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Ilustre Colegio
     Oficial
  de Geólogos



                   REVISTA DE INFORMACIÓN GEOLÓGICA • Nº 37 • PRIMER SEMESTRE DE 2010




       Un viaje a bordo del Saltillo
        • La Unidad Militar de Emergencias (UME) en Haití
        • Influencias de los eventos sísmicos en las aguas subterráneas
        • Patologías en edificación: nuevas tecnologías geotécnicas
          y geofísicas para su auscultación
REVISTA DE INFORMACIÓN
                                                     Sumario
             GEOLÓGICA                                 2 • EDITORIAL
  Nº 37 • PRIMER SEMESTRE DE 2010
                                                       3 • INFLUENCIAS DE LOS EVENTOS SÍSMICOS EN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
Edita:
                                                     11 • CAPACITACIÓN DEL GEÓLOGO EN EXPLOTACIÓN MINERA VERSUS LA RESERVA
    Ilustre Colegio Oficial                               COMPETENCIAL EN LA LEY DE MINAS. UNA NECESIDAD DE CAMBIO
         de Geólogos
ADMINISTRACIÓN Y REDACCIÓN                           17 • UN VIAJE A BORDO DEL SALTILLO (1932-2010)
RAQUEL MELLER, 7. 28027 MADRID
TEL.: (34) 91 553 24 03
                                                     30 • LA PARTICIPACIÓN DE LA UNIDAD MILITAR DE EMERGENCIAS EN EL TERREMOTO
COMITÉ EDITORIAL                                          DE HAITÍ DEL 12 DE ENERO DE 2010 Y LOS SERVICIOS DE MAPA EN APOYO DE LA
EDITOR PRINCIPAL: J. L. BARRERA MORATE
                                                           EMERGENCIA
COLABORADORES
JULIO HERNÁN GÓMEZ                                   43 • TEORÍA E HIPÓTESIS SOBRE EL ORIGEN DE LAS ESPECIES ANTES DE DARWIN
MARC MARTÍNEZ PARRA
JUAN PABLO PÉREZ SÁNCHEZ
CARLOS MARTÍN ESCORZA                                48 • EXPEDICIÓN GROENLANDIA 2009 (II). PUNTOS DE INTERÉS GEOLÓGICO DE LA
                                                          REGIÓN SO
CORRESPONSALES
LUIS ALFONSO FERNÁNDEZ PÉREZ (ASTURIAS)
                                                     63 • PATOLOGÍAS EN EDIFICACIÓN: NUEVAS TECNOLOGÍAS GEOTÉCNICAS Y GEOFÍSICAS
SECRETARÍA                                                 PARA SU AUSCULTACIÓN
ÁUREO CABALLERO

WWW.ICOG.ES ICOG@ICOG.ES                             74 • CREACIÓN DEL SERVICIO GEOLÓGICO Y DE LA CARRERA DE GEOLOGÍA EN LA
WEBMASTER: ENRIQUE PAMPLIEGA                              REPÚBLICA DOMINICANA
DISEÑO
CYAN, PROYECTOS Y PRODUCCIONES EDITORIALES, S.A.     81 • INVESTIGANDO TEMAS MINERO-AMBIENTALES EN EL NORTE DE CHILE: MÁS ALLÁ DE
WWW.CYAN.ES CYAN@CYAN.ES
                                                          LOS MEGAPROYECTOS, LA INVESTIGACIÓN FORMATEADA Y LA RETÓRICA
ISSN: 1131-5016                                            AMBIENTALISTA
DEPÓSITO LEGAL: M-10.137-1992

‘TIERRA Y TECNOLOGÍA’ MANTIENE CONTACTOS CON
                                                     91 • CONSTRUYENDO RELATOS. EL STORYTELLING. CONSTRUYENDO ÍTACAS
NUMEROSOS PROFESIONALES DE LAS CIENCIAS DE LA
TIERRA Y DISCIPLINAS CONEXAS PARA LA EVALUACIÓN DE   93 • PRESENTACIÓN DEL LIBRO GEOLOGÍA Y VINOS DE ESPAÑA EN EL MINISTERIO DE
LOS ARTÍCULOS DE CARÁCTER CIENTÍFICO O INNOVADOR
QUE SE PUBLICAN EN LA REVISTA.
                                                          MEDIO AMBIENTE Y MEDIO RURAL Y MARINO
LOS TRABAJOS PUBLICADOS EXPRESAN EXCLUSIVAMENTE
LA OPINIÓN DE LOS AUTORES Y LA REVISTA NO SE HACE    95 • REUNIÓN DE LA XIII PROMOCIÓN DE LA FACULTAD DE CIENCIAS GEOLÓGICAS DE LA
RESPONSABLE DE SU CONTENIDO.
EN LO RELATIVO A LOS DERECHOS DE PUBLICACIÓN, LOS         UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
CONTENIDOS DE LOS ARTÍCULOS PODRÁN REPRODUCIRSE
SIEMPRE QUE SE CITE EXPRESAMENTE LA FUENTE.          97 • JORNADA SOBRE VOLCANES Y SEGURIDAD AÉREA EN EL COLEGIO DE GEÓLOGOS
PORTADA
EL SALTILLO EN SU AVENTURA TRASATLÁNTICA, CON
EL GALLARDETE AL VIENTO, SÍMBOLO DE LOS NAVÍOS
                                                     99 • PRESENTACIÓN DE LA PLATAFORMA DE GEÓLOGOS EMPRENDEDORES
QUE ATRAVIESAN EL ATLÁNTICO. FUENTE: CASA DE
SU MAJESTAD EL REY, FOTOGRAFÍAS CEDIDAS PARA         102 • INAUGURACIÓN DE LA JORNADA TÉCNICA INTERNACIONAL ‘PRESENTE Y FUTURO
LA EXPOSICIÓN “SALTILLO, LOS PRIMEROS 75 AÑOS”,
CELEBRADA EN LA ETS DE NÁUTICA Y MÁQUINAS                  DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EN ESPAÑA’
NAVALES (2007).
Editorial                                              La volatilidad geológica
     l igual que los vaivenes que vemos diariamente en la Bolsa,         personal será prácticamente inapreciable, ya que la mayoría de
A    la geología española vive momentos de gran volatilidad.
Lo mismo estamos en los máximos, que caemos en los mínimos
                                                                         altos cargos que ocupaban los puestos suprimidos son funcionarios
                                                                         de carrera. Creo que se olvidan de la representación
del último lustro. Cambios en la legislación, cambios en los             internacional que tiene un servicio geológico. Aunque los
nombramientos, recortes presupuestarios o nuevos planes de               contenidos permanezcan —y esperemos que aumenten
estudios (la famosa Bolonia) están creando una incertidumbre             presupuestariamente— el rango administrativo es fundamental.
en el mundo geológico que no se vivía desde hace muchos años.
                                                                         También sorprendió el nombramiento de la nueva directora del
Muchas cuestiones en España están cambiando rápidamente,                 IGME, Rosa de Vidania, una bióloga procedente del CIEMAT,
y no nos referimos a la clase política. Sea por motivo de la crisis      que ya en los meses de verano ha realizado profundos cambios
o por la presión de otras instituciones internacionales, el país tiene   en la estructura del organismo. El resultado de estos cambios ya
que ponerse al día, los ciudadanos perciben que esto se mueve.           se verá en los próximos meses. Sorprendió, igualmente, que su
El colectivo de geólogos españoles también lo perciben, pero se          toma de posesión se realizara por primera vez en la historia en la
preguntan si los cambios serán para bien o para mal. Es una buena        sede del propio instituto, en vez de hacerlo en el ministerio. El
pregunta de difícil respuesta. Por un lado, las leyes españolas van      IGME tiene mucho trabajo que realizar y, uno de ellos, tal vez uno
recogiendo, cada vez más, las necesidades de incorporar los              de los principales, es la actualización de la cartografía MAGNA.
estudios, informes y demás servicios geológicos a los articulados        Ahora que están aumentando las intervenciones sobre el territorio,
de las leyes, decretos o normas. Parece que los políticos, no sin la     donde el conocimiento geológico (en muchos casos especializado)
información constante de asesores e instituciones geológicas             es fundamental para la buena ejecución, disponer de una
(entre ellas el ICOG), van teniendo mejores niveles de cultura           cartografía geológica precisa es algo muy necesario. Cada vez
geológica y comienzan a entender que la geología es una parte            son más utilizados los mapas geológicos, no sólo en la ejecución
importante de la actividad social y, sobre todo, de la actividad         de las infraestructuras, sino para la gestión de espacios naturales,
profesional.                                                             la planificación de las costas, la conservación del patrimonio
                                                                         geológico, el estudio de los riesgos naturales, la selección de
Pero la desgracia viene cuando la crisis económica golpea en             almacenamientos geológicos profundos, la búsqueda de recursos
la base del trabajo geológico: las obras de infraestructura y la         naturales y hasta para el desarrollo de algunas energías
edificación. La actividad en estos dos campos ha descendido              alternativas. Una reactivación de un Plan de Cartografía
lo suficiente como para que muchos geólogos, y otros muchos              Geológica serviría, además, para crear puestos de trabajos
profesionales del sector, se hayan ido al paro; ahora,                   en el colectivo de geólogos, tan afectado por la crisis.
precisamente, que los servicios geológicos estaban
incorporándose de manera rutinaria a la actividad profesional.           Tal vez, lo mejor que ha podido surgir de la crisis es el aumento
                                                                         del carácter emprendedor de muchos geólogos. Empujados al paro
Y hablando de servicios geológicos, no podemos pasar por alto            con poca edad y con muchas ganas de trabajar, han empezado a
el cambio habido en el servicio geológico español: el Instituto          concienciarse de que ser emprendedor puede ser una buena salida
Geológico y Minero de España (IGME). También aquí la volatilidad         ante la crisis. Muchos de ellos están matriculándose en cursos de
de posiciones ha sido palpable. Ya sorprendió en el mes de mayo          emprendedores, lo que no es habitual en un país donde se arriesga
su rebaja de nivel administrativo. Las razones parece ser que            poco, se innova menos y en el que la mayoría de los estudiantes
fueron económicas: la famosa eliminación de direcciones                  quieren ser funcionarios; y lo peor no es eso, es que el llamado
generales dentro del Plan de Racionalización de la Administración.       “capital riesgo” no arriesga nada. Hay unos profesionales jóvenes
Puede entenderse que, dada la crisis, se quieran ahorrar costes,         que quieren cambiar ese panorama, y eso, siempre, es una buena
pero, según los cálculos realizados, el ahorro en costes de              noticia.




2 • Tierra y tecnología, nº 37, 2 • Primer semestre de 2010
SISMICIDAD




Influencias de los eventos sísmicos
en las aguas subterráneas
Desde tiempos remotos, el ser humano busca la herramienta que le permita predecir cuándo se producirá
un terremoto. Millones de muertos, ruina y desolación de ciudades, regiones y naciones que ven detenida
su evolución socioeconómica son causas que apremian a descubrir la “piedra filosofal” de las catástrofes.
Comportamientos extraños de los animales, cambios en la atmósfera, en el medio geológico y ambiental,
presencia de gases, premoniciones, etc., son objeto de estudio con ese fin. También son objeto de
investigaciones los cambios en el acuífero y en las características físico-químicas e isotópicas de las aguas,
siendo éstos de carácter presísmico, cosísmico y postsísmico. No obstante, son los primeros los que centran
la mayoría de esfuerzos académicos.

TEXTO | Marc Martínez Parra, hidrogeólogo, IGME, m.martinez@igme.es                                           Palabras clave
                                                                                                              Terremotos, agua subterránea,
                                                                                                              sismicidad, hidrogeología



La respuesta del medio acuífero ante                    o de otros medios (mar, ríos, etc.) o              tectónica, abriéndose grietas y fracturas;
estímulos de origen sísmico se agrupa,                  removilización en el propio acuífero. Como         esta nueva porosidad provoca un descenso
a grandes rasgos, en variaciones de las                 mecanismos apuntados para ello son la              de la presión del fluido, lo que produce, a su
características del propio acuífero, del                expulsión de fluidos sobrepresionados en           vez, un aumento de la resistencia a la rotura,
comportamiento del agua y de sus                        zonas sismogénicas, el colapso de una              rellenándose las grietas con fluido. Este
características físico-químicas e isotópicas.           amplia red de fracturas de dilatación antes        último fenómeno incrementa la presión del
Así, se producen cambios en las condiciones             del terremoto, la compresión elástica              fluido y disminuye la resistencia a la rotura.
de permeabilidad del acuífero, oscilaciones             de acuíferos confinados y los cambios de           Cuando la tensión tectónica iguala a la
del nivel piezométrico y en el caudal de las            permeabilidad cerca de la superficie               resistencia, se produce el terremoto. Al
fuentes, variaciones de las características             (Rojstaczer y Wolf, 1989; Koizumi et al.,          disminuir esta tensión, las grietas se relajan
físicas de las aguas subterráneas                       1996). Se ha apuntado, en relación con el          y los fluidos migran en la dirección aliviadora
(conductividad, temperatura, turbidez, fuerza           terremoto de Hyogo-ken Nanbú (Koizumi              de la presión: las fallas y fracturas próximas.
iónica, pH, Eh), de la composición química,             et al., 1996), que las variaciones postsísmicas    Irregularidades en la superficie de la falla
tanto en iones mayoritarios como                        del nivel freático, acompañadas de                 e intersecciones con fracturas menores
minoritarios (B, Hg, F, Rn, etc.), isotópica            incrementos del caudal en fuentes, estaban         pueden actuar como canales, concentrando
(3He/4He, δD, δ18O, 220Rn/222Rn, etc.) y en la          asociadas a cambios en la presión de las           el flujo e incrementando la permeabilidad
concentración de los gases presentes (Rn,               aguas subterráneas.                                efectiva en la zona de falla. Es frecuente
CO2, He, CH4, principalmente). Estas                                                                       la existencia de salidas transitorias de agua
respuestas se producen de manera previa                 Una teoría que conjuga distintos                   a lo largo de las fallas o próximas a través
o presísmica, simultánea o cosísmica                    mecanismos es el denominado bombeo                 de fuentes con terremotos moderados
y postsísmica; sin duda, la presísmica es la            sísmico (Sibson et al., 1975), que explica         superficiales.
de mayor interés no sólo científico, sino               el transporte del fluido hidrotermal. Según la
                                                                                                                                                                  TERREMOTO




también social, ya que permitiría establecer            misma, una consecuencia del mecanismo                            Acumulación                El fluido                 Colapso
                                                                                                                         de tensión  Inicio de la   rellena las               de zona
algún tipo de herramienta útil para la                  de dilatación/difusión del fluido en                             tectónica   dilatación     grietas                   dilatada

predicción de sismos.                                   terremotos superficiales es que volúmenes
                                                                                                                  τf
                                                        considerables de fluido son distribuidos
                                                                                                                                                                              Δτ
Causas de la influencia de los sismos                   rápidamente en la corteza, siguiendo fallas               τ
en los acuíferos                                        sísmicamente activas. El bombeo sísmico
                                                        explicaría este fenómeno y su intermitencia.
                                                                                                                  P
Los terremotos afectan tanto al fluido como             Básicamente, todo está relacionado con tres
a las propiedades del acuífero,                         parámetros: la tensión tectónica, la
produciéndose variaciones del nivel                     resistencia a la rotura y la presión del fluido;                     Entrada
                                                                                                            Flujo del
piezométrico y de las descargas del acuífero,           su distinta combinación favorece al                 fluido           fluido
                                                                                                            alrededor
con el fin de equilibrar las propiedades                fenómeno sísmico y a la migración de los            de la zona       Salida
                                                                                                            dilatada         fluido
modificadas; asimismo, también cambian el               fluidos (figura 1). Así, con anterioridad
quimismo de las aguas, con la incorporación             al terremoto, la región en torno al foco se        Figura 1. Diagrama sinóptico del proceso de
de aguas provenientes de otros acuíferos                dilata en respuesta al incremento de tensión       bombeo sísmico (modificado de Sibson et al.,1975).


