Informe_Bolanos de Calatrava_FINAL

Referencia: MMM/mc
Fecha: 4 de abril de 2011
INFORME
SOBRE LAS CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS E HIDROGEOLÓGICAS EN EL ENTORNO DE LA
SURGENCIA DE AGUA SUBTERRÁNEA, EN EL TÉRMINO MUNICIPAL DE BOLAÑOS DE CALATRAVA
(CIUDAD REAL)
El presente informe se elabora por el Instituto Geológico y Minero de España, en relación con la petición
verbal de información por parte de la Confederación Hidrográfica del Guadiana, de fecha 7 de marzo de 2011,
y en virtud de la colaboración existente entre ambos organismos.
1.- Introducción
El día 4 de marzo de 2011, a primera hora de la mañana, se produce una surgencia espontánea de agua
subterránea, localizada a unos 2 km al sur de la población de Bolaños de Calatrava (Ciudad Real), en el
paraje conocido como El Hondo. El agua subterránea surge en un sondeo, utilizado para el regadío de la viña
que lo circunda, y va acompañado de gas, probablemente dióxido de carbono.
Según las primeras estimaciones el caudal estaría en torno a 100-200 m3/h y mana de manera continua,
encharcando el entorno del sondeo, constituido por una suave depresión topográfica del terreno, sin
evacuación natural próxima para el agua superficial.
El hecho causa cierta alarma entre la población, debido al continuo incremento de la superficie encharcada,
que produce cortes en las vías de comunicación del entorno y posibles daños a la agricultura en las parcelas
afectadas. La superficie encharcada a las 24 horas de iniciarse la surgencia era de unas 2 hectáreas.
El jueves 10 de marzo se efectúa una visita técnica a la zona por parte de los autores del informe, pero ese
mismo día, sobre las 6:30 h, se detiene, también de manera súbita y espontánea, la surgencia de agua, lo que
condiciona el plan de toma de datos y muestreo que se había diseñado.
La surgencia de agua se localiza en el límite sureste de la unidad hidrogeológica 04.05, Ciudad Real, muy
próxima a la unidad hidrogeológica 04.04, Mancha Occidental. En la división en masas de agua subterránea
se ubica en el mismo sector suroriental de la MASb 040.009 Campo de Calatrava.
2.- Antecedentes
La aparición de este tipo de fenómenos no es habitual en la comarca del Campo de Calatrava, pero tampoco
se trata de un hecho excepcional. De antiguo son conocidos los denominados hervideros, que surgen en la
zona y se mantienen más o menos activos en el tiempo.
Algunos de estos hervideros, denominados así por el efecto de ebullición que se produce en la superficie del
agua al liberarse el CO2, son conocidos de antiguo y tuvieron un cierto esplendor durante la primera mitad del
siglo pasado como balnearios de aguas minero-medicinales. Así, cabe mencionar el balneario del Villar, en el
municipio de Villar del Pozo, el hervidero de la Fuensanta, en Pozuelo de Calatrava o los Baños de Trujillo, en
Carrión de Calatrava.
En otras puntos de la comarca se produce esta misma manifestación, pero da lugar a pequeños hervideros
sin aprovechamiento para baño; como el Hervidero de la Fuente del Prado de San Juan, en Villar del Pozo, el
Hervidero de Jabalón, en Aldea del Rey, el Hervidero del Chorrillo, en Pozuelo de Calatrava o el Hervidero de
Carrión, en Carrión de Calatrava.
Todos estos lugares corresponden a surgencias ligadas al proceso postmagmático de desgasificación de las
rocas volcánicas del Campo de Calatrava, y en concreto a las emanaciones, principalmente del CO2 que se
encuentran en los poros y vacuolas de las rocas. Este fenómeno es muy común en otras áreas volcánicas
como es el caso de las Islas Canarias.
