Geoquímica del Río Sonora

La geoquímica estudia la composición y dinámica de los elementos químicos en la Tierra, su distribución y la movilidad entre los diferentes “componentes” que lo conforman, es decir: el agua, el suelo y la atmósfera.

Para entender la geoquímica de un lugar se requieren de muestreos superficiales de suelo, agua y sedimentos de corriente, entre otros. Estos muestreos permiten identificar procesos geológico-geoquímicos que actúan en la porción de la corteza terrestre bajo estudio. Esto se logra a través de la determinación de la abundancia absoluta y relativa de los elementos químicos presentes.

Desde el punto de vista ambiental, la caracterización geoquímica regional permite obtener la denominada “Línea de base geoquímica”. Esto permite evaluar el impacto directo sobre la salud humana respecto de la abundancia y distribución natural de los elementos químicos en el área de estudio y medir la eventual influencia antropogénica sobre el medio (suelo, aire o agua). Esta evaluación también permite determinar la zonificación de áreas con distintos niveles de riesgo de toxicidad para la población.

En todos los casos, los estudios ambientales correlacionan y caracterizan niveles de determinados elementos traza en sedimentos, agua o suelos, con áreas urbanizadas, agrícolas, mineras o centros industriales.

Historicamente, la minería ha desempeñado un papel muy importante en la economía de Sonora y del noroeste de México en general . Aunque la actividad entró a una fase de decadencia a finales del siglo XVIII, hubo un resurgimiento durante el porfiriato, sobre todo con respecto a la explotación de cobre y otros minerales para usos industriales (Taylor Hansen 2008). Desde entonces, en la cuenca del Río Sonora han existido actividades mineras muy fuertes a lo largo de la cuenca.

Para entender la geoquímica de la Cuenca del Río Sonora es necesario realizar mediciones de las concentraciones de elementos en la superficie terrestre. Universidades, empresas privadas y agencias de gobierno se han dedicado a caracterizar la geoquímica de la Cuenca del Río Sonora en las últimas décadas. Uno de ellos es El Servicio Geológico Mexicano (SGM). El SGM es un organismo público descentralizado del Gobierno Federal encargado de generar y difundir el conocimiento geológico de la nación para impulsar la inversión, el empleo y el bienestar social mediante el aprovechamiento sostenible de los recursos minerales, y la asistencia técnica para planear el uso de suelo, prevenir desastres por fenómenos geológicos y realizar estudios geohidrológicos.

El SGM proporciona diferentes productos como:

• Carta Geológico-Minera: Reúne los aspectos más importantes y de interés para el sector minero, por lo que constituye una infraestructura básica para el análisis, la interpretación y la selección de áreas susceptibles de prospección y exploración minera a nivel regional y/o local.
• Cartas Geoquímicas: Análisis geoquímico de las muestras colectadas en sedimentos activos de arroyo (malla -80) se puede obtener una gran cantidad de datos de concentración de elementos químicos, así como su dispersión y distribución en grandes superficies. De ellos se pueden definir zonas con posibilidades de contener depósitos minerales, de acuerdo con las relaciones geológicas y geofísicas que logren establecerse a partir de información existente.
• Cartas Magnéticas: Son productos del procesamiento de los datos generados a partir de levantamientos aeromagnéticos y permiten obtener en forma indirecta los rasgos litológicos y estructurales del subsuelo, identificando zonas favorables o prospectivas para la localización de yacimientos minerales.
• Mapa Imágen: A partir de imágenes de satélite Landsat TM, de 1993, se realiza un proceso de corte e inserción para constituir un mapa-imagen dentro del formato INEGI, en escalas 1:50,000 y 1:250,000, con su consecuente georreferenciación.
• Cartas Especiaclizadas: Se elaboran a partir de trabajos realizados en el marco del programa institucional de cartografía, enriqueciendo la información con actividades complementarias de campo, enfocadas a cada uno de los diferentes tópicos de las ciencias de la Tierra.

Para entender la geoquímica de la Cuenca del Río Sonora las cartas geoquímicas que ofrece el SGM nos proporcionan un análisis geoquímico de las muestras colectadas en sedimentos activos de arroyo (malla -80) a lo largo y ancho de la cuenca. Con estas cartas se puede obtener una gran cantidad de datos de concentración de elementos químicos, así como su dispersión y distribución en grandes superficies. De ellos se pueden definir zonas con posibilidades de contener depósitos minerales, de acuerdo con las relaciones geológicas y geofísicas que logren establecerse a partir de información existente.

Las muestras se analizan por 31 diferentes elementos (ICP), editándose por lo menos 10 de ellos en otras tantas cartas, dependiendo del ambiente geológico-minero y su respuesta geoquímica, aunque generalmente incluyen oro, plata, plomo, cobre y zinc.

La densidad de muestreo es del orden de una muestra por 35 km², en escala 1:250,000, y una cada 20 km², en escala 1:50,000.

Para entender la geoquímica de la Cuenca del Río Sonora se adquirieron 10 cartas geoquímicas dentro de la Cuenca del Río Sonora.

1. Cananea (H12-B53)
2. Cuquiárichic (H12-B54)
3. Bacanuchi (H12-B63)
4. Bacoachi (H12-B64)
5. Arizpe (H12-B73)
6. Banámichi (H12-B83)
7. Aconchi (H12-D13)
8. Baviácora (H12-D23)
9. Ures (H12-D32)
10. Puerta del Sol (H12-D33)

La información de cada carta geoquímica proporcionada por el SGM contienen datos de 31 elementos (Al, Sb, As, Ba, Be, Bi, Cd, Ca, Co, Cu, Cr, Sc, Sn, Sr, Fe, P, Te, Mg, Mn, Mo, Ni, Au, Ag, Pb, K, Se, Na, Tl, U, W, Zn)

Los datos fueron revisados de forma exhaustiva mediante un análisis geoestadístico. La geoestadística permite determinar si los datos presentaban distribución normal y nos ayuda a obtener el modelo (semivariograma) para la interpolación (Kriging Ordinario) de datos. El método de interpolación arroja mapas de distribución espacial de los elementos en el área de estudio.

Los elementos seleccionados para mapeados fueron:

1. Aluminio (Al)
2. Arsénico (As)
3. Bario (Ba)
4. Cadmio (Cd)
5. Cromo (Cr)
6. Cobre (Cu)
7. Hierro (Fe)
8. Manganeso (Mn)
9. Níquel (Ni)
10. Plomo (Pb)
11. Antimonio (Sb)
12. Zinc (Zn)

Los valores más altos se señalan con tonos de rojo, siendo los que indican la máxima concentración del elemento.

A continuación observamos un ejemplo de ciertos elementos en las localidades que se encuentran dentro de la cuenca del Río Sonora.