                                                                                         Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010 • 3
INFLUENCIAS DE LOS EVENTOS SÍSMICOS EN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

Determinación de sismos que pueden              piezométrico del “ruido de fondo”; la fórmula                                 manantiales y surgencias. No obstante,
influir en las aguas subterráneas               es: M>=1,55+1,82 log D.                                                       se debe conocer la evolución natural de la
                                                                                                                              piezometría e hidrometría en los acuíferos
Acotar áreas en las que se pueden estudiar      Sin embargo, Bowman et al. (1998)                                             estudiados, ante otras posibles influencias
señales asociadas a sismos, de carácter         afirmaban que no existía razón física para                                    que generen variaciones, como la relación
presísmico, cosísmico y postsísmico, resulta    que la región crítica fuese un perfecto                                       con la precipitación. Es por ello que se
extremadamente complejo. Existen tres           círculo con centro en el epicentro, como                                      precisa disponer de datos diarios de
factores que dificultan la selección de áreas   indican Dobrovolsky et al. (1979) e, incluso,                                 pluviometría de la región y un
afectadas y sismos que pueden influir en las    tampoco sería explicado si la forma                                           conocimiento suficiente del funcionamiento
aguas subterráneas: la proximidad o             del área tuviese una forma elipsoidal.                                        hidrodinámico del acuífero.
coincidencia temporal de los mismos, la         Asimismo, como se ha indicado en los
proximidad espacial en la zona de actividad     anteriores ejemplos, se han encontrado                                        El aumento de la permeabilidad a causa
sismotectónica y el rango de las magnitudes     formulaciones matemáticas aplicables a                                        de los movimientos sísmicos explicaría el
a partir de las que se puede considerar que     determinadas captaciones, por lo que su                                       incremento de caudal en algunas fuentes,
afectan a los acuíferos. Descartar              generalización para una región, con unas                                      como en el caso del sismo de M=7,1 en
determinados sismos o áreas de influencia,      determinadas fórmulas, puede no ser                                           Loma Prieta (EE UU, 1989) (Rojstaczer y
en función de su lejanía espacial o temporal    posible. Por ello, es preciso un estudio                                      Wolf, 1989). Así, se puede establecer que
y de su baja magnitud, supone un riesgo         detallado durante un amplio periodo de                                        la permeabilidad de una región tectónica
en cuanto a descartar de antemano posibles      tiempo, interanual, en el que se contemple                                    depende de la duración e incremento
orígenes y considerar que las variaciones       un amplio monitoreo de manera continuada                                      del periodo de sismicidad y de la disminución
pueden deberse a otros factores.                para evaluar los sismos y las estructuras                                     de la misma durante los periodos
                                                a las que se pueden asociar los sismos                                        intersísmicos. No obstante, otros cambios
Dobrovolsky et al. (1979) evidenciaron la       y las influencias en los acuíferos y aguas                                    persisten y son difícilmente explicables:
posibilidad de que fenómenos precursores        subterráneas.                                                                 incrementos de caudales de fuentes
se encontrarían dentro o próximos a la zona                                                                                   y arroyos tras los terremotos, que se
epicentral, según la siguiente ley              Cambios físicos en el medio acuífero,                                         mantienen durante un periodo de meses
exponencial: DF=100,45M, donde M es la          en la piezometría y en su                                                     e, incluso, años.
magnitud del sismo y DF se expresa en           funcionamiento
kilómetros. Esta área se denomina área                                                                                        La selección de los puntos de observación
de preparación del sismo y estaría asociada     Los sismos afectan a las propiedades                                          es fundamental para determinar la posible
a las tensiones en la corteza terrestre. En     y geometría del acuífero, produciendo                                         influencia de los sismos en los parámetros
1981, Hauksson y Goddard confirmaron            cambios en el nivel piezométrico y en las                                     y propiedades de los acuíferos. Los cambios
dicha aproximación mediante el estudio del      descargas de los acuíferos a través de                                        de nivel piezométrico registrados en
radón en una surgencia termal en Islandia.
Sin embargo, Takemoto (1991) define otra
fórmula a partir de dos puntos de                                                         24,7

observación en Japón y que corresponde
a log r=0,51M -1,9. Pero una fórmula que
define un radio fijo no contempla las                                                      25
                                                 Profundidad del nivel piezométrico (m)




diferentes heterogeneidades en cuanto
a naturaleza litológica de los acuíferos, ni
la existencia de fallas o estructuras que son                                             25,3
                                                                                                                                        SISMO




focos de sismos y otras que no lo son.
Roeloffs (1998) describe que para el sondeo
“Haibara” (Japón) se establecía que las                                                   25,6

variaciones de nivel piezométrico se
producían si la magnitud del sismo
M>=0,69+2,45 log D, donde D es la distancia                                               25,9

que separa el sondeo del hipocentro (en
kilómetros). También para la fuente termal
Usami se describió que se producía                                                        26,2
                                                                                                 1   3   5   7       9           11             13   15   17      19
incremento de temperatura por terremotos
si M>=1,3+2,2 log D. Para el sondeo “BV”,                                                                        Días del mes de julio de 1995

que Roeloffs estudió en California (Roeloffs,
                                                Figura 2. Variación del nivel en un sondeo situado cerca de la falla (arriba) y otro sito a 0,6 kilómetros del eje
1998), se encontró una relación que permitía    de la falla (inferior). La variación del 12 al 13 de julio no está asociada al cambio de presión atmosférica
discriminar los pequeños cambios de nivel       o precipitaciones ni efectos humanos, sino que se asocia a fallas activas (modificado de Kissin et al., 1996).


4 • Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010
SISMICIDAD

captaciones pueden estar asociados
                                                                                     8,1                                        Eje X: días
a fracturas próximas afectadas por el              8,3                                                                          Eje Y: profundidad del nivel
                                                                                     8,3                                               piezométrico en m
terremoto (Rojstaczer y Wolf, 1989; Koizumi        8,5
et al., 1996). Se ha apuntado, en relación con                                       8,5
                                                   8,7                                                                   49,4
el terremoto de Hyogo-ken Nanbú (Koizumi                                             8,7
                                                   8,9
et al., 1996), que las variaciones postsísmicas                                                                          49,1
                                                                                     8,9
del nivel freático, acompañadas de                       25   27   29   1     3                                                 22      24      26      28     30
                                                                                            14   16   18   20     22
incrementos del caudal en fuentes, están
                                                                                      6,5                                42,1
asociadas a los cambios en la presión del         7,6
agua subterránea. En Turkmenistán,                                                    7,5                                42,3

en sondeos entre 33 a 2.625 metros de             7,9                                 8,5                                42,5
profundidad, se registraron un gran número               4    6    8    10    12
                                                                                      9,5                                42,7
de variaciones del nivel freático, de corto
                                                                                            23   25   27   29     1             20      22      24      26     28
y largo plazo, que reflejan la existencia
de procesos geodinámicos activos,                 Figura 3. Típicos ejemplos de variaciones de nivel piezométrico en corto espacio de tiempo: caídas y ascensos
registrándose únicamente estas variaciones        bruscos, salto de caída, salto ascendente, ascenso suave, descenso suave y variaciones pulsacionales. Estos
                                                  cambios no están siempre claramente asociados a sismos, siendo éstos de M=2,7 a 4,8 y en distintos periodos
en las captaciones próximas a las fallas          más o menos próximos de los sismos a las anomalías (modificado de Kissin et al., 1996).
y en acuíferos confinados, siendo difíciles
de diferenciar de otras causas para
oscilaciones observadas en captaciones            son raros y pueden estar relacionados con                sismo de Borah Peak (EE UU, M=7,3, año
alejadas de las fallas. Estas anomalías           deformaciones lentas. Estas anomalías                    1983), en caudales de las fuentes y ríos
responden a deformaciones irregulares             previas a los terremotos se usan para                    en 18 km2, produciéndose extrusiones de
relativamente rápidas en la zona de falla,        predicción; en Italia se ha deducido una                 aguas fangosas en las calizas encajantes
acelerándose periódicamente y existiendo          interrelación entre terremotos y anomalías               y “hervideros” de arena a través del aluvial
pulsaciones (Kissin et al., 1996) (figura 2).     producidas en los 28 días anteriores a los               (Wood et al., 1985). Otro ejemplo lo suponen
Un 56% de las variaciones a corto plazo           sismos (Albarello et al., 1991). Ello se ha              los incrementos de caudal asociados al
del nivel piezométrico precede o bien             establecido estudiando las variaciones                   terremoto de 1964 en Alaska (Waller, 1964),
acompaña a los terremotos, siendo el 44%          piezométricas en un pozo de 10 metros.                   de M=8,4-8,6, llegando en algunos casos
restante atribuible a movimientos                 Se puede pensar que las aguas profundas                  hasta un 200% durante seis semanas. Estos
asísmicos. Las amplitudes, que superan los        geotermales aportan agua a los acuíferos                 sismos no tienen que ser de gran intensidad;
57 metros para un periodo de oscilación           superficiales por aportes a través de un                 así, Stejskal et al. (2008) describieron que un
de dos a dos años y medio, pueden                 medio poroso. Sin embargo, ello muestra                  conjunto de fuentes mostraron un
predecir fuertes terremotos y también en          una característica común en este tipo de                 incremento de caudal superior a un 40%
variaciones a corto término (más de cinco         estudios: se caracteriza como evidencia                  y de manera cosísmica durante sismos de M
días). Existen grandes diferencias a lo largo     de oscilación piezométrica un fenómeno                   menor a 5. Estos aumentos pueden ser muy
de la falla activa. Gracias a las                 asociado únicamente a una o varias                       rápidos; tras el terremoto de Loma Prieta
oscilaciones piezométricas se han                 captaciones, para las que sí pueden valer                (1989, M=7,1) (Rojstaczer y Wolf, 1991) se
establecido áreas más o menos estables            los comportamientos, pero que puede                      incrementaron los caudales de los arroyos
en las fallas (Kissin et al., 1996).              resultar difícilmente extrapolable a otros               y fuentes a los 15 minutos.
Las variaciones del nivel piezométrico a corto    lugares o captaciones.
plazo (figura 3) pueden ser de varios tipos:                                                               Un ejemplo de posible influencia de
caídas o ascensos bruscos, pulsaciones,           Acuíferos confinados y libres pueden                     un sismo en España, se ha descrito
caída y ascenso con recuperación del nivel        comportarse de distinta manera frente                    relacionado con Fuente Caputa (Murcia),
previo, o ascensos suaves y descensos             a un sismo. Así, tras el terremoto de                    cuyo caudal, de 3,7-5,5 L/s, se secó horas
suaves (Kissin et al., 1996). La duración         Alaska de marzo de 1964 (Waller, 1964),                  después del terremoto de febrero de 1999
de estos fenómenos no suele superar las 24        de M=8,4-8,6, los niveles piezométricos                  (Rodríguez Estrella, com. pers.), para
horas y la amplitud de la variación no excede     en el acuífero libre no se vieron afectados              incrementarse con posterioridad y
de 0,3 metros. Su origen es la respuesta          a grandes distancias del epicentro, pero sí              disminuir progresivamente. Así, el 4 de
a tensiones extensivas o compresivas              los del acuífero confinado, que, tras un año             marzo de 1999, 30 días después del sismo
o movimientos a lo largo de las fallas.           del terremoto, no se habían recuperado                   de Mula (M=5), se estimó un caudal de 30
Las fluctuaciones a corto y largo plazo           totalmente.                                              L/s y, a los 60 días, el caudal medido era
pueden ser de distinto signo (ascenso                                                                      de 9,71 L/s. En ese periodo la lluvia fue
y descenso); si coinciden cerca de                La mayor parte de las variaciones de los                 escasa, de 31-40 milímetros en el mes de
la falla se acelerará la compactación,            caudales corresponden a incrementos del                  marzo, volúmenes que en otras fechas no
descompactación o desplazamiento de las           mismo, de carácter postsísmico. Ejemplo                  producen incremento de caudal en la
rocas. Los movimientos de signo contrario         de ello son los incrementos asociados al                 fuente (Martínez y Durán, 2004).