Pero existe un antecedente reciente de surgencia temporal ligada a las manifestaciones volcánicas, se trata
de la surgencia de Granátula de Calatrava (Ciudad Real). Esta surgencia, con notables repercusiones
mediáticas, se inició el 25 de julio de 2000 y finalizó el 16 de enero de 2001. Según los estudios que se
llevaron a cabo, su aparición estuvo relacionada con la construcción de un sondeo de 142 m de profundidad,
iniciándose de manera espontánea durante las labores de acondicionamiento de la perforación. Alcanzó una
altura máxima de 60 metros y un caudal entre 60 y 75 L/s, arrojando aproximadamente 1 hm3 de agua y un
volumen de sólidos en torno a 50.000 m3. La surgencia se intentó detener mediante diversos procedimientos
mecánicos, sin que se lograsen resultados positivos. Al día siguiente de cesar espontáneamente se produjo
un hundimiento superficial del terreno.
Las muestras de agua analizadas presentaron altos contenidos en Mg, K, Fe y Mn. Los gases se liberaron de
manera brusca a favor del sondeo y de manera difusa a través del terreno, generando zonas de hervidero.
Básicamente estaba constituido por CO2 y en algunas muestras se detectó también metano.
La subsidencia medida hasta el colapso del terreno fue pequeña en términos absolutos, 51 mm, aunque dado
el período de tiempo en que se produjo puede considerarse una velocidad de subsidencia rápida. Finalizada
la surgencia el hundimiento superficial adquirió unas dimensiones aproximadas de 9 m de diámetro y una
profundidad entre 5 y 7 m.
El origen de la surgencia se debió a la existencia en profundidad de un acuífero detrítico confinado con agua y
CO2 a presión. Al perforar el sondeo de 142 m de profundidad, y llevar a cabo su bombeo, se produjo un
descenso de nivel piezométrico que descomprimió el agua y gas contenido en el acuífero produciendo su
súbita liberación. El cese de la surgencia probablemente se produjo por la acción combinada del colapso del
terreno y por la disminución de la sobrepresión de CO2, tras su expulsión durante casi 6 meses.
En todo caso, su origen estuvo relacionado con las emisiones gaseosas remanentes del vulcanismo
pliocuaternario que se concentran en el borde norte de la cuenca neógena.
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3.- Marco Geológico
Bolaños de Calatrava se ubica en el sector central de la hoja 1:50.000 nº 785 Almagro, en el límite entre la
Llanura Manchega occidental, situada al norte, y la comarca de Campos de Calatrava, al sur (mapa 1,
anejos).
La Llanura Manchega occidental se caracteriza por un relieve poco accidentado, con cotas topográficas que
oscilan entre 620 y 680 m s.n.m. A grandes rasgos, en esta zona la serie estratigráfica está constituida por un
relleno sedimentario detrítico y carbonatado continental del Plioceno, que se dispone sobre un basamento
metamórfico paleozoico (Ordovícico).
Los Campos de Calatrava se caracterizan, sin embargo, por la presencia de sierras de orientación NE-SO y
ENE-OSO formadas predominantemente por cuarcitas paleozoicas, que eventualmente engloban
depresiones rellenas de materiales pliocenos y cuaternarios, como la de Almagro. Precisamente, Bolaños de
Calatrava se sitúa en el extremo NE de la pequeña depresión de Almagro. En este sector de Campos de
Calatrava son abundantes los restos de un vulcanismo alcalino, acaecido a lo largo del Mioceno superiorhasta el Pleistoceno inferior, cuyo resultado paisajístico es la presencia cráteres, edificios volcánicos y
coladas de lava y piroclastos.
El volcanismo de Campos de Calatrava, aparte de configurar en gran medida el paisaje de la zona, constituye
en sí mismo un elemento primordial a la hora de explicar el funcionamiento de los hervideros de agua. Se
trata de un vulcanismo con actividad estromboliana e hidromagmática o freatomagmáticas cuyas emisiones
se dividen por un lado en rocas masivas y piroclásticas de caída, y por otro lado rocas piroclásticas de origen
hidromagmático (maares). La cronología de la actividad volcánica permite asimismo la intercalación de
materiales volcánicos en la serie estratigráfica pliocuaternaria.
