la relación que existe entre la distribución de datos y una

recta modelo que representa la tendencia de una distribución normal de datos.








117

ANEXO K4: ANÁLISIS EDA DEL Fe

El Fe presenta la mayor acumulación de datos en un rango con valores intermedios y una

pequeña acumulación en un rango con valores altos. La densidad de hierro muestra una

curva platicúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes indica la

distribución de datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro a la mediana. El

gráfico Cuantil-Cuantil exhibe la relación que existe entre la distribución de los datos y

una recta modelo que demuestra una distribución normal de datos, en este caso los datos

tienen una gran aproximación con una distribución normal.


ANEXO K5: ANÁLISIS EDA DEL Al

El Al presenta la mayor distribución de datos en rangos con valores intermedios y una

pequeña acumulación en un rango con valores grandes. La densidad de aluminio muestra

una curva leptocúrtica con asimetría positiva. El diagrama de caja y bigotes representa la

distribución de datos dentro del rango intercuartil y con un punto negro a la mediana, los

datos atípicos corresponden a los máximos valores medidos. El gráfico Cuantil-Cuantil

expone la relación que existe entre la distribución de datos y una recta modelo que indica

la tendencia de una distribución normal de datos, en este caso la aproximación a una

distribución normal es alta.




118

Análisis exploratorio de datos para la concentración de aluminio en la calidad de agua de MA5.




119

ANEXO L: INTERPRETACIÓN DE PUNTOS DE MONITOREO.

MicrocuencaPunto de

monitoreoElemento Media Mediana

Límite

máximoLMP

Valor de

fondoInterpretación

Cu 0.008 0.005 0.08 0.005 0.029

Las mediciones de Cu varían a través del tiempo en el que presentan un patrón relativamente estable en calidad de agua; desde

el año 2003 hasta 2014 se tiene un valor que supera el nivel de fondo establecido en el estudio; a partir del 2014, se observa una

serie de crecidas que notablemente alteran la aparente estabilidad de las mediciones, registrándose en 2015 el valor más alto,

esto podría deberse a un posible movimiento en masa o apertura de vías provocando la exposición de rocas en superficie como

brechas diatrema y brechas hidrotermales con cemento de sulfuros, las mismas que pueden haber afectado a la estabilidad en

superficie y por acción de las condiciones meteorológicas este elemento es transportado y concentrado en la quebrada más

cercana a la fuente.

Pb 0.003 0.003 0.05 0.001 0.050

El Pb presenta variaciones significativas desde el año 2003 hasta 2011 con sus máximas concentraciones y a partir de ese año

disminuyen considerablemente, registrando en 2017 un valor que sobrepasa el LMP. Los valores medidos en este periodo no

sobrepasan el nivel de fondo y por este motivo se considera estable. La razón de este fenómeno, quizás pueda ser por la alta

densidad del elemento que dificulta su transporte y acumulación en el drenaje más cercano. La geología del sector puede

influenciar en medida ya que se compone de tobas silicificadas y lavas, además de brechas hidrotermales que podrían ser el

aporte principal.

Zn 0.024 0.011 0.303 0.03 0.110

Las mediciones para el Zn muestran un registro relativamente estable donde existe un único pico máximo a finales de 2008 el

mismo que supera por mucho al valor de fondo establecido. En adelante los valores permanecen constantes sin rebasar el valor

de fondo, pero si sobrepasan el LMP. Litológicamente brechas hidrotermales y brechas diatrema probablemente afectan la

concentración de este elemento y que también puede estar relacionado a un movimiento en masa o apertura de vías y al

momento de exponer este material al ambiente se produce el transporte de este material a la quebrada más cercana a la fuente.

Fe 0.543 0.53 1.7 0.3 1.198

El Fe en la variabilidad temporal muestra una serie de altos y bajos valores que determinan un comportamiento aparentemente

cíclico, teniendo los picos más altos en el mismo periodo de 2010 y 2017, rebasando el valor de fondo. Al ser un elemento que no

se encuentra libre en la naturaleza, forma un sinnúmero de óxidos y debido a su densidad puede tener un mayor transporte y ser

depositado en la cuenca más cercana, aumentando su concentración en aguas. Su fuente se la puede asociar litológicamente a

lavas hornblendicas y plagioclasicas que por su contenido de ferromagnesianos pudo haber liberado el elemento por acción de

la erosión y meteorización

Al 0.153 0.081 1.2 0.1 0.773

Las mediciones para el Al muestran una concentración que sobrepasa el valor de fondo a mitad de año 2014 y 2018. Dicho

comportamiento se lo puede asociar a movimientos en masa o apertura de vías. El Al por su baja densidad es muy fácil que sea

transportado a una distancia mayor a su fuente, evitando así que incremente la concentración en las quebradas cercanas a la

fuente. Geológicamente en la zonas de mayor concentración en superficie intervienen rocas volcánicas andesíticas con

hornblenda y plagioclasa, además de cortos segmentos de brechas hidrotermales y alteración de alunita.