                                                                                     Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010 • 5
INFLUENCIAS DE LOS EVENTOS SÍSMICOS EN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

Variaciones en los componentes                  Como anomalías presísmicas, se han descrito            Se han estudiado numerosas anomalías
físicos, químicos e isotópicos                  ascensos de la concentración                           presísmicas y postsísmicas de su contenido
de las aguas subterráneas                       de componentes iónicos de las aguas,                   en las aguas subterráneas, principalmente
                                                en un entorno próximo a la falla o al conjunto         en la antigua URSS, China y Japón. La
La utilización de la hidroquímica clásica       de fallas activas en las que se situará el             monitorización de una captación, fuente
y la isotópica permite caracterizar la          hipocentro del terremoto; sin embargo, estas           o sondeo puede resultar de gran interés
actividad sísmica, observándose                 anomalías pueden cesar días o semanas                  en cuanto a identificar las variaciones del
alteraciones de carácter presísmico,            antes del terremoto. Asimismo, las                     contenido en radón en las aguas
cosísmico y postsísmico (Suer et al., 2008).    anomalías pueden estar en función                      subterráneas. Asociado al terremoto de Kobe
                                                de la magnitud y distancia hipocentral                 (1995, M=7,2) se observó, en un pozo
Se han estudiado las anomalías asociadas        del terremoto. Como ejemplo, destacar                  de 17 metros de profundidad y situado a 30
a componentes del agua subterránea, en          que se produjeron cambios previos al sismo             kilómetros al NE del hipocentro, incrementos
iones mayoritarios (Cl, SO4) o minoritarios     de Hyogo-ken Nanbú (1995, M=7,2) en                    en el contenido que se iniciaron meses antes
(Hg, F, Rn), relaciones iónicas,                el quimismo de las aguas subterráneas,                 (diciembre de 1993, 20 Bq/L), alcanzando en
conductividad eléctrica, temperatura            en pozos situados a 20 km del epicentro                noviembre de 1994 los 60 Bq/L y llegando a
y turbidez, de las que el que más éxito         del terremoto (Tsonugai y Wakita, 1996).               alcanzar diez días antes un contenido en
investigador ha tenido es el radón.                                                                    radón diez veces superior (mayor a 250 Bq/L)
                                                Las anomalías postsísmicas, cuando se                  al inicio del control y empezar a descender
Según Barsukov et al. (1985), los iones         producen, suelen ser descensos de la                   siete días antes (figura 4). La temperatura,
mayoritarios y minoritarios tienen una alta     concentración durante días a más de una                sin embargo, se ha mantenido estable
estabilidad de los contenidos en periodos       semana hasta alcanzar de nuevo el contenido            durante el periodo estudiado. La explicación
de actividad sísmica en reposo (variaciones     habitual, estando también en función de la             de esta anomalía y su relación con el
en el fondo del 2-7%), pero son menos           magnitud y distancia hipocentral del                   terremoto está relacionada con la existencia
eficaces como herramientas precursoras,         terremoto. Estos descensos se han observado            de una falla situada a 500 metros al oeste
debido a la falta de técnicas eficaces de       asociados al mencionado terremoto de                   del sondeo controlado, incrementándose el
análisis para la monitorización continua.       Hyogo-ken Nanbú (Ohno y Wakita, 1996).                 contenido en radón al acercarse a la misma,
                                                                                                       manifestando la existencia de tensión
El estudio de la evolución química de las       El radón Rn222 es químicamente inerte y                alrededor de la falla. Si las variaciones
fuentes termales resulta idóneo para            altamente soluble en agua. Generalmente,               de radón pueden reflejar la formación de
observar las posibles influencias sísmicas.     el radón no escapa de la roca. Su contenido            microfracturas en el acuífero, el descenso
Ello se debe a que los cambios químicos         en el agua es inversamente proporcional al             de su contenido diez días antes del evento
pueden afectar, pues, al ser surgencias         tamaño de la granulometría del acuífero,               sísmico puede relacionarse con un sellado de
de acuíferos confinados, que son más            pero la formación de microfracturas reduce             fracturas. A su vez, tras el terremoto se han
sensibles a los cambios tensionales             el tamaño de grano y aumenta la presencia              observado valores irregulares, posiblemente
volumétricos, sus orígenes se hallan            del radón en el agua; por ello, sirve como             debidos a que el shock sísmico no ha sido
a más profundidad que las de otras aguas        trazador de cambios de los esfuerzos de la             completo y se ha continuado liberando la
subterráneas y sus flujos se producen           corteza causados por los terremotos.                   tensión acumulada (Igarashi et al., 1995).
siguiendo zonas fracturadas en rocas del
basamento, en áreas de fallas (Koizumi,                          250
1996). El incremento de las fracturas
puede afectar a la química de las aguas                          200
subterráneas, ya que las aguas atrapadas
en los poros intersticiales y ricos en
solutos, debido al esfuerzo tectónico,                           150
                                                                                                                   Terremoto




se liberan e incorporan a las aguas
                                                  Radón (Bq/L)




                                                                                                                   M=7,2




subterráneas, incrementando la
salinidad. También puede asociarse                               100
a la entrada de aguas subterráneas
procedentes de otros acuíferos, que
cambian la composición química de las                             50

aguas; por ello, para estudiar la
evolución de algún ión mayoritario
                                                                   0
determinante, debería conocerse primero
                                                                        XI-94               XII-94          I-95                II-95            III-95
la calidad química natural de las aguas
de los acuíferos circundantes, superiores       Figura 4. Contenido de radón en un pozo al sur de Nishinomiya (Japón), antes del terremoto de Kobe, del
e inferiores.                                   17 de enero de 1995, de M=7,2 (Igarashi et al., 1995).


6 • Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010
SISMICIDAD

                                                                                                                                                                                                                                                                                                               observó en distintas captaciones y fuentes en
                  17                                                                                                                                                                                                                                                                                           el norte y suroeste de China, unos afectados
                                                                                                                                                                                                                                                                 M=7,2                                         y otros no (Li, 1986), previamente a los
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               sismos, en el entorno al área epicentral.
                  16

                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Los cloruros y sulfatos, como componentes
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               mayoritarios, también muestran anomalías
  Cl(mg/L)




                  15
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               frente a la actividad sísmica. Este
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               fenómeno se ha constatado en dos
                  14
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               sondeos de 100 metros de profundidad,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               con contenidos iniciales constantes de
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               cloruros y sulfatos, entre junio de 1993
                  13                                                                                                                                                                                                                                                                                           y julio de 1994, incrementándose en agosto
                        MY                                  AG                      O                             DE                           MZ                                JN                      AG                                    N                             E                      AB
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               de 1994, y cuatro días antes del terremoto de
                                                            1993                                                                                                                        1994                                                                                                1995
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Kobe (M=7,2, enero de 1995) aumentó un
Figura 5. Variación temporal del Cl en agua subterránea antes y después del terremoto de Kobe de 1995,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               10% más (figura 5) (Tsunogai y Wakita,
monitorizado en el sondeo ROK (modificado de Tsunogai y Wakita, 1995).                                                                                                                                                                                                                                         1995). Tras el terremoto siguió
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               ascendiendo durante dos meses más
Las anomalías pueden ser presísmicas o                                                                                                                          y Wakita, 1996), y sí previo al mismo se                                                                                                       y posteriormente empezó a descender
postsísmicas y detectables en el plazo de                                                                                                                       observaron variaciones en la temperatura                                                                                                       la concentración. Asimismo, se han
dos días a una semana previo a los sismos,                                                                                                                      e incluso turbidez en las aguas subterráneas                                                                                                   observado incrementos en cloruros
tal como se observó en el sondeo de 200                                                                                                                         en alguna área próxima.                                                                                                                        y sulfatos en fuentes termales, días antes
metros de profundidad próximo a fallas                                                                                                                                                                                                                                                                         de un enjambre de sismos (magnitudes
activas (Igarashi y Wakita, 1990).                                                                                                                              Aunque se estudian la influencia de los                                                                                                        inferiores a 4,8) en la península de Izu
                                                                                                                                                                sismos de magnitudes superiores a 5, en la                                                                                                     (Japón) (Nishizawa et al., 1998).
Se producen afecciones combinadas                                                                                                                               India (Virk, 1998) se han correlacionado
de distintos parámetros, aunque no siempre                                                                                                                      variaciones de radón en suelo y aguas                                                                                                          También se han manifestado variaciones
los mismos, manteniéndose otros sin                                                                                                                             subterráneas con eventos miscrosísmicos                                                                                                        en el contenido de cloruros en los Pirineos
modificaciones. Así, tras el terremoto                                                                                                                          de pequeña magnitud (M=2-4), acaecidos                                                                                                         (sismo de M=5,2) (Toutain et al., 1997),
de Hyogo-ken Nanbú (1995, M=7,2), el                                                                                                                            en el noroeste del Himalaya, y descensos                                                                                                       donde se incrementó en unas fuentes
contenido de radón en un sondeo situado                                                                                                                         de contenido del mismo tras el terremoto.                                                                                                      hasta un 36. Tras el terremoto de Alaska
a 260 kilómetros decreció cerca de un 5%,                                                                                                                                                                                                                                                                      (1964, M=8,4-8,6), se observó un
aunque este descenso no va acompañado                                                                                                                           La distribución espacial de las anomalías no                                                                                                   incremento de la concentración de cloruros
de cambios en el nivel piezométrico (Ohno                                                                                                                       tiene por qué ser homogénea, como se                                                                                                           en un área costera, pasando de 600 a 850
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               mg/L (Waller, 1964). También se
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               produjeron aportes de fango y arena
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               en fuentes y pozos durante horas o pocos
                  900                                                                                                                                                                                                                                                                         3,5
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               días, aunque en algún caso llegaron
                  880                                                                                                                                                                                                                                                                         3                a mantenerse durante dos semanas.
                                                                                                                                                                                                                                                                                              2,5
                  860
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               En Sicilia, se han observado ligeras
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    Magnitud
       mg/L SO4




                                                                                                                                                                                                                                                                                              2
                  840
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               variaciones en sulfatos asociados a
                                                                                                                                                                                                                                                                                              1,5              enjambres de sismos (Favara et al., 2007).
                  820                                                                                                                                                                                                                                                                                          También se advierten incrementos en el
                                                                                                                                                                                                                                                                                              1
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               contenido de turbidez, como ya se observó
                  800                                                                                                                                                                                                                                                                         0,5              en fuentes como la de Mula, en 1999
                  780                                                                                                                                                                                                                                                                         0                (Rodríguez Estrella, com. pers.), o en el sur
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               de Italia (Pizzino et al., 2003). En España,
                         16/2/1999

                                     18/2/1999

                                                 3/4/1999
                                                             9/4/1999

                                                                        14/4/1999

                                                                                        19/4/1999

                                                                                                      24/4/1999

                                                                                                                  4/28/1999

                                                                                                                              3/5/1999

                                                                                                                                         8/5/1999

                                                                                                                                                    13/5/1999

                                                                                                                                                                18/5/1999

                                                                                                                                                                            20/5/1999

                                                                                                                                                                                          25/5/1999

                                                                                                                                                                                                      30/5/1999

                                                                                                                                                                                                                  5/6/1999

                                                                                                                                                                                                                             10/6/1999

                                                                                                                                                                                                                                         15/6/1999

                                                                                                                                                                                                                                                     20/6/1999

                                                                                                                                                                                                                                                                 25/6/1999

                                                                                                                                                                                                                                                                                 2/7/1999




                                                                                                                                                                                                                                                                                                               relacionado con el sismo de Mula (Murcia)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               de mayo de 1999 (M=3), se observa que
                                                                                                                                              periodo
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               en los manantiales termales de Archena
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               y Fortuna sí se producen incrementos
                                                                                                    sismos próximos a Mula                                                                                sulfatos
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               en sulfatos y cloruros 20 y 8 días antes
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               (Martínez y Durán, 2004) (figura 6). En Baños
Figura 6. Evolución del contenido en sulfatos en Baños de Mula, en relación con el sismo de mayo de 1999,                                                                                                                                                                                                      de Mula se advirtieron aumentos en el
de M=3 (modificado de Martínez y Durán, 2004).                                                                                                                                                                                                                                                                 contenido químico de los iones mayoritarios,


                                                                                                                                                                                                                                                                                 Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010 • 7
INFLUENCIAS DE LOS EVENTOS SÍSMICOS EN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

                                                                                                                                        desciende 4 ºC. Ello se ha atribuido a la
                       4.000
                                                                                                                                        entrada de agua aportada por el entorno,
                                  ML=7,3 ML=6,4 ML=5,2     ML=4,1   ML=6,7       ML=7,0        ML=4,1     ML=4,9   ML=4,0               favorecido por el terremoto.
                                   Int=5  Int=6 Int=5       Int=4   Int=5         Int=2         Int=4      Int=4   Int=4

                       3.000                                                                                                            Se han estudiado variaciones periódicas
                                                                                                                                        de la temperatura en el periodo de mayo
  Cl- (ppm)




                                                                                                                                +2δ
                                                                                                                                Media
                                                                                                                                -2δ
                                                                                                                                        de 1983 a julio de 1984, causadas por
                       2.000
                                                                                                                                        liberaciones tensionales localizadas,
                                                                                                                                        inducidas a terremotos con pequeña
                       1.000                                                                                                            intensidad sísmica (Koizumi, 1995).
                        150                                                                                                             Cambios en la temperatura se han
                                                                                                                                        observado previos a los terremotos más
                        120
                                                                                                                                        superficiales próximos a la fuente artesiana
                         90                                                                                                             termal de Usami (Mogi et al., 1988).
  SO42- (ppm)




                         60
                                                                                                                                        Como se ha descrito, se pueden estudiar
                                                                                                                                +2δ
                         30                                                                                                     Media   diversos parámetros o características
                                                                                                                                -2δ
                                                                                                                                        físico-químicas de las aguas, pero es común
                          0                                                                                                             que se produzcan cambios en varias.
                         180

