Resistividad eléctrica de una secuencia evaporítica como herramienta para estudios paleoclimatológicos

Abstract

La Paleoclimatología es el estudio exhaustivo de los suelos/sedimentos depositados en las cuencas sedimentarias, utilizando diferentes herramientas como la geoquímica, micropaleontología, sedimentología y geocronología, para inferir condiciones climáticas del pasado geológico. Sin embargo, los alcances de estas técnicas directas suelen ser puntuales espacialmente, y su aplicación suele ser demandante y en ocasiones muy costosa. En este sentido, el presente trabajo pretende evaluar una técnica indirecta para una estimación más extensa y más asequible. El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento de la resistividad eléctrica del subsuelo con respeto a la textura y abundancia de diferentes evaporitas (sales minerales) para así apoyar en los estudios paleoclimatológicos en la ubicación de sitios potenciales para perforación y recolección de muestras en trabajos futuros de investigación. La cuenca sedimentaria denominada Sandia, está ubicada en el estado de Nuevo León (México), en el margen occidental de la Sierra Madre Oriental. Se realizó el estudio de las texturas de los sedimentos, así como la estimación de la abundancia de diferentes evaporitas en una trinchera con profundidad de 300 cm (SAN-1). Adicionalmente, se adquirió una sección de tomografía de resistividad eléctrica (TRE) cerca de la trinchera utilizando diferentes arreglos. Con fines comparativos, se construyó una columna estratigráfica, la cual se dividió en tres unidades desde la base hasta la cima (300-62 cm: limo con yeso; 62-27 cm: limo; 27-0 cm: limo-arena) con base en los cambios de textura y color de los sedimentos. También se midieron concentraciones de cloruros (0.08-0.21%), carbonatos (0.65-2.59%) y sulfatos (1.10-82.66%). Al comparar la variación de la textura y la presencia de sales minerales con los modelos geoeléctricos, se observó que la TRE no resulta conveniente para delimitar capas de sedimentos con grosores menores a 1m, debido a la resolución restringida por la separación electródica. Sin embargo, a profundidades mayores de 1 m, la técnica geofísica permitió la detección de la unidad más profunda (300-62 cm), presentándose con valores de resistividad eléctrica menores a 47 [Ω∙m]. En esta unidad se observaron dos tendencias en la concentración de cloruros (0.17 % y 0.11 %) y sulfatos (64.89 % y 65.97%), sin embargo, la diferencia entre estas dos tendencias es mínima por lo que no tendrá un efecto sobre los cambios de resistividad eléctrica de la zona. El comportamiento de esta propiedad física se asocia a tres posibles factores: 1) La matriz se conforma predominantemente de material clástico en comparación con la abundancia de evaporitas, 2) El grado de pureza de los yesos presentes en la tercera unidad y 3) La compactación y el tamaño de los sedimentos de la zona, así como su contenido de agua.