Ya que el pozo surgente se sitúa y capta materiales freatomagmáticos, la caracterización del proceso merece
una descripción detallada de los mismos. El origen de estos materiales es la interacción del magma con
aguas superficiales o subterráneas lo que provoca la vaporización repentina del agua a expensas de la
energía térmica de la lava y su consecuente explosión. El resultado de dicha explosión es una columna
eruptiva con fuerte componente lateral, que da lugar a una nube rasante turbulenta <base surge>. A resultas
de este proceso se originan edificios muy característicos, denominados maares, con una morfología
redondeada o elíptica, con una zona central plana y ligeramente deprimida, y a veces se conserva un anillo
de tobas de pendiente suave, más acusada hacia el interior. Petrológicamente, estos materiales
corresponden a tobas líticas, poco consolidadas en las que predominan fragmentos accidentales del
paleozoico o terciario y algún elemento ultramáfico arrastrado por el magma en ascenso.
Inmediatamente al sur de Bolaños, y de acuerdo con la cartografía geológica MAGNA, existen dos edificios
freatomagmáticos adosados, que presentan una elongación ENE-OSO, y en los que se llegan a distinguir un
anillo tobáceo. El tamaño conjunto de esta estructura es de aproximadamente 2 km x 1 km, situándose el
pozo surgente en el interior de la misma y dentro del anillo tobáceo. De hecho, el paraje es conocido
localmente como El Hondo, y se corresponde con la suave depresión originada en el centro del edificio.
La estructura geológica en la que se enmarca el edificio volcánico anteriormente descrito corresponde al
núcleo de un antiforme de dirección NE-SO, desarrollado en materiales ordovícicos cuarcíticos y cuyo cierre
periclinal se distingue claramente al norte de Almagro y al este de Bolaños, como consecuencia del giro
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progresivo de las capas de cuarcita. En el núcleo de la estructura se desarrolla una depresión rellena de
materiales detríticos pliocenos y carbonatados, que constituyen la depresión de Almagro, con espesores
próximos a los 100 metros, y que hacia los bordes se encuentran tapizados por formaciones superficiales
cuaternarias, constituidas por coluviones y depósitos de glacis, que articulan el piedemonte entre los relieves
cuarcíticos y la depresión. La serie sedimentaria pliocena está constituida por limos arcillosos con
intercalaciones centimétricas a métricas de arenas y gravas con morfología de canales poco profundos,
atribuible todo el conjunto a facies distales de abanicos aluviales. Al norte de Bolaños, afloran margocalizas y
calizas margosas lacustres que en sectores más septentrionales, fuera de la fosa de Almagro, llegan a
presentar espesores máximos de 60 m. Tapizando toda la serie sedimentaria se desarrolla una costra
calcárea que materializa una superficie de erosión (posiblemente la superficie fundamental de la Llanura
Manchega), siendo muy evidente en la fosa de Almagro por recubrir a diferentes términos del Plioceno
superior con espesores del orden de 2 m.
Como se indicó anteriormente, al pie de los afloramientos cuarcíticos se desarrollan formaciones superficiales
(coluviones y cono de deyección principalmente), sobre los que se formaron suelos rojos.
En las zonas deprimidas que se generan en dolinas y cráteres freatomagmáticos se sitúan pequeñas cuencas
endorreicas que han estado afectadas por encharcamientos estacionales, pero desecadas desde tiempos
recientes bien por el descenso del nivel freático o por haber sido drenadas, y que actualmente son
aprovechadas para el cultivo. En estas zonas se han acumulado limos y arcillas. Tal parece ser el caso de la
zona endorreica en el paraje de El Hondo, desarrollada en un edificio freatomagmático.