                         160
                                                                                                                                        La interpretación de la variación del
                         140
                                                                                                                                        contenido de los diferentes iones u otras
  Precipitación (mm)




                         120
                                                                                                                                        características no resulta fácil, ya que los
                         100
                                                                                                                                        análisis químicos y otras determinaciones
                          80

                          60
                                                                                                                                        incorporan una serie de variaciones tanto
                          40
                                                                                                                                        de origen natural, como incertidumbres de
                          20                                                                                                            muestreo y analíticas. Por ello, Toutain et
                           0                                                                                                            al. (1997) plantean el emplear una horquilla
                         7/1/99          11/1/99         3/1/00         7/1/00            11/1/00       3/1301         7/1/01           definida por 2σ (desviación típica de la
                                                                             Días                                                       muestra), en la que se encontrarían dentro
                                                                                                                                        la mayoría de análisis y los que se saliesen
Figura 7. Utilización de la horquilla definida por 2σ para determinar cuáles son las anomalías que se pueden                            de la misma podrían considerarse
considerar como tales, en el caso del contenido en sulfatos y cloruros (modificado de Song et al., 2006).                               anomalías a estudiar. Para ello, se realiza
                                                                                                                                        el tratamiento estadístico descriptivo de
principalmente en el SO42- (8,6%), tras los                                      subterráneas antes de terremotos                       las muestras de ese año y, para cada punto
sismos, aunque sin monitorización no                                             pequeños y moderados (Fang, 1985).                     muestreado, se determina el valor medio
se puede precisar si este incremento se                                                                                                 de cada parámetro y la desviación típica
produjo antes del sismo (Martínez y Durán,                                       Respecto a los isótopos estables (δD y δ18O),          del mismo (σ). Se emplea la siguiente
2004).                                                                           se han observado variaciones asociadas                 fórmula para los elementos mayoritarios:
                                                                                 a sismos (Suer et al., 2008), con incrementos          2σ-C media+2σ, con la que se obtienen dos
Respecto al mercurio, se ha estudiado                                            de δD en el caso de sismos en EE UU en el              valores que representados constituyen
la variación de su concentración como                                            año 1980, o incrementos de δ18O en aguas               dos líneas que definen la horquilla en la
indicador en China (Yangfen et al., 1989;                                        termales en la isla de Vulcano (Italia),               que los parámetros que se excedan se
Zhang, 1991), donde fluctúa dentro de un                                         previos a actividad sísmica. Sato et al. (2006)        considerarán anomalías a estudiar.
estrecho rango, variando antes de los                                            estudiaron variaciones temporales de estos
terremotos, con una amplitud superior en                                         isótopos, aunque no encontraron nada                   Así, Sheng Rong et al. (2003) observaron
diez veces al valor de fondo, y en función                                       significativo. No obstante, buscar posibles            anomalías fuera de este rango únicamente
de la magnitud del terremoto, finalizando                                        variaciones, causadas por al incorporación             en el caso de sulfatos y nitratos, con un
este incremento antes del mismo.                                                 de aguas procedentes de otros niveles                  incremento continuado y un descenso
                                                                                 acuíferos a causa de los sismos, puede                 brusco tras el terremoto de Chi-Chi
El fluoruro, como elemento minoritario,                                          resultar de interés.                                   (Taiwán), en 1999. Otro ejemplo de este
también resulta un buen indicador. Según                                                                                                tratamiento lo describen Song et al. (2006),
Guiru et al. (1985), se incrementa el F-                                         Tras el terremoto de Loma Prieta                       donde se identifican anomalías asociadas
antes del terremoto de Ninghe (1976,                                             (Rojstaczer, 1991) se incrementa la fuerza             a sulfatos y cloruros en aguas termales
M=6,9). Se ha estudiado en Guangdong                                             iónica, el índice de saturación de la calcita          y artesianas, debidas a diversos sismos
(China) la variación de F- en las aguas                                          pasa de 0,4 a 0,8 y la temperatura                     en el centro-oeste de Taiwán (figura 7).


8 • Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010
SISMICIDAD

Sin embargo, la mayoría de estos sismos          Para su interpretación se establece una          intensidades inferiores a M=3, discernir
son de magnitudes >5, y siempre con              horquilla de oscilaciones naturales que          cuáles han podido afectar a estas
respecto a iones mayoritarios.                   permite hacer patente las anomalías              características de los acuíferos. Existen
                                                 de origen tal vez sísmico.                       tres factores que dificultan la selección
Conclusiones                                                                                      de sismos que pueden influir en las
                                                 Para realizar estas determinaciones, se          aguas subterráneas: la proximidad o
Los movimientos sísmicos afectan a las           monitorizan de manera continuada fuentes         coincidencia temporal de los mismos,
propiedades de los acuíferos y a las             y sondeos.                                       la proximidad espacial, o no, a la zona
características físico-químicas de las aguas                                                      de actividad sismotectónica y el rango de
subterráneas y de su comportamiento. La          Las anomalías se encuentran asociadas            las magnitudes a partir de las que se
duración de estos efectos es muy variable: de    a fuentes termales, captaciones, acuíferos       puede considerar que afectan a los
días a meses. Estas anomalías se producen        libres y confinados, sismos de todo tipo de      acuíferos. Asimismo, para determinar
de manera presísmica, cosísmica o postsísmica.   magnitud, al medio acuífero o a las aguas,       que la variación observada se trata de
                                                 a complejas estructuras o a fallas, con          una anomalía no causada por el propio
Se han observado cambios en la                   comportamientos en ocasiones predecibles         funcionamiento hidrogeológico u otras
piezometría, permeabilidad, caudal de las        gracias a fórmulas matemáticas, etc. Sin         influencias ajenas a los movimientos
fuentes, temperatura, pH, turbidez, fuerza       embargo, no se ha encontrado un patrón           sísmicos, es preciso conocer la
iónica, conductividad eléctrica, componentes     homogéneo o metodología que pueda                estructura y el comportamiento
iónicos mayoritarios (principalmente Cl- y       aplicarse para todos los casos. La               hidrodinámico del acuífero estudiado,
SO42-), elementos minoritarios y traza (Hg, F,   heterogeneidad y la impredecibilidad aún         la captación monitorizada y un amplio
Rn, etc.), así como isotópica de las aguas       son predominantes en los estudios.               periodo temporal con abundantes
subterráneas (3He/4He, δD, δ18O, 220Rn/222Rn,                                                     datos continuos, que permitan
etc.) y en la concentración de los gases         Resulta complejo en áreas tectónicamente         diferenciar los cambios asociados
presentes (Rn, CO2, He, CH4, principalmente).    activas, con continuos sismos de                 a los sismos del resto.




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                                                                               Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010 • 9
INFLUENCIAS DE LOS EVENTOS SÍSMICOS EN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS



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    (2006). Hydrogeochemical anomalies in the springs of the             Yangfen, J.; Zonghua, W.; Chunsheng, S.; Jiazhen, W. y Hongren,
    Chiayi area in West-central Taiwan as possible precursors to             Z. (1989). Earthquake prediction through the observation and
    earthquakes, Pure and Applied Geophysics, 163, 675-691.                  measurement of mercury content variation in water, Journal
Stejskal, V.; Malek, J. y Novotny, O. (2008). Variations in discharge        of Geochemical Exploration, 33, 1-3.
    and temperature of mineral sprongs at the Frantiskov lazne spa,      Zhang, W.; Shi. P. y Zhang, P. (1991). Mercury concentration as a
    Cech Republic, during a nearby earthquake swarm in 1985/86,              new index of short-term and inmminent anomalies,
    Studia Geophysica et Geodaetica, 52.                                     Earthquake research in China, 5 (1), 27-44.
MINERÍA




Capacitación del geólogo en explotación
minera versus la reserva competencial
en la Ley de Minas. Una necesidad de cambio
Se realiza una reflexión sobre la evolución histórica de la legislación minera y las competencias preferentes
que se atribuyen a los ingenieros de Minas, en detrimento de los geólogos.


TEXTO | Rubén Esteban Pérez, geólogo, Col. nº 2.900, EurGeol nº 639 EFG
                                                                                                                     Palabras clave
                                                                                                                     Minería, Ley de Minas



Geología e ingeniería de Minas: una                        atribuciones en la minería antigua
base común para ambas disciplinas                          y moderna que, en la primera traducción
                                                           al inglés de esta obra, en 1912, Herbert
Ha llovido mucho desde que Georgius                        Hoover (figura 2) (el que fue más tarde
Agrícola escribió De Re Metallica                          presidente de Estados Unidos), que era
(publicado por primera vez en 1556) (figura 1).            ingeniero de Minas, colaboró con su
Hasta el siglo XVI, la figura del geólogo y                esposa, Louise Henry Hoover, que era
del ingeniero de Minas, tal y como hoy en                  geóloga.
día las entendemos, se fundían en un
mismo ente que se asemejaba más a un                       Hasta el siglo XVII y XVIII, la geología
alquimista que a un técnico. Hablamos de                   como ciencia no alcanzó un desarrollo
una persona que bebía directamente de las                  importante en el mundo de las ciencias
fuentes de la hermética, que se movía                      naturales. En el siglo XVII la geología se
en un mundo de metafísica, filosofía y                     fue fundamentando en la premisa de que
espiritualidad y que pasaba su vida en el                  de alguna forma había que demostrar
laboratorio buscando la piedra filosofal.                  que lo contenido en la Biblia era cierto;
                                                           ahí comenzó su desarrollo.
De Re Metallica fue la base de los
estudios sobre explotación y tecnología                    En el siglo XVIII, su avance corrió parejo
                                                                                                                  Figura 1. Portada de De Re Metallica.
minera durante 180 años tras su                            al de la minería: el conocimiento de
publicación. Constituyó el germen del
declive de la alquimia occidental medieval
con la llegada del auge de la ciencia
moderna, basada en la experimentación.
Varios de los libros (capítulos) que
componen esta obra hablan de exploración
e investigación de yacimientos mineros con
gran profusión de detalles y con una base
científica y técnica muy avanzada para esa
época. Naturalmente, no habla
expresamente de geólogos, pero tampoco
de ingenieros de Minas; habla de mineros
en sentido general, que investigan,
descubren, delimitan y luego explotan
venas minerales.

Hasta tal punto el ingeniero de Minas
y el geólogo han estado directamente
relacionados y hasta solapados en sus                      Figura 2. Herbert Hoover y su mujer, la geóloga Louise Henry Hoover.


                                                                                           Tierra y tecnología, nº 37, 11-16 • Primer semestre de 2010 • 11
CAPACITACIÓN DEL GEÓLOGO EN EXPLOTACIÓN MINERA VERSUS LA RESERVA COMPETENCIAL EN LA LEY DE MINAS. UNA NECESIDAD DE CAMBIO

yacimientos y su disposición en el espacio                                                      se especializó en la técnica de explotación
tridimensional. Todo este progreso y el                                                         minera.
inició de los estudios de Geología en las
universidades (la primera fue el Museo                                                          La minería del siglo XIX, donde la
Nacional de Historia Natural de Francia)                                                        revolución industrial y la importancia
fue debido al boom económico que la                                                             que España tenía en la exportación de
minería trajo al mundo de aquella época.                                                        minerales a nivel mundial, y el periodo
                                                                                                de la dictadura de Franco, donde era
El término geología como tal, y el de                                                           necesario ser autosuficiente en la
geólogo como persona que se dedicaba a                                                          producción de materias primas para
la geología, no fue concebido y recibido por                                                    la industria, llevaron a un florecimiento
la comunidad científica hasta que apareció                                                      de la investigación minera en el que los
publicado en la Enciclopedia de Diderot,                                                        geólogos iniciaron una importante
en 1751.                                                                                        andadura en su reconocimiento por otros
                                                                                                profesionales del sector, pero siempre
Legislación minera en España                                                                    desde un punto de vista previo a la
desde la edad media hasta la vigente                                                            explotación de la mina o al avance
Ley de 1973                                                                                     de los tajos.
                                                Figura 3. Retrato de Juan I de Castilla.
En España, la primera regulación de la                                                          La labor del geólogo en la exploración
minería se remonta al año 1387. En ella,                                                        e investigación minera, en el ámbito
Juan I de Castilla (figura 3) se declaraba      y orientaciones dictadas en la Ley de junio     internacional, es incuestionable. Está
propietario de todas las minas y daba el        de 1938 y en el Decreto de septiembre de        recogida en extensos e importantes
derecho a cualquier persona del reino para      1939.                                           trabajos, como los realizados por el
investigarlas y explotarlas, a cambio                                                           geólogo Hugh E. McKinstry en la primera
de ceder al rey las dos terceras partes         Esta nueva ley reguladora recoge lo             mitad del siglo XX.
del producto neto obtenido.                     fundamental de la experiencia mundial en
                                                la materia y enuncia, en lo referente a las     También se recoge esta labor en los
En 1584, se dictaron las Ordenanzas             competencias propias de nuestra profesión,      códigos de conducta profesional que, con
de Felipe II, que desarrollaron por completo    los siguientes puntos:                          carácter internacional, están publicados
el principio de la regalía minera.                                                              para la redacción de estudios de valoración
Constituyeron un verdadero código minero,       • Aparece el concepto de permiso                de yacimientos minerales, con el objeto de
que estuvo en vigor durante 241 años.             de investigación como fase previa             que sirvan para profesionales no
                                                  a la concesión de explotación.                directamente relacionados con las ciencias
Durante el reinado de Fernando VII se           • Se reestablecen los antiguos principios       de la Tierra, como brokers, inversores,
promulgó el Real Decreto de 4 de julio            que obligan a investigar las minas            ejecutivos, etc. En éstos, entre los que se
de 1825, por el cual se establecieron las         y a mantenerlas en actividad.                 encuentran el JORC Code en Australasia,
concesiones reales como única vía para          • Todas las explotaciones mineras quedan        el UK Reporting Code en Europa, el CIM
poder explotar las minas propiedad                sujetas a la inspección y vigilancia del      43-101 en Canadá o el Samcode en
de la Corona.                                     Cuerpo Nacional de Ingenieros de Minas        Sudáfrica, entre los más importantes, y que
                                                  del Estado.                                   se utilizan en minería internacional, siendo
Las minas no se declararon propiedad                                                            habituales en los mercados financieros
del Estado hasta la Ley de 1849.                La Ley de Minas de 1944 es sustituida por       y bursátiles de muchos países, se habla
Posteriormente, un Decreto del ministro de      la Ley de 21 de julio de 1973, que modifica     claramente de quién es el técnico
Fomento inició, en 1868, un nuevo rumbo         tímidamente alguno de sus aspectos.             competente para realizar estudios de
en la legislación minera al rechazar                                                            investigación de recursos geológicos y
definitivamente el principio regalista y        El geólogo en la minería internacional          mineros. También indican a qué tipo de
aceptar el dominio público sobre las minas.     en general y en la española en                  organizaciones debe pertenecerse y qué
Estas bases desembocaron en la Ley de           particular                                      tipo de certificaciones deben poseerse para
Minas de 1869 que se mantuvo vigente                                                            que se sea reconocido por los gestores
durante setenta y seis años aunque con          De todo lo anterior podemos destacar que        de operaciones financieras y bursátiles
algunas rectificaciones y ampliaciones.         el siglo XVIII marcó la creación de los         basadas en recursos mineros.
                                                estudios de Geología y su auge, separados
Ésta fue sustituida por la Ley de Minas de      de los estudios de Minería; el geólogo se       El técnico reconocido, denominado en
19 de julio de 1944, en la que quedan           convirtió, en aquella época, en un científico   estos códigos como competent person,
confirmadas y ampliadas las disposiciones       meramente teórico, frente al minero, que        debe ser un titulado miembro de una


