Modelo conceitual de processos hidrogeoquímicos em sistemas evaporíticos endorréicos

Abstract

Resumo: As lagoas Peinado, Diamante e a região da Botijuella são regiões vulcânicas caracterizadas como sistemas evaporíticos. Influenciadas pela topografia do planalto Andino, essas áreas vulcânicas enfrentam condições climáticas extremas, como baixa pluviosidade, alta incidência de radiação solar, intensa ação eólica e aridez pronunciada que dão origem a lagoas hipersalinas e a salares. A lixiviação dos litotipos a partir da área de recarga por precipitação meteórica e fontes hidrotermais, contribuem para elevadas concentrações iônicas nas águas. A composição inicial da água muda à medida que a água se move em direção ao ponto de descarga e essas mudanças na composição química são resultado de reações como processos de hidrólise, dissolução, trocas catiônicas e desdolomitização pela interação água rocha. Dessa forma este trabalho de pesquisa buscou caracterizar os processos hidrogeoquímicos, as possíveis fontes minerais dos íons em solução e os possíveis minerais que poderiam ser formados a partir das soluções hipersalinas da amostradas. Para isso, foram utilizados os parâmetros físico-químicos medidos in situ, como pH e temperatura, sólidos totais dissolvidos (STD) para compara a salinidade dos ambientes e as concentrações dos elementos cálcio, magnésio, sódio, potássio, ferro, bicarbonato, carbonato, cloreto, sulfato, fosfato, fluoreto, nitrato e sílica. O tipo de água predominante entre as amostras é cloretada-sódica no entanto também ocorre composição de caráter misto. Os principais processos identificados foram a hidrólise de minerais silicáticos, mistura de águas, precipitação, dissolução de carbonatos e gipsita, troca iônica, troca iônica reversa e dedolomitização. Os principais minerais envolvidos nessas reações são os minerais presentes no contexto geológico local, as rochas vulcânicas como andesitos e basaltos e os salares. As principais classes minerais que aparecem em supersaturação das soluções são os carbonatos, silicatos, como quartzo, olivinas e anfibólios magnesianos, piroxênios cálcicos, filossilicatos magnesianos, hidróxidos magnesianos

Abstract: The Peinado and Diamante lagoons, along with the Botijuella region, are volcanic areas characterized as evaporitic systems. Influenced by the topography of the Andean plateau, these volcanic areas face extreme climatic conditions such as low precipitation, high solar radiation, intense wind action, and pronounced aridity, giving rise to hypersaline lagoons and salt flats. Leaching of lithotypes from the recharge area due to meteoric precipitation and hydrothermal sources contributes to high ionic concentrations in the waters. The initial water composition changes as it moves toward the discharge point, and these changes in chemical composition result from reactions such as hydrolysis, dissolution, cation exchange, and dedolomitization through water-rock interaction. Thus, this research aimed to characterize the hydrogeochemical processes, potential mineral sources of ions in solution, and possible minerals that could be formed from the sampled hypersaline solutions. In situ measured physicochemical parameters, such as pH and temperature, total dissolved solids (TDS) to compare salinity in the environments, and concentrations of elements including calcium, magnesium, sodium, potassium, iron, bicarbonate, carbonate, chloride, sulfate, phosphate, fluoride, nitrate, and silica, were used for this purpose. The main identified processes include the hydrolysis of silicate minerals, water mixing, precipitation, dissolution of carbonates and gypsum, ion exchange, reverse ion exchange, and dedolomitization. The key minerals involved in these reactions are those present in the local geological context, including volcanic rocks like andesites and basalts, as well as salt flats. The main mineral classes that appear in supersaturation of solutions are carbonates, silicates such as quartz, olivines, and magnesian amphiboles, calcium pyroxenes, magnesian phyllosilicates, and magnesian hydroxides