En el reconocimiento de campo realizado el día 10 de marzo se pudo identificar, en unas pequeñas catas
situadas a unos 200 m al sur del sondeo surgente, un nivel de arcilla roja muy plástica recubriendo los
materiales freatomagmáticos. Este nivel parece corresponder bien a los suelos rojos desarrollados sobre las
formaciones superficiales coluvionares, bien a la acumulación de materiales finos en zonas deprimidas. En
cualquier caso, en las imágenes aéreas se identifican zonas con tonalidades rojas intensas en superficie, que
contrastan con otras zonas de color blanco que corresponden a las tobas líticas del edifico freatomagmático.
En los cortes geológicos 1-1´ y 2-2´, cuya situación se muestra en el mapa 1 del anejo, se ilustra la
interpretación del modelo geológico que se utilizará como base de la hipótesis de funcionamiento del sistema
surgente.
4.- Características hidrogeológicas de los materiales
Desde un punto de vista hidrogeológico, en el entorno a la surgencia se distinguen cuatro tipos de acuíferos:
a) Acuífero fisurado. Corresponden a los desarrollados en las zonas de fractura en las cuarcitas del
basamento paleozoico de la cuenca de Almagro, incluyendo la zona superficial de alteración. Más que de un
acuífero continuo se trata de una serie de acuíferos locales, que pueden tener mayor continuidad en zonas
donde la intersección de las fracturas permita la conexión entre distintos bloque fracturados, ya que la
cuarcita sana y no fracturada no se puede considerar acuífero. La zona de recarga se encuentra en sectores
meridionales, donde las cuarcitas tienen grandes extensiones de afloramiento.
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b) Acuífero detrítico terciario. Se trata del relleno plioceno, que en esta zona está constituido por limos con
intercalaciones de cuerpos lenticulares de arenas y gravas que corresponden a canales. Aunque el espesor
total de esta formación puede superar los 100 metros, los tramos productivos son precisamente las
intercalaciones de granulometría más gruesa, que debido a su escaso desarrollo lateral y vertical no permite
el desarrollo de un acuífero de interés.
c) Acuífero carbonatado. Corresponde a las calizas y margas lacustres de edad Plioceno superior que se
disponen sobre la formación detrítica limosa. Con espesores de hasta 60 metros, constituye el acuífero
regional. Estos materiales aparecen hacia el norte de Bolaños de Calatrava, acuñándose lateralmente
inmediatamente al sur de esta localidad. Por lo tanto en la zona donde aparece el hervidero no parece
probable su presencia.
d) Acuífero volcánico. Aunque los materiales volcánicos masivos no suelen presentar permeabilidades
significativas, los edificios freatomagmáticos, constituidos por tobas líticas a veces poco consolidadas, pueden
llegar a tener permeabilidades muy elevadas. Tal es el caso de la formación que se estudia en este informe.
El pozo donde aparece el hervidero capta uno de estos edificios, situado inmediatamente al sur de la
localidad. Estos cuerpos tienen una morfología que se asemeja a una seta, con una parte culminante plana
de escaso espesor, que se dispone sobre los materiales encajantes más antiguos, que en profundidad se
estrecha rápidamente hasta constituir un conducto que en su momento estaría conectado con una cámara
magmática. Por ello, lateralmente, hacia el norte y el oeste, el cuerpo volcánico está en contacto con los
limos terciarios, sobre los que se dispone, mientras que hacia el sur y el este, el encajante corresponde a las
cuarcitas ordovícicas. Esta disposición de los materiales volcánicos estudiados les confiere una estructura
que a efectos hidrogeológicos se podría asimilar a un sistema aislado, ya que se encuentra rodeado por
materiales de baja permeabilidad: limos, arcillas y cuarcitas. Este pequeño acuífero volcánico, con una
superficie aflorante de unos 2 km2, se encuentra ampliamente explotado mediante pozos con profundidades
que suelen ser inferiores a los 30 m. En ellos el nivel piezométrico en años medios suele estar a una
profundidad de entre 3 y 10 m, aunque en los días previos a la surgencia, el nivel se encontraba a escasos 50
centímetros.