Cu 0.128 0.07 1.2 0.005 0.047

El Cu registra la medición más alta a finales del 2014 en el que sobrepasa el valor de fondo significativamente, mientras que a

medio año del 2018 lo hace en menor magnitud. Este hecho se lo puede asociar a movimientos en masa o apertura de vías que

remueven parte de la cobertura superficial, dejando expuesto el material a la erosión y meteorización. La densidad de este

elemento provoca que sea transportado a una corta distancia a su fuente. La litología predominante son lavas andesíticas con

plagioclasa además se presentan silicificadas.

Pb 0.007 0.001 0.05 0.001 0.050

Las mediciones para el Pb registran una variación hasta 2011 donde se muestran los valores más altos, en adelante decrecen

significativamente y cabe recalcar que no sobrepasan el valor de fondo establecido. La alta densidad de este elemento no

permite que se transporte lo suficiente para provocar el aumento de concentración en las quebradas más cercanas. La litología

típica de este sector corresponde a lavas andesíticas con hornblenda, tobas silicificadas, morrenas y brechas hidrotermales con

cemento de sulfuros.

Zn 0.018 0.01 0.206 0.03 0.077

El Zn registra una variabilidad temporal en donde se expone su pico más alto a comienzos del 2009, sobrepasando el valor de

fondo significativamente. Este hecho puede estar asociado más a un movimiento en masa que a la apertura de vías, ya que la

zona esta distante a la vía más cercana. A partir de ese año se registra una disminución en concentración lo que conlleva a que

no sobrepasen el valor de fondo. La litología que predomina en el sector corresponde a lavas andesíticas con hornblenda, tobas

silicificadas, brecha diatrema, pórfido dacítico y un segmento de brechas hidrotermales.

Fe 0.48 0.44 2.2 0.3 1.022

Las mediciones efectuadas para el Fe muestran una variabilidad temporal en la que se han registrado una mínima cantidad de

valores que sobrepasan el valor de fondo establecido, el más alto a inicios del año 2013; este fenómeno se lo asocia a un

movimiento en masa. Este elemento al no encontrarse en estado libre en la naturaleza, forma óxidos que pueden ser

transportados por acción de la erosión y meteorización, pero, al estar la fuente un tanto distante, no ha permitido que se

concentre el elemento en el sitio. El material geológico típico de la zona corresponde a lavas andesiticas con hornblenda y

plagioclasa, tobas silicificadas, morrenas y un segmento de brechas hidrotermales.

Al 0.128 0.07 1.2 0.1 0.527

El Al presenta una variabilidad en la concentración donde se muestra el valor más alto que corresponde a medio año del 2018

que sobrepasa el valor de fondo establecido, se le asocia este fenómeno a un movimiento en masa. La baja densidad de este

elemento hace que pueda ser transportado por erosión y meteorización a una larga distancia de la fuente. La litología típica

corresponde a lavas andesíticas con hornblenda y plagioclasa, tobas silicificadas, brecha diatrema, morrenas y brechas

hidrotermales.

Cu 0.008 0.004 0.043 0.005 0.030

Las mediciones de Cu muestran la variación de las concentraciones en donde se registra el máximo a inicios de 2016 que rebasa

el valor de fondo. Este hecho puede estar relacionado a un movimiento en masa o a la apertura de una vía que por la acción de la

erosión y meteorización transportan los minerales ricos en este elemento hacia las quebradas más cercanas. La densidad de este

elemento al ser relativamente alta, no permite que sea la distancia de transporte sea mayor. La litología típica del sector

corresponde a lavas andesíticas con plagioclasa, morrenas, pórfido dacítico, tobas silicificadas y lentes de brechas hidrotermales

con cementos de sulfuros.