12 • Tierra y tecnología, nº 37, 11-16 • Primer semestre de 2010
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  • 2.
  • 3. REVISTA DE INFORMACIÓN Sumario GEOLÓGICA 2 • EDITORIAL Nº 37 • PRIMER SEMESTRE DE 2010 3 • INFLUENCIAS DE LOS EVENTOS SÍSMICOS EN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Edita: 11 • CAPACITACIÓN DEL GEÓLOGO EN EXPLOTACIÓN MINERA VERSUS LA RESERVA Ilustre Colegio Oficial COMPETENCIAL EN LA LEY DE MINAS. UNA NECESIDAD DE CAMBIO de Geólogos ADMINISTRACIÓN Y REDACCIÓN 17 • UN VIAJE A BORDO DEL SALTILLO (1932-2010) RAQUEL MELLER, 7. 28027 MADRID TEL.: (34) 91 553 24 03 30 • LA PARTICIPACIÓN DE LA UNIDAD MILITAR DE EMERGENCIAS EN EL TERREMOTO COMITÉ EDITORIAL DE HAITÍ DEL 12 DE ENERO DE 2010 Y LOS SERVICIOS DE MAPA EN APOYO DE LA EDITOR PRINCIPAL: J. L. BARRERA MORATE EMERGENCIA COLABORADORES JULIO HERNÁN GÓMEZ 43 • TEORÍA E HIPÓTESIS SOBRE EL ORIGEN DE LAS ESPECIES ANTES DE DARWIN MARC MARTÍNEZ PARRA JUAN PABLO PÉREZ SÁNCHEZ CARLOS MARTÍN ESCORZA 48 • EXPEDICIÓN GROENLANDIA 2009 (II). PUNTOS DE INTERÉS GEOLÓGICO DE LA REGIÓN SO CORRESPONSALES LUIS ALFONSO FERNÁNDEZ PÉREZ (ASTURIAS) 63 • PATOLOGÍAS EN EDIFICACIÓN: NUEVAS TECNOLOGÍAS GEOTÉCNICAS Y GEOFÍSICAS SECRETARÍA PARA SU AUSCULTACIÓN ÁUREO CABALLERO WWW.ICOG.ES ICOG@ICOG.ES 74 • CREACIÓN DEL SERVICIO GEOLÓGICO Y DE LA CARRERA DE GEOLOGÍA EN LA WEBMASTER: ENRIQUE PAMPLIEGA REPÚBLICA DOMINICANA DISEÑO CYAN, PROYECTOS Y PRODUCCIONES EDITORIALES, S.A. 81 • INVESTIGANDO TEMAS MINERO-AMBIENTALES EN EL NORTE DE CHILE: MÁS ALLÁ DE WWW.CYAN.ES CYAN@CYAN.ES LOS MEGAPROYECTOS, LA INVESTIGACIÓN FORMATEADA Y LA RETÓRICA ISSN: 1131-5016 AMBIENTALISTA DEPÓSITO LEGAL: M-10.137-1992 ‘TIERRA Y TECNOLOGÍA’ MANTIENE CONTACTOS CON 91 • CONSTRUYENDO RELATOS. EL STORYTELLING. CONSTRUYENDO ÍTACAS NUMEROSOS PROFESIONALES DE LAS CIENCIAS DE LA TIERRA Y DISCIPLINAS CONEXAS PARA LA EVALUACIÓN DE 93 • PRESENTACIÓN DEL LIBRO GEOLOGÍA Y VINOS DE ESPAÑA EN EL MINISTERIO DE LOS ARTÍCULOS DE CARÁCTER CIENTÍFICO O INNOVADOR QUE SE PUBLICAN EN LA REVISTA. MEDIO AMBIENTE Y MEDIO RURAL Y MARINO LOS TRABAJOS PUBLICADOS EXPRESAN EXCLUSIVAMENTE LA OPINIÓN DE LOS AUTORES Y LA REVISTA NO SE HACE 95 • REUNIÓN DE LA XIII PROMOCIÓN DE LA FACULTAD DE CIENCIAS GEOLÓGICAS DE LA RESPONSABLE DE SU CONTENIDO. EN LO RELATIVO A LOS DERECHOS DE PUBLICACIÓN, LOS UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID CONTENIDOS DE LOS ARTÍCULOS PODRÁN REPRODUCIRSE SIEMPRE QUE SE CITE EXPRESAMENTE LA FUENTE. 97 • JORNADA SOBRE VOLCANES Y SEGURIDAD AÉREA EN EL COLEGIO DE GEÓLOGOS PORTADA EL SALTILLO EN SU AVENTURA TRASATLÁNTICA, CON EL GALLARDETE AL VIENTO, SÍMBOLO DE LOS NAVÍOS 99 • PRESENTACIÓN DE LA PLATAFORMA DE GEÓLOGOS EMPRENDEDORES QUE ATRAVIESAN EL ATLÁNTICO. FUENTE: CASA DE SU MAJESTAD EL REY, FOTOGRAFÍAS CEDIDAS PARA 102 • INAUGURACIÓN DE LA JORNADA TÉCNICA INTERNACIONAL ‘PRESENTE Y FUTURO LA EXPOSICIÓN “SALTILLO, LOS PRIMEROS 75 AÑOS”, CELEBRADA EN LA ETS DE NÁUTICA Y MÁQUINAS DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EN ESPAÑA’ NAVALES (2007).
  • 4. Editorial La volatilidad geológica l igual que los vaivenes que vemos diariamente en la Bolsa, personal será prácticamente inapreciable, ya que la mayoría de A la geología española vive momentos de gran volatilidad. Lo mismo estamos en los máximos, que caemos en los mínimos altos cargos que ocupaban los puestos suprimidos son funcionarios de carrera. Creo que se olvidan de la representación del último lustro. Cambios en la legislación, cambios en los internacional que tiene un servicio geológico. Aunque los nombramientos, recortes presupuestarios o nuevos planes de contenidos permanezcan —y esperemos que aumenten estudios (la famosa Bolonia) están creando una incertidumbre presupuestariamente— el rango administrativo es fundamental. en el mundo geológico que no se vivía desde hace muchos años. También sorprendió el nombramiento de la nueva directora del Muchas cuestiones en España están cambiando rápidamente, IGME, Rosa de Vidania, una bióloga procedente del CIEMAT, y no nos referimos a la clase política. Sea por motivo de la crisis que ya en los meses de verano ha realizado profundos cambios o por la presión de otras instituciones internacionales, el país tiene en la estructura del organismo. El resultado de estos cambios ya que ponerse al día, los ciudadanos perciben que esto se mueve. se verá en los próximos meses. Sorprendió, igualmente, que su El colectivo de geólogos españoles también lo perciben, pero se toma de posesión se realizara por primera vez en la historia en la preguntan si los cambios serán para bien o para mal. Es una buena sede del propio instituto, en vez de hacerlo en el ministerio. El pregunta de difícil respuesta. Por un lado, las leyes españolas van IGME tiene mucho trabajo que realizar y, uno de ellos, tal vez uno recogiendo, cada vez más, las necesidades de incorporar los de los principales, es la actualización de la cartografía MAGNA. estudios, informes y demás servicios geológicos a los articulados Ahora que están aumentando las intervenciones sobre el territorio, de las leyes, decretos o normas. Parece que los políticos, no sin la donde el conocimiento geológico (en muchos casos especializado) información constante de asesores e instituciones geológicas es fundamental para la buena ejecución, disponer de una (entre ellas el ICOG), van teniendo mejores niveles de cultura cartografía geológica precisa es algo muy necesario. Cada vez geológica y comienzan a entender que la geología es una parte son más utilizados los mapas geológicos, no sólo en la ejecución importante de la actividad social y, sobre todo, de la actividad de las infraestructuras, sino para la gestión de espacios naturales, profesional. la planificación de las costas, la conservación del patrimonio geológico, el estudio de los riesgos naturales, la selección de Pero la desgracia viene cuando la crisis económica golpea en almacenamientos geológicos profundos, la búsqueda de recursos la base del trabajo geológico: las obras de infraestructura y la naturales y hasta para el desarrollo de algunas energías edificación. La actividad en estos dos campos ha descendido alternativas. Una reactivación de un Plan de Cartografía lo suficiente como para que muchos geólogos, y otros muchos Geológica serviría, además, para crear puestos de trabajos profesionales del sector, se hayan ido al paro; ahora, en el colectivo de geólogos, tan afectado por la crisis. precisamente, que los servicios geológicos estaban incorporándose de manera rutinaria a la actividad profesional. Tal vez, lo mejor que ha podido surgir de la crisis es el aumento del carácter emprendedor de muchos geólogos. Empujados al paro Y hablando de servicios geológicos, no podemos pasar por alto con poca edad y con muchas ganas de trabajar, han empezado a el cambio habido en el servicio geológico español: el Instituto concienciarse de que ser emprendedor puede ser una buena salida Geológico y Minero de España (IGME). También aquí la volatilidad ante la crisis. Muchos de ellos están matriculándose en cursos de de posiciones ha sido palpable. Ya sorprendió en el mes de mayo emprendedores, lo que no es habitual en un país donde se arriesga su rebaja de nivel administrativo. Las razones parece ser que poco, se innova menos y en el que la mayoría de los estudiantes fueron económicas: la famosa eliminación de direcciones quieren ser funcionarios; y lo peor no es eso, es que el llamado generales dentro del Plan de Racionalización de la Administración. “capital riesgo” no arriesga nada. Hay unos profesionales jóvenes Puede entenderse que, dada la crisis, se quieran ahorrar costes, que quieren cambiar ese panorama, y eso, siempre, es una buena pero, según los cálculos realizados, el ahorro en costes de noticia. 2 • Tierra y tecnología, nº 37, 2 • Primer semestre de 2010
  • 5. SISMICIDAD Influencias de los eventos sísmicos en las aguas subterráneas Desde tiempos remotos, el ser humano busca la herramienta que le permita predecir cuándo se producirá un terremoto. Millones de muertos, ruina y desolación de ciudades, regiones y naciones que ven detenida su evolución socioeconómica son causas que apremian a descubrir la “piedra filosofal” de las catástrofes. Comportamientos extraños de los animales, cambios en la atmósfera, en el medio geológico y ambiental, presencia de gases, premoniciones, etc., son objeto de estudio con ese fin. También son objeto de investigaciones los cambios en el acuífero y en las características físico-químicas e isotópicas de las aguas, siendo éstos de carácter presísmico, cosísmico y postsísmico. No obstante, son los primeros los que centran la mayoría de esfuerzos académicos. TEXTO | Marc Martínez Parra, hidrogeólogo, IGME, m.martinez@igme.es Palabras clave Terremotos, agua subterránea, sismicidad, hidrogeología La respuesta del medio acuífero ante o de otros medios (mar, ríos, etc.) o tectónica, abriéndose grietas y fracturas; estímulos de origen sísmico se agrupa, removilización en el propio acuífero. Como esta nueva porosidad provoca un descenso a grandes rasgos, en variaciones de las mecanismos apuntados para ello son la de la presión del fluido, lo que produce, a su características del propio acuífero, del expulsión de fluidos sobrepresionados en vez, un aumento de la resistencia a la rotura, comportamiento del agua y de sus zonas sismogénicas, el colapso de una rellenándose las grietas con fluido. Este características físico-químicas e isotópicas. amplia red de fracturas de dilatación antes último fenómeno incrementa la presión del Así, se producen cambios en las condiciones del terremoto, la compresión elástica fluido y disminuye la resistencia a la rotura. de permeabilidad del acuífero, oscilaciones de acuíferos confinados y los cambios de Cuando la tensión tectónica iguala a la del nivel piezométrico y en el caudal de las permeabilidad cerca de la superficie resistencia, se produce el terremoto. Al fuentes, variaciones de las características (Rojstaczer y Wolf, 1989; Koizumi et al., disminuir esta tensión, las grietas se relajan físicas de las aguas subterráneas 1996). Se ha apuntado, en relación con el y los fluidos migran en la dirección aliviadora (conductividad, temperatura, turbidez, fuerza terremoto de Hyogo-ken Nanbú (Koizumi de la presión: las fallas y fracturas próximas. iónica, pH, Eh), de la composición química, et al., 1996), que las variaciones postsísmicas Irregularidades en la superficie de la falla tanto en iones mayoritarios como del nivel freático, acompañadas de e intersecciones con fracturas menores minoritarios (B, Hg, F, Rn, etc.), isotópica incrementos del caudal en fuentes, estaban pueden actuar como canales, concentrando (3He/4He, δD, δ18O, 220Rn/222Rn, etc.) y en la asociadas a cambios en la presión de las el flujo e incrementando la permeabilidad concentración de los gases presentes (Rn, aguas subterráneas. efectiva en la zona de falla. Es frecuente CO2, He, CH4, principalmente). Estas la existencia de salidas transitorias de agua respuestas se producen de manera previa Una teoría que conjuga distintos a lo largo de las fallas o próximas a través o presísmica, simultánea o cosísmica mecanismos es el denominado bombeo de fuentes con terremotos moderados y postsísmica; sin duda, la presísmica es la sísmico (Sibson et al., 1975), que explica superficiales. de mayor interés no sólo científico, sino el transporte del fluido hidrotermal. Según la TERREMOTO también social, ya que permitiría establecer misma, una consecuencia del mecanismo Acumulación El fluido Colapso de tensión Inicio de la rellena las de zona algún tipo de herramienta útil para la de dilatación/difusión del fluido en tectónica dilatación grietas dilatada predicción de sismos. terremotos superficiales es que volúmenes τf considerables de fluido son distribuidos Δτ Causas de la influencia de los sismos rápidamente en la corteza, siguiendo fallas τ en los acuíferos sísmicamente activas. El bombeo sísmico explicaría este fenómeno y su intermitencia. P Los terremotos afectan tanto al fluido como Básicamente, todo está relacionado con tres a las propiedades del acuífero, parámetros: la tensión tectónica, la produciéndose variaciones del nivel resistencia a la rotura y la presión del fluido; Entrada Flujo del piezométrico y de las descargas del acuífero, su distinta combinación favorece al fluido fluido alrededor con el fin de equilibrar las propiedades fenómeno sísmico y a la migración de los de la zona Salida dilatada fluido modificadas; asimismo, también cambian el fluidos (figura 1). Así, con anterioridad quimismo de las aguas, con la incorporación al terremoto, la región en torno al foco se Figura 1. Diagrama sinóptico del proceso de de aguas provenientes de otros acuíferos dilata en respuesta al incremento de tensión bombeo sísmico (modificado de Sibson et al.,1975). Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010 • 3