5.- Trabajos realizados
Durante la visita técnica a la zona del equipo del IGME se llevó a cabo una primera valoración del incidente,
se recopiló información de los propietarios del sondeo y se realizó una primera toma de datos de
infraestructura hidrogeológica.
Según las indicaciones del propietario del terreno, el pozo tiene unos 30 m de profundidad y la bomba se
encuentra ubicada a unos 25 m de profundidad. La bomba no se había puesto en marcha desde el mes de
agosto de 2010, en que se dio un último riego de apoyo al viñedo circundante. Según las mismas fuentes, la
profundidad del nivel piezométrico del sondeo se encontraba a unos 2 ó 3 metros del emboquille del mismo
antes del último periodo de lluvias, y a unos 0,5 m de profundidad, desde la misma referencia, pocos días
antes de comenzar la surgencia.
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Información obtenida a través de propietarios de perforaciones próximas indican la presencia de ruidos en los
sondeos durante los días anteriores a la surgencia, y refieren cómo en varios sondeos próximos se producen
pequeños caudales de agua de surgencia natural.
También resulta reseñable que al iniciarse la surgencia espontánea los demás sondeos próximos dejaran de
emitir burbujas y se amortiguaran los ruidos.
En las inmediaciones del sondeo surgente, a primeros del mes de enero de 2011, se produjo un hundimiento
superficial de unos 2 m de profundidad, que los propietarios taparon mediante el vertido de unos 30.000 kg de
piedra.
El plan de muestreo estaba previsto iniciarlo en el punto de surgencia, si bien, como se comenta en la
introducción, al llegar a la zona el equipo del IGME la actividad había cesado hacía unas 3 horas y el sondeo
funcionaba como sumidero del agua que cubría la superficie. Todavía se podía ver en la zona encharcada el
burbujeo del gas procedente del subsuelo. Además se produjo un corte del suministro eléctrico por avería del
transformador situado en la zona inundada, por lo que no se pudieron poner en marcha las bombas de los
pozos, lo que obligó a obtener muestras cuya representatividad puede ser cuestionable. Su situación se
ilustra en la figura 1.
Figura 1. Situación de las muestras de agua tomadas.
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Así, el primer punto de muestreo correspondió a agua superficial, tomada muy próxima al sondeo, para
análisis de componentes mayoritarios, identificado como B1, y metales, identificado como BM1. Las muestras
para metales pesados se acidificaron con 2,5 ml de ácido nítrico suprapur cada 0,5 L de muestra. Las
coordenadas del punto 1 de muestreo son: X = 441691; Y = 4305010; Z = 640 m. El valor “in situ” de ph =
6,74 y conductividad eléctrica = 1.153 μs/cm.
El segundo punto de muestreo se tomó en una noria situada al sureste del punto de surgencia, coordenadas:
X 442146; Y 4304911; Z = 656 m. La profundidad del nivel piezométrico el día 10 de marzo de 2011 era de
5,73 m, referencia suelo. Se tomó muestra para análisis de componentes mayoritarios, referencia B2, y
metales, referencia BM2. El valor “in situ” de ph= 7,24, conductividad eléctrica= 1.221 μs/cm y temperatura=
12,3 ºC.
Finalmente, el tercer punto de muestreo se situó en una casa de campo. Coordenadas: X 441728; Y 4304595;
Z = 650 m. La muestra se tomó del aljibe de abastecimiento a la casa, conectado directamente al sondeo
situado en la finca. Se tomó muestra para análisis de componentes mayoritarios, denominada B3, y para
metales, identificada como BM3. El valor “in situ” de ph= 6,64 y la conductividad eléctrica= 1.118 μs/cm.
6.- Hidroquímica
Las muestras B-1 y B-3 se tomaron en pozos perforados en el acuífero volcánico, mientras que la muestra B2 se tomó hacia el borde S del edificio freatomagmático en un pozo de gran diámetro que capta la zona
superficial de alteración de la cuarcita ordovícica.