Pb 0.009 0.001 0.053 0.001 0.050

El Pb exhibe variaciones de concentración alta hasta 2011, presentando en el último trimestre del 2010, en donde rebasan el valor

de fondo. En adelante hasta la actualidad se mantienen valores relativamente estables lo que puede ser producido por la alta

densidad del elemento que no permite el transporte a zonas muy alejadas a la fuente. La litología presente en este sector

corresponde a tobas silicificadas, lavas andesíticas con plagioclasa, morrenas, brechas hidrotermales con cemento de sulfuros y

pórfido dacítico.

Zn 0.025 0.011 0.271 0.03 0.092

Las medidas de variación del Zn muestran las medidas más altas y que sobrepasan el valor de fondo en 2008 y 2011, siendo la

segunda la menor. En adelante se tienen registros en donde no rebasan el valor de fondo, hecho que se lo asocia a un

movimiento en masa o apertura de una vía. Litológicamente el sector se caracteriza por tener lavas andesíticas con plagioclasa,

pórfido dacítico, tobas silicificadas, morrenas y lentes de brechas hidrotermales.

Fe 0.517 0.33 1.993 0.3 1.492

El Fe muestra la variación temporal de concentraciones en la que el máximo que sobrepasa el valor de fondo, se presenta a medio

año del 2009 y conforme avanza el tiempo va decreciendo progresivamente. Este fenómeno puede estar relacionado con un

movimiento en masa o la apertura de una vía, este elemento al contacto con el ambiente forma óxidos y con la ayuda de la

erosión y meteorización es transportado hacia las quebradas más cercanas a la fuente. La litología dominante corresponde a

lavas andesíticas con plagioclasa, pórfido dacítico, tobas silicificadas, morrenas y lentes de brechas hidrotermales.

Al 0.186 0.1 1.193 0.1 0.995

Las medidas de variación del Al muestran un registro en donde se notan varios picos máximos que sobrepasan el valor de

fondo, siendo a finales del 2009 la mayor, la concentración decrece y se mantiene relativamente constante hasta inicios de 2013 y

en ese momento disminuye progresivamente. Este fenómeno está asociado a movimientos en masa o apertura de vías que

provocan la inestabilidad química para así por medio de erosión y meteorización son transportadas hacia las quebradas más

cercanas, cabe recalcar que, al tener una densidad baja, el transporte será mayor. La litología típica del sector corresponde a

lavas andesíticas con plagioclasa, pórfido dacítico, tobas silicificadas, morrenas y lentes de brechas hidrotermales.

Cu 0.01 0.004 0.044 0.005 0.025

El Cu presenta una variación temporal en la que sobrepasa el valor de fondo en el último trimestre del 2015 y decrece de manera

progresiva hasta finales del 2018 donde existe un incremento, pero no rebasa el valor de fondo. El fenómeno antes descrito se lo

puede asociar a movimientos en masa ya que se encuentra muy distante de cualquier vía. La litología común del sector

corresponde a lavas andesíticas con plagioclasa y hornblenda y tobas silicificadas.

Pb 0.001 0.001 0.003 0.001 0.002

La variación temporal de Pb registra a mitad de 2017 la medida más alta y que sobrepasa el valor de fondo establecido y en

adelante decrece por debajo de dicho valor. Este fenómeno se asocia a un movimiento en masa ya que cualquier sistema vial se

encuentra distante. Se puede asumir que la densidad del plomo no permite el transporte de este elemento para la posterior

concentración en la quebrada más cercana. La litología presente en el sector corresponde principalmente a lavas andesíticas con

plagioclasa y hornblenda y tobas silicificadas.

Zn 0.025 0.02 0.11 0.03 0.070

El Zn presenta un registro temporal de datos en donde se observa que sobrepasa el valor de fondo en mitad de 2015 y en

adelante decrece hasta finales de 2018 y empieza a aumentar nuevamente. Este hecho se lo asocia a un movimiento en masa que

afecta la estabilidad del terreno, exponiendo ciertos materiales con el ambiente y al provocar erosión y meteorización pueden ser

transportados los elementos a las zonas más bajas. La litología típica del sector corresponde a lavas andesíticas con plagioclasa

y hornblenda y tobas silicificadas.

Fe 0.231 0.22 0.41 0.3 0.351

Las medidas de variación temporal del Fe muestran el dato máximo a inicios del 2015 en donde sobrepasa el valor de fondo y en

adelante decrece progresivamente hasta la actualidad. Este hecho se lo asocia principalmente a movimientos en masa que alteran

la estabilidad del material superficial, provocando la erosión y meteorización para el transporte del elemento a zonas bajas en

donde se puede generar óxidos al entrar en contacto con el ambiente. La litología presente en el sector corresponde

principalmente a lavas andesíticas con plagioclasa y hornblenda y tobas silicificadas.