  • 6. INFLUENCIAS DE LOS EVENTOS SÍSMICOS EN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Determinación de sismos que pueden piezométrico del “ruido de fondo”; la fórmula manantiales y surgencias. No obstante, influir en las aguas subterráneas es: M>=1,55+1,82 log D. se debe conocer la evolución natural de la piezometría e hidrometría en los acuíferos Acotar áreas en las que se pueden estudiar Sin embargo, Bowman et al. (1998) estudiados, ante otras posibles influencias señales asociadas a sismos, de carácter afirmaban que no existía razón física para que generen variaciones, como la relación presísmico, cosísmico y postsísmico, resulta que la región crítica fuese un perfecto con la precipitación. Es por ello que se extremadamente complejo. Existen tres círculo con centro en el epicentro, como precisa disponer de datos diarios de factores que dificultan la selección de áreas indican Dobrovolsky et al. (1979) e, incluso, pluviometría de la región y un afectadas y sismos que pueden influir en las tampoco sería explicado si la forma conocimiento suficiente del funcionamiento aguas subterráneas: la proximidad o del área tuviese una forma elipsoidal. hidrodinámico del acuífero. coincidencia temporal de los mismos, la Asimismo, como se ha indicado en los proximidad espacial en la zona de actividad anteriores ejemplos, se han encontrado El aumento de la permeabilidad a causa sismotectónica y el rango de las magnitudes formulaciones matemáticas aplicables a de los movimientos sísmicos explicaría el a partir de las que se puede considerar que determinadas captaciones, por lo que su incremento de caudal en algunas fuentes, afectan a los acuíferos. Descartar generalización para una región, con unas como en el caso del sismo de M=7,1 en determinados sismos o áreas de influencia, determinadas fórmulas, puede no ser Loma Prieta (EE UU, 1989) (Rojstaczer y en función de su lejanía espacial o temporal posible. Por ello, es preciso un estudio Wolf, 1989). Así, se puede establecer que y de su baja magnitud, supone un riesgo detallado durante un amplio periodo de la permeabilidad de una región tectónica en cuanto a descartar de antemano posibles tiempo, interanual, en el que se contemple depende de la duración e incremento orígenes y considerar que las variaciones un amplio monitoreo de manera continuada del periodo de sismicidad y de la disminución pueden deberse a otros factores. para evaluar los sismos y las estructuras de la misma durante los periodos a las que se pueden asociar los sismos intersísmicos. No obstante, otros cambios Dobrovolsky et al. (1979) evidenciaron la y las influencias en los acuíferos y aguas persisten y son difícilmente explicables: posibilidad de que fenómenos precursores subterráneas. incrementos de caudales de fuentes se encontrarían dentro o próximos a la zona y arroyos tras los terremotos, que se epicentral, según la siguiente ley Cambios físicos en el medio acuífero, mantienen durante un periodo de meses exponencial: DF=100,45M, donde M es la en la piezometría y en su e, incluso, años. magnitud del sismo y DF se expresa en funcionamiento kilómetros. Esta área se denomina área La selección de los puntos de observación de preparación del sismo y estaría asociada Los sismos afectan a las propiedades es fundamental para determinar la posible a las tensiones en la corteza terrestre. En y geometría del acuífero, produciendo influencia de los sismos en los parámetros 1981, Hauksson y Goddard confirmaron cambios en el nivel piezométrico y en las y propiedades de los acuíferos. Los cambios dicha aproximación mediante el estudio del descargas de los acuíferos a través de de nivel piezométrico registrados en radón en una surgencia termal en Islandia. Sin embargo, Takemoto (1991) define otra fórmula a partir de dos puntos de 24,7 observación en Japón y que corresponde a log r=0,51M -1,9. Pero una fórmula que define un radio fijo no contempla las 25 Profundidad del nivel piezométrico (m) diferentes heterogeneidades en cuanto a naturaleza litológica de los acuíferos, ni la existencia de fallas o estructuras que son 25,3 SISMO focos de sismos y otras que no lo son. Roeloffs (1998) describe que para el sondeo “Haibara” (Japón) se establecía que las 25,6 variaciones de nivel piezométrico se producían si la magnitud del sismo M>=0,69+2,45 log D, donde D es la distancia 25,9 que separa el sondeo del hipocentro (en kilómetros). También para la fuente termal Usami se describió que se producía 26,2 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 incremento de temperatura por terremotos si M>=1,3+2,2 log D. Para el sondeo “BV”, Días del mes de julio de 1995 que Roeloffs estudió en California (Roeloffs, Figura 2. Variación del nivel en un sondeo situado cerca de la falla (arriba) y otro sito a 0,6 kilómetros del eje 1998), se encontró una relación que permitía de la falla (inferior). La variación del 12 al 13 de julio no está asociada al cambio de presión atmosférica discriminar los pequeños cambios de nivel o precipitaciones ni efectos humanos, sino que se asocia a fallas activas (modificado de Kissin et al., 1996). 4 • Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010
  • 7. SISMICIDAD captaciones pueden estar asociados 8,1 Eje X: días a fracturas próximas afectadas por el 8,3 Eje Y: profundidad del nivel 8,3 piezométrico en m terremoto (Rojstaczer y Wolf, 1989; Koizumi 8,5 et al., 1996). Se ha apuntado, en relación con 8,5 8,7 49,4 el terremoto de Hyogo-ken Nanbú (Koizumi 8,7 8,9 et al., 1996), que las variaciones postsísmicas 49,1 8,9 del nivel freático, acompañadas de 25 27 29 1 3 22 24 26 28 30 14 16 18 20 22 incrementos del caudal en fuentes, están 6,5 42,1 asociadas a los cambios en la presión del 7,6 agua subterránea. En Turkmenistán, 7,5 42,3 en sondeos entre 33 a 2.625 metros de 7,9 8,5 42,5 profundidad, se registraron un gran número 4 6 8 10 12 9,5 42,7 de variaciones del nivel freático, de corto 23 25 27 29 1 20 22 24 26 28 y largo plazo, que reflejan la existencia de procesos geodinámicos activos, Figura 3. Típicos ejemplos de variaciones de nivel piezométrico en corto espacio de tiempo: caídas y ascensos registrándose únicamente estas variaciones bruscos, salto de caída, salto ascendente, ascenso suave, descenso suave y variaciones pulsacionales. Estos cambios no están siempre claramente asociados a sismos, siendo éstos de M=2,7 a 4,8 y en distintos periodos en las captaciones próximas a las fallas más o menos próximos de los sismos a las anomalías (modificado de Kissin et al., 1996). y en acuíferos confinados, siendo difíciles de diferenciar de otras causas para oscilaciones observadas en captaciones son raros y pueden estar relacionados con sismo de Borah Peak (EE UU, M=7,3, año alejadas de las fallas. Estas anomalías deformaciones lentas. Estas anomalías 1983), en caudales de las fuentes y ríos responden a deformaciones irregulares previas a los terremotos se usan para en 18 km2, produciéndose extrusiones de relativamente rápidas en la zona de falla, predicción; en Italia se ha deducido una aguas fangosas en las calizas encajantes acelerándose periódicamente y existiendo interrelación entre terremotos y anomalías y “hervideros” de arena a través del aluvial pulsaciones (Kissin et al., 1996) (figura 2). producidas en los 28 días anteriores a los (Wood et al., 1985). Otro ejemplo lo suponen Un 56% de las variaciones a corto plazo sismos (Albarello et al., 1991). Ello se ha los incrementos de caudal asociados al del nivel piezométrico precede o bien establecido estudiando las variaciones terremoto de 1964 en Alaska (Waller, 1964), acompaña a los terremotos, siendo el 44% piezométricas en un pozo de 10 metros. de M=8,4-8,6, llegando en algunos casos restante atribuible a movimientos Se puede pensar que las aguas profundas hasta un 200% durante seis semanas. Estos asísmicos. Las amplitudes, que superan los geotermales aportan agua a los acuíferos sismos no tienen que ser de gran intensidad; 57 metros para un periodo de oscilación superficiales por aportes a través de un así, Stejskal et al. (2008) describieron que un de dos a dos años y medio, pueden medio poroso. Sin embargo, ello muestra conjunto de fuentes mostraron un predecir fuertes terremotos y también en una característica común en este tipo de incremento de caudal superior a un 40% variaciones a corto término (más de cinco estudios: se caracteriza como evidencia y de manera cosísmica durante sismos de M días). Existen grandes diferencias a lo largo de oscilación piezométrica un fenómeno menor a 5. Estos aumentos pueden ser muy de la falla activa. Gracias a las asociado únicamente a una o varias rápidos; tras el terremoto de Loma Prieta oscilaciones piezométricas se han captaciones, para las que sí pueden valer (1989, M=7,1) (Rojstaczer y Wolf, 1991) se establecido áreas más o menos estables los comportamientos, pero que puede incrementaron los caudales de los arroyos en las fallas (Kissin et al., 1996). resultar difícilmente extrapolable a otros y fuentes a los 15 minutos. Las variaciones del nivel piezométrico a corto lugares o captaciones. plazo (figura 3) pueden ser de varios tipos: Un ejemplo de posible influencia de caídas o ascensos bruscos, pulsaciones, Acuíferos confinados y libres pueden un sismo en España, se ha descrito caída y ascenso con recuperación del nivel comportarse de distinta manera frente relacionado con Fuente Caputa (Murcia), previo, o ascensos suaves y descensos a un sismo. Así, tras el terremoto de cuyo caudal, de 3,7-5,5 L/s, se secó horas suaves (Kissin et al., 1996). La duración Alaska de marzo de 1964 (Waller, 1964), después del terremoto de febrero de 1999 de estos fenómenos no suele superar las 24 de M=8,4-8,6, los niveles piezométricos (Rodríguez Estrella, com. pers.), para horas y la amplitud de la variación no excede en el acuífero libre no se vieron afectados incrementarse con posterioridad y de 0,3 metros. Su origen es la respuesta a grandes distancias del epicentro, pero sí disminuir progresivamente. Así, el 4 de a tensiones extensivas o compresivas los del acuífero confinado, que, tras un año marzo de 1999, 30 días después del sismo o movimientos a lo largo de las fallas. del terremoto, no se habían recuperado de Mula (M=5), se estimó un caudal de 30 Las fluctuaciones a corto y largo plazo totalmente. L/s y, a los 60 días, el caudal medido era pueden ser de distinto signo (ascenso de 9,71 L/s. En ese periodo la lluvia fue y descenso); si coinciden cerca de La mayor parte de las variaciones de los escasa, de 31-40 milímetros en el mes de la falla se acelerará la compactación, caudales corresponden a incrementos del marzo, volúmenes que en otras fechas no descompactación o desplazamiento de las mismo, de carácter postsísmico. Ejemplo producen incremento de caudal en la rocas. Los movimientos de signo contrario de ello son los incrementos asociados al fuente (Martínez y Durán, 2004). Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010 • 5
  • 8. INFLUENCIAS DE LOS EVENTOS SÍSMICOS EN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Variaciones en los componentes Como anomalías presísmicas, se han descrito Se han estudiado numerosas anomalías físicos, químicos e isotópicos ascensos de la concentración presísmicas y postsísmicas de su contenido de las aguas subterráneas de componentes iónicos de las aguas, en las aguas subterráneas, principalmente en un entorno próximo a la falla o al conjunto en la antigua URSS, China y Japón. La La utilización de la hidroquímica clásica de fallas activas en las que se situará el monitorización de una captación, fuente y la isotópica permite caracterizar la hipocentro del terremoto; sin embargo, estas o sondeo puede resultar de gran interés actividad sísmica, observándose anomalías pueden cesar días o semanas en cuanto a identificar las variaciones del alteraciones de carácter presísmico, antes del terremoto. Asimismo, las contenido en radón en las aguas cosísmico y postsísmico (Suer et al., 2008). anomalías pueden estar en función subterráneas. Asociado al terremoto de Kobe de la magnitud y distancia hipocentral (1995, M=7,2) se observó, en un pozo Se han estudiado las anomalías asociadas del terremoto. Como ejemplo, destacar de 17 metros de profundidad y situado a 30 a componentes del agua subterránea, en que se produjeron cambios previos al sismo kilómetros al NE del hipocentro, incrementos iones mayoritarios (Cl, SO4) o minoritarios de Hyogo-ken Nanbú (1995, M=7,2) en en el contenido que se iniciaron meses antes (Hg, F, Rn), relaciones iónicas, el quimismo de las aguas subterráneas, (diciembre de 1993, 20 Bq/L), alcanzando en conductividad eléctrica, temperatura en pozos situados a 20 km del epicentro noviembre de 1994 los 60 Bq/L y llegando a y turbidez, de las que el que más éxito del terremoto (Tsonugai y Wakita, 1996). alcanzar diez días antes un contenido en investigador ha tenido es el radón. radón diez veces superior (mayor a 250 Bq/L) Las anomalías postsísmicas, cuando se al inicio del control y empezar a descender Según Barsukov et al. (1985), los iones producen, suelen ser descensos