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Geología regional Aguascalientes
México se localiza al sur de América del Norte. Por su parte, Aguascalientes se encuentra en el límite de tres provincias geológicas el Cinturón Volcánico Transmexicano al sur, Sierra Madre Occidental al oeste y Mesa Central al este.
La Sierra Madre Occidental es el resultado de episodios magmáticos y tectónicos asociados con la subducción de la placa Farallón por debajo de la placa de Norteamérica, asociados a procesos extensivos con la apertura del Golfo de California.
Consta de rocas plutónicas y volcánicas de composiciones variadas, típicamente calci-alcalino y edades Cretácicas-Cuaternarias. Datos geofísicos indican la presencia una corteza con ~55 km de espesor en su porción central, variando a 40 km en su porción oriental. El espesor anómalo sugiere la presencia de una corteza inferior fuertemente intrusionada por cuerpos máficos.
Por su parte, la Mesa Central se caracteriza por ser una región elevada subdividida en dos porciones:
a) la porción sur presenta alturas por encima de los 2.000 m, salvo el graben Aguascalientes, y corresponde a una zona montañosa cubierta en su mayor parte por rocas volcánicas Cenozoicas;
b) la porción norte muestra un grado elevado de erosión con respecto al sur, y consiste de grandes cuencas continentales rellenadas con depósitos aluviales-lacustres, con alturas inferiores a los 2.000 m. El espesor de la corteza en la Mesa Central es de ~32 km, infrayacida por la aparente presencia de cuerpos mantélicos parcialmente fundidos, atrapados producto del levantamiento y calentamiento de la parte inferior-media de la corteza.
Geología local Aguascalientes
Aguascalientes se localiza en el sector central de la República Mexicana, a coordenadas geográficas de 17°28’18.98″ de latitud norte y 92°26’31.99″ de longitud oeste. Se encuentra en el límite de las provincias geológicas Sierra Madre Occidental y el sector sur de la Mesa Central, dentro del graben Aguascalientes (figura 1).
Las litologías aflorantes en Aguascalientes están conformadas por dos niveles principales, el nivel inferior representa el basamento de la cuenca, integrado por rocas plutónicas de composición tonalíticas-dioríticas, volcano-sedimentarias, lutitas apizarradas y calizas recristalizadas, de edad Jurásico-Cretácico, afectado por metamorfismo de grado bajo y plegado; mientras que el nivel superior es de edad Cenozoica, representado por depósitos volcánicos, sedimentarios y volcano-clásticos, afectados por fallamiento vertical.
El nivel superior está constituido por lavas, tobas e ignimbritas riolíticas de edad Terciaria, cuya base es de edad Eocena; y sedimentos lacustres Cuaternarios integrados, en el sector occidental, por areniscas y tobas consolidadas a semiconsolidadas con intercalaciones conglomeráticas, mientras que en el sector oriental están representados por depósitos recientes de arenas y gravas normalmente consolidadas.
Geología estructural y tectónica Aguascalientes
Aguascalientes se localiza en el límite entre las Provincias Geológicas Sierra Madre Occidental y Mesa Central. Esta zona no comprende solo dicho límite, sino también que se corresponde con la intersección de dos estructuras de nivel cortical, el sistema de fallas San Luis-Tepehuanes y el graben Aguascalientes (figura 1).
El sistema de fallas San Luis-Tepehuanes (SL-T) está conformado por fallas normales orientadas NO-SE, con una longitud aproximada de 600 km, y actividad tectónica desarrollada durante el Eoceno-Cuaternario. Dicho sistema constituye el límite entre las Provincias Sierra Madre Occidental y la Mesa Central, y atraviesa a esta última dividiéndola en dos sectores, septentrional y meridional; además es encargado del desplazamiento hacia el NO del graben Aguascalientes en su sector norte.
El graben Aguascalientes (GA) presenta forma asimétrica, formado por 3 fallas, siendo la falla maestra la occidental, con una extensión de 150 km, rumbo N-S y buzamiento hacia el este, con desplazamiento vertical de 900 m en cercanías a la ciudad de Aguascalientes; aquí se localiza el bloque alto de dicho graben. La falla central y oriental forman parte del graben propiamente dicho, esta ultima con evidencias en superficie en el trayecto del río San Pedro.