Al 0.091 0.085 0.16 0.1 0.143

El Al muestra un registro temporal de datos en donde se observa que sobrepasa el valor de fondo en el último trimestre del 2017

y se asume una relación directa a un movimiento en masa que altero la estabilidad superficial de los materiales que al entrar en

contacto con el ambiente se transportan hacia zonas bajas. La densidad de este elemento podría ser clave para el transporte ya

que, al ser liviano, tendrá mayor recorrido. La litología típica del sector corresponde a lavas andesíticas con plagioclasa y

hornblenda y tobas silicificadas.

Cu 0.012 0.004 0.084 0.005 0.032

Las medidas de variación temporal de Cu representadas por las concentraciones de este elemento muestran el dato más alto en el

primer trimestre del 2016 que también supera el valor de fondo y en adelante presenta valores relativamente bajos, pero, aun así,

superan el LMP; este hecho se asume que sea producido por un movimiento en masa o la actividad ganadera. La superficie

pierde estabilidad y provoca que se exponga al ambiente el material y además transportándolo a las quebradas más cercanas en

donde ocurre la concentración. La litología típica del sector corresponde a morrenas, lavas andesíticas con plagioclasa y brechas

volcánicas.

Pb 0.001 0 0.0016 0.001 0.0015

El Pb exhibe un registro de variación temporal de concentraciones en donde se tiene la mayor en el primer trimestre del 2016

rebasando el nivel de fondo por muy poco y en adelante decrece hasta la actualidad; el hecho se lo asocia principalmente a un

posible movimiento en masa o quizás a la actividad ganadera, alterando la estabilidad natural de la superficie y la consecuencia

es que el material en contacto con el ambiente cause erosión y meteorización para ser transportado a las quebradas más

cercanas. La alta densidad de este elemento provoca que no pueda ser fácilmente transportado muy distante de su fuente y eso

explica la mínima concentración en la actualidad. La litología más común en la zona corresponde a morrenas, lavas andesíticas

con plagioclasa y brechas volcánicas.

Zn 0.018 0.008 0.071 0.03 0.052

Las medidas de variación temporal de Zn muestran el dato más alto en el último trimestre de 2015 que sobrepasa el nivel de

fondo y en adelante decrece hasta la actualidad; este fenómeno se lo asocia principalmente a un posible movimiento en masa o a

la actividad ganadera en el sector que influye en la estabilidad natural provocando erosión y meteorización lo que provoca el

transporte de minerales ricos el elemento hacia las quebradas más cercanas. La litología típica del sector se compone de

morrenas, lavas andesíticas con plagioclasa y brechas volcánicas.

Fe 0.252 0.25 0.42 0.3 0.361

El Fe presenta un registro de la variación a través del tiempo en donde el máximo valor reportado corresponde al último trimestre

del 2018 rebasando en menor proporción el valor de fondo, anterior a este dato, se mantiene una concentración relativamente

estable; este fenómeno se lo asocia a un posible movimiento en masa o actividad ganadera que altera las condiciones estables

de la superficie, lo que provoca que el material entre en contacto con el ambiente y sea transportado hacia zonas bajas. El

elemento al no ser estable en la naturaleza, se encuentra formando óxidos. La litología más común del sector corresponde a

morrenas, lavas andesíticas con plagioclasa y brechas volcánicas, cabe recalcar que los minerales ferromagnesianos son una

potencial fuente de este elemento.

Al 0.046 0.04 0.13 0.1 0.096

Las medidas de Al en la variación temporal muestran que la mayor concentración en el tercer trimestre del 2016 sobrepasa el

valor de fondo establecido que es menor que el LMP; este hecho se lo asocia principalmente a un posible movimiento en masa o

actividad ganadera que altera la estabilidad natural de la superficie que entra en contacto con el ambiente y es transportado

hacia zonas más bajas, provocando la concentración. La densidad de este elemento es muy baja y facilita el transporte a mayor

distancia de la fuente. La litología típica del sector corresponde a morrenas, lavas andesíticas con plagioclasa y brechas

volcánicas ricas en alunita.

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · 2020. 1. 17. · A mis amigos y amigas,...

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