de la siete días antes (figura 4). La temperatura, mayoritarios y minoritarios tienen una alta concentración durante días a más de una sin embargo, se ha mantenido estable estabilidad de los contenidos en periodos semana hasta alcanzar de nuevo el contenido durante el periodo estudiado. La explicación de actividad sísmica en reposo (variaciones habitual, estando también en función de la de esta anomalía y su relación con el en el fondo del 2-7%), pero son menos magnitud y distancia hipocentral del terremoto está relacionada con la existencia eficaces como herramientas precursoras, terremoto. Estos descensos se han observado de una falla situada a 500 metros al oeste debido a la falta de técnicas eficaces de asociados al mencionado terremoto de del sondeo controlado, incrementándose el análisis para la monitorización continua. Hyogo-ken Nanbú (Ohno y Wakita, 1996). contenido en radón al acercarse a la misma, manifestando la existencia de tensión El estudio de la evolución química de las El radón Rn222 es químicamente inerte y alrededor de la falla. Si las variaciones fuentes termales resulta idóneo para altamente soluble en agua. Generalmente, de radón pueden reflejar la formación de observar las posibles influencias sísmicas. el radón no escapa de la roca. Su contenido microfracturas en el acuífero, el descenso Ello se debe a que los cambios químicos en el agua es inversamente proporcional al de su contenido diez días antes del evento pueden afectar, pues, al ser surgencias tamaño de la granulometría del acuífero, sísmico puede relacionarse con un sellado de de acuíferos confinados, que son más pero la formación de microfracturas reduce fracturas. A su vez, tras el terremoto se han sensibles a los cambios tensionales el tamaño de grano y aumenta la presencia observado valores irregulares, posiblemente volumétricos, sus orígenes se hallan del radón en el agua; por ello, sirve como debidos a que el shock sísmico no ha sido a más profundidad que las de otras aguas trazador de cambios de los esfuerzos de la completo y se ha continuado liberando la subterráneas y sus flujos se producen corteza causados por los terremotos. tensión acumulada (Igarashi et al., 1995). siguiendo zonas fracturadas en rocas del basamento, en áreas de fallas (Koizumi, 250 1996). El incremento de las fracturas puede afectar a la química de las aguas 200 subterráneas, ya que las aguas atrapadas en los poros intersticiales y ricos en solutos, debido al esfuerzo tectónico, 150 Terremoto se liberan e incorporan a las aguas Radón (Bq/L) M=7,2 subterráneas, incrementando la salinidad. También puede asociarse 100 a la entrada de aguas subterráneas procedentes de otros acuíferos, que cambian la composición química de las 50 aguas; por ello, para estudiar la evolución de algún ión mayoritario 0 determinante, debería conocerse primero XI-94 XII-94 I-95 II-95 III-95 la calidad química natural de las aguas de los acuíferos circundantes, superiores Figura 4. Contenido de radón en un pozo al sur de Nishinomiya (Japón), antes del terremoto de Kobe, del e inferiores. 17 de enero de 1995, de M=7,2 (Igarashi et al., 1995). 6 • Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010
  • 9. SISMICIDAD observó en distintas captaciones y fuentes en 17 el norte y suroeste de China, unos afectados M=7,2 y otros no (Li, 1986), previamente a los sismos, en el entorno al área epicentral. 16 Los cloruros y sulfatos, como componentes mayoritarios, también muestran anomalías Cl(mg/L) 15 frente a la actividad sísmica. Este fenómeno se ha constatado en dos 14 sondeos de 100 metros de profundidad, con contenidos iniciales constantes de cloruros y sulfatos, entre junio de 1993 13 y julio de 1994, incrementándose en agosto MY AG O DE MZ JN AG N E AB de 1994, y cuatro días antes del terremoto de 1993 1994 1995 Kobe (M=7,2, enero de 1995) aumentó un Figura 5. Variación temporal del Cl en agua subterránea antes y después del terremoto de Kobe de 1995, 10% más (figura 5) (Tsunogai y Wakita, monitorizado en el sondeo ROK (modificado de Tsunogai y Wakita, 1995). 1995). Tras el terremoto siguió ascendiendo durante dos meses más Las anomalías pueden ser presísmicas o y Wakita, 1996), y sí previo al mismo se y posteriormente empezó a descender postsísmicas y detectables en el plazo de observaron variaciones en la temperatura la concentración. Asimismo, se han dos días a una semana previo a los sismos, e incluso turbidez en las aguas subterráneas observado incrementos en cloruros tal como se observó en el sondeo de 200 en alguna área próxima. y sulfatos en fuentes termales, días antes metros de profundidad próximo a fallas de un enjambre de sismos (magnitudes activas (Igarashi y Wakita, 1990). Aunque se estudian la influencia de los inferiores a 4,8) en la península de Izu sismos de magnitudes superiores a 5, en la (Japón) (Nishizawa et al., 1998). Se producen afecciones combinadas India (Virk, 1998) se han correlacionado de distintos parámetros, aunque no siempre variaciones de radón en suelo y aguas También se han manifestado variaciones los mismos, manteniéndose otros sin subterráneas con eventos miscrosísmicos en el contenido de cloruros en los Pirineos modificaciones. Así, tras el terremoto de pequeña magnitud (M=2-4), acaecidos (sismo de M=5,2) (Toutain et al., 1997), de Hyogo-ken Nanbú (1995, M=7,2), el en el noroeste del Himalaya, y descensos donde se incrementó en unas fuentes contenido de radón en un sondeo situado de contenido del mismo tras el terremoto. hasta un 36. Tras el terremoto de Alaska a 260 kilómetros decreció cerca de un 5%, (1964, M=8,4-8,6), se observó un aunque este descenso no va acompañado La distribución espacial de las anomalías no incremento de la concentración de cloruros de cambios en el nivel piezométrico (Ohno tiene por qué ser homogénea, como se en un área costera, pasando de 600 a 850 mg/L (Waller, 1964). También se produjeron aportes de fango y arena en fuentes y pozos durante horas o pocos 900 3,5 días, aunque en algún caso llegaron 880 3 a mantenerse durante dos semanas. 2,5 860 En Sicilia, se han observado ligeras Magnitud mg/L SO4 2 840 variaciones en sulfatos asociados a 1,5 enjambres de sismos (Favara et al., 2007). 820 También se advierten incrementos en el 1 contenido de turbidez, como ya se observó 800 0,5 en fuentes como la de Mula, en 1999 780 0 (Rodríguez Estrella, com. pers.), o en el sur de Italia (Pizzino et al., 2003). En España, 16/2/1999 18/2/1999 3/4/1999 9/4/1999 14/4/1999 19/4/1999 24/4/1999 4/28/1999 3/5/1999 8/5/1999 13/5/1999 18/5/1999 20/5/1999 25/5/1999 30/5/1999 5/6/1999 10/6/1999 15/6/1999 20/6/1999 25/6/1999 2/7/1999 relacionado con el sismo de Mula (Murcia) de mayo de 1999 (M=3), se observa que periodo en los manantiales termales de Archena y Fortuna sí se producen incrementos sismos próximos a Mula sulfatos en sulfatos y cloruros 20 y 8 días antes (Martínez y Durán, 2004) (figura 6). En Baños Figura 6. Evolución del contenido en sulfatos en Baños de Mula, en relación con el sismo de mayo de 1999, de Mula se advirtieron aumentos en el de M=3 (modificado de Martínez y Durán, 2004). contenido químico de los iones mayoritarios, Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010 • 7
  • 10. INFLUENCIAS DE LOS EVENTOS SÍSMICOS EN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS desciende 4 ºC. Ello se ha atribuido a la 4.000 entrada de agua aportada por el entorno, ML=7,3 ML=6,4 ML=5,2 ML=4,1 ML=6,7 ML=7,0 ML=4,1 ML=4,9 ML=4,0 favorecido por el terremoto. Int=5 Int=6 Int=5 Int=4 Int=5 Int=2 Int=4 Int=4 Int=4 3.000 Se han estudiado variaciones periódicas de la temperatura en el periodo de mayo Cl- (ppm) +2δ Media -2δ de 1983 a julio de 1984, causadas por 2.000 liberaciones tensionales localizadas, inducidas a terremotos con pequeña 1.000 intensidad sísmica (Koizumi, 1995). 150 Cambios en la temperatura se han observado previos a los terremotos más 120 superficiales próximos a la fuente artesiana 90 termal de Usami (Mogi et al., 1988). SO42- (ppm) 60 Como se ha descrito, se pueden estudiar +2δ 30 Media diversos parámetros o características -2δ físico-químicas de las aguas, pero es común 0 que se produzcan cambios en varias. 180 160 La interpretación de la variación del 140 contenido de los diferentes iones u otras Precipitación (mm) 120 características no resulta fácil, ya que los 100 análisis químicos y otras determinaciones 80 60 incorporan una serie de variaciones tanto 40 de origen natural, como incertidumbres de 20 muestreo y analíticas. Por ello, Toutain et 0 al. (1997) plantean el emplear una horquilla 7/1/99 11/1/99 3/1/00 7/1/00 11/1/00 3/1301 7/1/01 definida por 2σ (desviación típica de la Días muestra), en la que se encontrarían dentro la mayoría de análisis y los que se saliesen Figura 7. Utilización de la horquilla definida por 2σ para determinar cuáles son las anomalías que se pueden de la misma podrían considerarse considerar como tales, en el caso del contenido en sulfatos y cloruros (modificado de Song et al., 2006). anomalías a estudiar. Para ello, se realiza el tratamiento estadístico descriptivo de principalmente en el SO42- (8,6%), tras los subterráneas antes de terremotos las muestras de ese año y, para cada punto sismos, aunque sin monitorización no pequeños y moderados (Fang, 1985). muestreado, se determina el valor medio se puede precisar si este incremento se de cada parámetro y la desviación típica produjo antes del sismo (Martínez y Durán, Respecto a los isótopos estables (δD y δ18O), del mismo (σ). Se emplea la siguiente 2004). se han observado variaciones asociadas fórmula para los elementos mayoritarios: a sismos (Suer et al., 2008), con incrementos 2σ-C media+2σ, con la que se obtienen dos Respecto al mercurio, se ha estudiado de δD en el caso de sismos en EE UU en el valores que representados constituyen la variación de su concentración como año 1980, o incrementos de δ18O en aguas dos líneas que definen la horquilla en la indicador en China (Yangfen et al., 1989; termales en la isla de Vulcano (Italia), que los parámetros que se excedan se Zhang, 1991), donde fluctúa dentro de un previos a actividad sísmica. Sato et al. (2006) considerarán anomalías a estudiar. estrecho rango, variando antes de los estudiaron variaciones temporales de estos terremotos, con una amplitud superior en isótopos, aunque no encontraron nada Así, Sheng Rong et al. (2003) observaron diez veces al valor de fondo, y en función significativo. No obstante, buscar posibles anomalías fuera de este rango únicamente de la magnitud del terremoto, finalizando variaciones, causadas por al incorporación en el caso de sulfatos y nitratos, con un este incremento antes del mismo. de aguas procedentes de otros niveles incremento continuado y un descenso acuíferos a causa de los sismos, puede brusco tras el terremoto de Chi-Chi El fluoruro, como elemento minoritario, resultar de interés. (Taiwán), en 1999. Otro ejemplo de este también resulta un buen indicador. Según tratamiento lo describen Song et al. (2006), Guiru et al. (1985), se incrementa el F- Tras el terremoto de Loma Prieta donde se identifican anomalías asociadas antes del terremoto de Ninghe (1976, (Rojstaczer, 1991) se incrementa la fuerza a sulfatos y cloruros en aguas termales M=6,9). Se ha estudiado en Guangdong iónica, el índice de saturación de la calcita y artesianas, debidas a diversos sismos (China) la variación de F- en las aguas pasa de 0,4 a 0,8 y la temperatura en el centro-oeste de Taiwán (figura 7). 8 • Tierra y tecnología, nº 37, 3-10 • Primer semestre de 2010