A partir de datos geofísicos realizados en el valle Aguascalientes, se confeccionaron perfiles O-E en el sector norte y sur, mostrando espesores mayores en el norte y mayor profundidad del basamento rocoso, mientras que en el sur los espesores son menores y el basamento es más somero.
Geomorfología Aguascalientes
El graben Aguascalientes presenta forma asimétrica, con su sector occidental elevado y su sector centro-oriental más llano, con un rango altitudinal de 1.640 a 3050 m.s.n.m.
Cada Provincia Geológica exhibe geoformas propias. En la Mesa Central predominan geoformas llanas, desérticas y diferentes lomeríos. Los puntos de mayor elevación en el área de estudio corresponden a los cerros Juan El Grande y los Gallos, ubicados al suroriente, con alturas de 2.500 m y 2.340 m respectivamente.
La Sierra Madre Occidental se caracteriza por mesetas, con valles amplios e intermontanos, con sierras altas y bajas. Al oeste se localiza la mayor altura del área y corresponde a la Sierra Fría, con 3.050 m, mientras que al suroeste se encuentra la Sierra El Laurel, que separa el valle Aguascalientes del valle El Calvillo.
Al sur de Aguascalientes se ubica la Provincia Eje Neovolcánico donde predominan lomeríos de origen volcánico.
Hidrogeología Aguascalientes
A partir de registros geofísicos, información de aforos y cortes geológicos se determinó que, hacia el sector central del graben de Aguascalientes se reconoce un acuífero superior clasificado como libre, con un espesor aproximado de 400 m, mientras que en cercanías a la falla occidental su espesor se reduce a 250-270 m.
Está constituido por materiales clásticos de relleno con granulometrías que van desde gravas, arenas finas a medias intercalado con depósitos tobáceos. Sus parámetros hidráulicos (porosidad, conductividad, transmisibilidad y almacenamiento) se han determinado como valores medios a altos.
En la parte inferior se ubica un acuífero semiconfinado integrado por rocas ígneas alteradas y fracturadas y tobas arenosas-arcillosas. Entre el acuífero superior e inferior, debido al abatimiento para aprovechamiento del agua subterránea, se generó una zona no saturada con abundante contenido de estratos arcillosos, que suelen estar sujetos a compactación y formación de fallas y grietas en superficie.
La profundidad del nivel estático mínima es, en promedio, 100 m y la máxima 180 m, y su temperatura varía de 29 a 32°, con pH entre 6,8 y 7,5. En general, la calidad del agua es buena, aunque en ciertos pozos se han determinado concentraciones elevadas de fluoruros (entre 0,7 a 3,8 mg/l) y hierro (>0,6 mg/l).
Riesgo geológico Aguascalientes
Los riesgos geológicos de Aguascalientes se centran fundamentalmente en fenómenos de subsidencia y agrietamiento del suelo, asociado a la extracción de aguas subterráneas y al fallamiento del subsuelo.
El abatimiento del agua freática provoca la disminución de la presión de poros, generando la consolidación del suelo. Como el basamento en el graben Aguascalientes es irregular, no solo se producen desplazamientos verticales sino también horizontales, con la consecuente aparición de zonas de tensión en el relleno sedimentario.
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Se calcularon los vectores de desplazamiento vertical-horizontal, siendo el desplazamiento vertical máximo en aquellos lugares donde es espesor de suelo compresible es máximo (valle), del orden de 8; mientras que los desplazamientos horizontales son importantes donde el basamento es somero (sector elevado del graben), y es allí donde se producen fuertes esfuerzos de tensión que se propagan hasta que se alcanza la rotura del suelo.
Los agrietamientos siguen la orientación de las fallas principales (N-S), y a su vez, coindicen con los límites del relleno sedimentario que conforman el sistema acuífero. Además, se reconocen agrietamientos asociados a una estructura orientada N45°E, la cual correspondería a una falla que se encuentra cubierta por material sedimentario. En la figura 2 se muestran los agrietamientos en la ciudad de Aguascalientes.
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