  • 11. SISMICIDAD Sin embargo, la mayoría de estos sismos Para su interpretación se establece una intensidades inferiores a M=3, discernir son de magnitudes >5, y siempre con horquilla de oscilaciones naturales que cuáles han podido afectar a estas respecto a iones mayoritarios. permite hacer patente las anomalías características de los acuíferos. Existen de origen tal vez sísmico. tres factores que dificultan la selección Conclusiones de sismos que pueden influir en las Para realizar estas determinaciones, se aguas subterráneas: la proximidad o Los movimientos sísmicos afectan a las monitorizan de manera continuada fuentes coincidencia temporal de los mismos, propiedades de los acuíferos y a las y sondeos. la proximidad espacial, o no, a la zona características físico-químicas de las aguas de actividad sismotectónica y el rango de subterráneas y de su comportamiento. La Las anomalías se encuentran asociadas las magnitudes a partir de las que se duración de estos efectos es muy variable: de a fuentes termales, captaciones, acuíferos puede considerar que afectan a los días a meses. Estas anomalías se producen libres y confinados, sismos de todo tipo de acuíferos. Asimismo, para determinar de manera presísmica, cosísmica o postsísmica. magnitud, al medio acuífero o a las aguas, que la variación observada se trata de a complejas estructuras o a fallas, con una anomalía no causada por el propio Se han observado cambios en la comportamientos en ocasiones predecibles funcionamiento hidrogeológico u otras piezometría, permeabilidad, caudal de las gracias a fórmulas matemáticas, etc. Sin influencias ajenas a los movimientos fuentes, temperatura, pH, turbidez, fuerza embargo, no se ha encontrado un patrón sísmicos, es preciso conocer la iónica, conductividad eléctrica, componentes homogéneo o metodología que pueda estructura y el comportamiento iónicos mayoritarios (principalmente Cl- y aplicarse para todos los casos. La hidrodinámico del acuífero estudiado, SO42-), elementos minoritarios y traza (Hg, F, heterogeneidad y la impredecibilidad aún la captación monitorizada y un amplio Rn, etc.), así como isotópica de las aguas son predominantes en los estudios. periodo temporal con abundantes subterráneas (3He/4He, δD, δ18O, 220Rn/222Rn, datos continuos, que permitan etc.) y en la concentración de los gases Resulta complejo en áreas tectónicamente diferenciar los cambios asociados presentes (Rn, CO2, He, CH4, principalmente). activas, con continuos sismos de a los sismos del resto. Bibliografía Hauksson, E. y Goddard, J. G. (1981). Radon earthquake precursor studies in Iceland, Journal of Geophysical Research, 86, Albarello, D.; Ferrari, G.; Martinelli, G. y Mucciarelli, M. (1991). 7037-7054. Well-level variation as a possible seismic precursor: a Igarashi G. y Wakita, H. (1990). 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  • 12. INFLUENCIAS DE LOS EVENTOS SÍSMICOS EN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Ohno, M. y Wakita, H. (1996). Coseismic radon changes Suer, S.; Guleç, N.; Mutlu, H.; Hilton, D. R.; Çifter, C. y Sayin, M. of the 1995 Hygo-ken Nanbu earthquake, J. Phys. Earth, (2008). Geochemical monitoring of geothermal Waters (2002- 44, 391-395. 2004) along the north Anatolian fault zone, Turkey: spatial Pizzino, L.; Cinti, D.; Barbieri, M., Galli, G., Voltattorni, and temporal variations and relationship to sismic activity, N. y Quattrocchi, F. (2003). The October 31 (ml 5.4) and Pure and Applied Geophysics, 165, 17-43. November 1 (ml 5.3) Molise earthquakes (Southern Italy). Takemoto, S. (1991). Some problems on detection of earthquake First results from geochemistry. CD-volume, Geophysical precursors by means of continuous monitoring of crustal research abstracts, 5, 03640, EGS-AGU-EGU Joint strains and tilts, Journal of Geophysical Research, 96, 10377- Assembly. 10390. Roeloffs, E. (1998). Persistent water level changes in a well near Toutain, J. P.; Muñoz, M.; Poitrasson, F. y Lienard, A. C. (1997): Parkfield, California, due to local and distant earthquakes, Spring water chloride ion anomaly prior to M=5.2 Pyrenean Journal of Geophysical Research, 103, B1, 869-889. earthquake, Earth Plan. Sci. Lett., 149, 113-119. Rojstaczer, S. y Wolf, S. (1991). Hydrologic changes associated Tsunogai, U. y Wakita, H. (1995). Precursory chemical changes with the earthquake in The San Lorenzo and Pescadero in ground water: Kobe earthquake, Japan, Science, 269, drainage basins, Open File Report 91-567, US Geological 61-63. Survey, Menlo Park, California, E51-E64. Tsunogai, U. y Wakita, H. (1996). Anomalous changes in Sato, T.; Machida, I.; Takahashi, M. y Nakamura, T. (2006). groundwater chemistry-possible precursors of the 1995 Geochemical changes in spring water associated with the Hyogo-ken Nanbu earthquake, Japan, Journal of Physics of 2000 eruption of the Miyakejima Volcano, Japan, Pure and the Earth, 44, 4, 381-390. Applied Geophysics, 163, 809-823. Virk, H. (1998). Postdiction of Uttarkashi and Chamba Sheng-Rong, S.; Wei-Yi, K.; Yaw-Lin, Ch.; Y-Chieh, L.; Chia-mei, earthquakes using radon precursory signals, J. Earthquake Ll.; Li-Wei, K.; Tsanyao, F. Y. y Huann-Jih, L. (2003). Prediction Research, 7, 89-97. Groundwater chemical anomaly before and after the Chi-Chi Waller, R. M. (1964). Effects of the march 1964 Alaska earthquake in Taiwan, TAO, 14, 3, 311-320. Earthquake on the hydrology of the Anchorage area, Sibson, R. H.; Moore, J. y Ramkin, A. (1975). Seismic pumping. A Geological Survey Professional, Paper 544-B, 17, 1 Plate. hydrothermal fluid transport mechanism, Journal of the Wood, S.; Wurts, C.; Lane, T.; Ballenger, N.; Shaleen, M. Geological Society of London, 131, 653-659. y Totorica, D. (1985): The Borah Peak, Idaho earthquake Song, S. R.; Ku, MW. Y.; Chen, Y. L.; Liu, C. M.; Chen, H. F.; Chan, of October 28, 1983-Hydriologic effects, Earthquake Spectra, P. S.; Chen, Y. G.; Yang, T. F.; Chen, C. H.; Liu, T. K. y Lee, M. 2, 1, 127-150. (2006). Hydrogeochemical anomalies in the springs of the Yangfen, J.; Zonghua, W.; Chunsheng, S.; Jiazhen, W. y Hongren, Chiayi area in West-central Taiwan as possible precursors to Z. (1989). Earthquake prediction through the observation and earthquakes, Pure and Applied Geophysics, 163, 675-691. measurement of mercury content variation in water, Journal Stejskal, V.; Malek, J. y Novotny, O. (2008). Variations in discharge of Geochemical Exploration, 33, 1-3. and temperature of mineral sprongs at the Frantiskov lazne spa, Zhang, W.; Shi. P. y Zhang, P. (1991). Mercury concentration as a Cech Republic, during a nearby earthquake swarm in 1985/86, new index of short-term and inmminent anomalies, Studia Geophysica et Geodaetica, 52. Earthquake research in China, 5 (1), 27-44.
  • 13. MINERÍA Capacitación del geólogo en explotación minera versus la reserva competencial en la Ley de Minas. Una necesidad de cambio Se realiza una reflexión sobre la evolución histórica de la legislación minera y las competencias preferentes que se atribuyen a los ingenieros de Minas, en detrimento de los geólogos. TEXTO | Rubén Esteban Pérez, geólogo, Col. nº 2.900, EurGeol nº 639 EFG Palabras clave Minería, Ley de Minas Geología e ingeniería de Minas: una atribuciones en la minería antigua base común para ambas disciplinas y moderna que, en la primera traducción al inglés de esta obra, en 1912, Herbert Ha llovido mucho desde que Georgius Hoover (figura 2) (el que fue más tarde Agrícola escribió De Re Metallica presidente de Estados Unidos), que era (publicado por primera vez en 1556) (figura 1). ingeniero de Minas, colaboró con su Hasta el siglo XVI, la figura del geólogo y esposa, Louise Henry Hoover, que era del ingeniero de Minas, tal y como hoy en geóloga. día las entendemos, se fundían en un mismo ente que se asemejaba más a un Hasta el siglo XVII y XVIII, la geología alquimista que a un técnico. Hablamos de como ciencia no alcanzó un desarrollo una persona que bebía directamente de las importante en el mundo de las ciencias fuentes de la hermética, que se movía naturales. En el siglo XVII la geología se en un mundo de metafísica, filosofía y fue fundamentando en la premisa de que espiritualidad y que pasaba su vida en el de alguna forma había que demostrar laboratorio buscando la piedra filosofal. que lo contenido en la Biblia era cierto; ahí comenzó su desarrollo. De Re Metallica fue la base de los estudios sobre explotación y tecnología En el siglo XVIII, su avance corrió parejo Figura 1. Portada de De Re Metallica. minera durante 180 años tras su al de la minería: el conocimiento de publicación. Constituyó el germen del declive de la alquimia occidental medieval con la llegada del auge de la ciencia moderna, basada en la experimentación. Varios de los libros (capítulos) que componen esta obra hablan de exploración e investigación de yacimientos mineros con gran profusión de detalles y con una base científica y técnica muy avanzada para esa época. Naturalmente, no habla expresamente de geólogos, pero tampoco de ingenieros de Minas; habla de mineros en sentido general, que investigan, descubren, delimitan y luego explotan venas minerales. Hasta tal punto el ingeniero de Minas y el geólogo han estado directamente relacionados y hasta solapados en sus Figura 2. Herbert Hoover y su mujer, la geóloga Louise Henry Hoover. Tierra y tecnología, nº 37, 11-16 • Primer semestre de 2010 • 11
  • 14. CAPACITACIÓN DEL GEÓLOGO EN EXPLOTACIÓN MINERA VERSUS LA RESERVA COMPETENCIAL EN LA LEY DE MINAS. UNA NECESIDAD DE CAMBIO yacimientos y su disposición en el espacio se especializó en la técnica de explotación tridimensional. Todo este progreso y el minera. inició de los estudios de Geología en las universidades (la primera fue el Museo La minería del siglo XIX, donde la Nacional de Historia Natural de Francia) revolución industrial y la importancia fue debido al boom económico que la que España tenía en la exportación de minería trajo al mundo de aquella época. minerales a nivel mundial, y el periodo de la dictadura de Franco, donde era El término geología como tal, y el de necesario ser autosuficiente en la geólogo como persona que se dedicaba a producción de materias primas para la geología, no fue concebido y recibido por la industria, llevaron a un florecimiento la comunidad científica hasta que apareció de la investigación minera en el que los publicado en la Enciclopedia de Diderot, geólogos iniciaron una importante en 1751. andadura en su reconocimiento por otros profesionales del sector, pero siempre Legislación minera en España desde un punto de vista previo a la desde la edad media hasta la vigente explotación de la mina o al avance Ley de 1973 de los tajos. Figura 3. Retrato de Juan I de Castilla. En España, la primera regulación de la La labor del geólogo en la exploración minería se remonta al año 1387. En ella, e investigación minera, en el ámbito Juan I de Castilla (figura 3) se declaraba y orientaciones dictadas en la Ley de junio internacional, es incuestionable. Está propietario de todas las minas y daba el de 1938 y en el Decreto de septiembre de recogida en extensos e importantes derecho a cualquier persona del reino para 1939. trabajos, como los realizados por el investigarlas y explotarlas, a cambio geólogo Hugh E. McKinstry en la primera de ceder al rey las dos terceras partes Esta nueva ley reguladora recoge lo mitad del siglo XX. del producto neto obtenido. fundamental de la experiencia mundial en la materia y enuncia, en lo referente a las También se recoge esta labor en los En 1584, se dictaron las Ordenanzas competencias propias de nuestra profesión, códigos de conducta profesional que, con de Felipe II, que desarrollaron por completo los siguientes puntos: carácter internacional, están publicados el principio de la regalía minera. para la redacción de estudios de valoración Constituyeron un verdadero código minero, • Aparece el concepto de permiso de yacimientos minerales, con el objeto de que estuvo en vigor durante 241 años. de investigación como fase previa que sirvan para profesionales no a la concesión de explotación. directamente relacionados con las ciencias Durante el reinado de Fernando VII se • Se reestablecen los antiguos principios de la Tierra, como brokers, inversores, promulgó el Real Decreto de 4 de julio que obligan a investigar las minas ejecutivos, etc. En éstos, entre los que se de 1825, por el cual se establecieron las y a mantenerlas en actividad. encuentran el JORC Code en Australasia, concesiones reales como única vía para • Todas las explotaciones mineras quedan el UK Reporting Code en Europa, el CIM poder explotar las minas propiedad sujetas a la inspección y vigilancia del 43-101 en Canadá o el Samcode en de la Corona. Cuerpo Nacional de Ingenieros de Minas Sudáfrica, entre los más importantes, y que del Estado. se utilizan en minería internacional, siendo Las minas no se declararon propiedad habituales en los mercados financieros del Estado hasta la Ley de 1849. La Ley de Minas de 1944 es sustituida por y bursátiles de muchos países, se habla Posteriormente, un Decreto del ministro de la Ley de 21 de julio de 1973, que modifica claramente de quién es el técnico Fomento inició, en 1868, un nuevo rumbo tímidamente alguno de sus aspectos. competente para realizar estudios de en la legislación minera al rechazar investigación de recursos geológicos y definitivamente el principio regalista y El geólogo en la minería internacional mineros. También indican a qué tipo de aceptar el dominio público sobre las minas. en general y en la española en organizaciones debe pertenecerse y qué Estas bases desembocaron en la Ley de particular tipo de certificaciones deben poseerse para Minas de 1869 que se mantuvo vigente que se sea reconocido por los gestores durante setenta y seis años aunque con De todo lo anterior podemos destacar que de operaciones financieras y bursátiles algunas rectificaciones y ampliaciones. el siglo XVIII marcó la creación de los basadas en recursos mineros. estudios de Geología y su auge, separados Ésta fue sustituida por la Ley de Minas de de los estudios de Minería; el geólogo se El técnico reconocido, denominado en 19 de julio de 1944, en la que quedan convirtió, en aquella época, en un científico estos códigos como competent person, confirmadas y ampliadas las disposiciones meramente teórico, frente al minero, que debe ser un titulado miembro de una 12 • Tierra y tecnología, nº 37, 11-16 • Primer semestre de 2010