Los resultados analíticos se muestran en las tablas 1 y 2. En la primera los (elementos mayoritarios y en la
segunda los metales pesados.
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Tabla 1. Resultados analíticos de las muestras de agua (elementos mayoritarios y parámetros físico-químicos)
Elementos mayoritarios y parámetros físico-químicos
Tabla 2. Resultados analíticos de las muestras de agua (metales pesados)
En el punto de muestreo 1 (B-1 y BM-1), correspondiente a la muestra del agua de la surgencia, tomada en
superficie, destaca los altos contenidos en algunos metales pesados, como el Fe (3769 µg/L), Mn (1448
µg/L), Co (17,3 µg/L), Al (1254 µg/L). Estos valores tan altos pueden explicarse por la presencia de
abundantes sólidos en suspensión, procedentes posiblemente del suelo, evidenciado por la turbidez de la
muestra. Destaca también la alta concentración en CO2 libre (73,7 mg/L), más teniendo en cuenta de que se
trata de una muestra tomada en superficie tras haber pasado unas tres horas después de haber finalizado la
surgencia. Por ello se considera que el valor debería ser muy superior en el momento de la surgencia. Aun
así el valor es elevado si se compara con el de la muestra B-2 (8,8 mg/L), procedente del acuífero
desarrollado en la zona de alteración de las cuarcitas, y con escasa influencia de las emanaciones de CO2
volcánico.
El punto de muestreo 3 (B-3 y BM-3), situado en materiales volcánicos del mismo edificio freatomagmático
donde se produjo la surgencia, los valores de CO2 (101,2 mg/L) son superiores a los de B-1. Esta muestra se
tomó de un depósito de plástico, con cierre hermético. Se supone que el valor original también debería se
superior. En este mismo punto, los metales pesados tienen concentraciones mucho más bajas que en el
punto 1, por lo que se podría confirmar que aquella presentaba contaminación del suelo.
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En la figura 2 se muestra un diagrama de Piper con la representación de las muestras. Las tres corresponden
a facies bicarbonatadas aunque desde el punto de vista de los cationes, las muestras del acuífero volcánico
(B-1 y B-3)son claramente cálcico-magnésicas mientras que la procedente de cuarcitas (B-2) tiene un carácter
más sódico-potásico.
Esta misma diferenciación de las muestras en cuanto a la naturaleza del acuífero muestreado se evidencia
con el pH medido en campo. En las muestras B-1 y B-3 el valor es ligeramente inferior a 7 (6,74 y 6,64
respectivamente mientras que en B-2 es ligeramente superior (7,24). esta variación se puede deber al efecto
acidificador del CO2.
En cualquier caso, la facies catiónica, el pH y sobre todo el valor de CO2 libre, parecen ser parámetros que
permiten la diferenciación del acuífero del que proceden las aguas subterráneas.
Figura 2. Diagrama Piper con las muestras tomadas en Bolaños de Calatrava 0 10/03/2011. Las tres muestras son
bicarbonatadas, si bien las correspondientes al acuífero freatomagmático son de tipo cálcico-magnésicas, las del
acuífero en cuarcitas tienen un carácter más sódico-potásico.
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7.- Hipótesis de funcionamiento hidrogeológico de la surgencia
Para la elaboración de la hipótesis de funcionamiento del sistema surgente de Bolaños, se han tenido en
cuenta los siguientes datos e información:
1) Cartografía geológica MAGNA.
2) Reconocimiento de campo: identificación de formaciones, toma de muestras de agua y medida in situ de
parámetros físico-químicos del agua, medida de niveles de agua.
3) Información procedente de los propietarios del terreno: estos datos no se pudieron constatar en campo
pero se consideran de gran valor ya que en muchos casos son la única fuente de información previa a la
surgencia.
4) Resultados de los análisis químicos de aguas
Los cortes geológicos 1-1´ y 2-2´ elaborados a partir de la cartografía MAGNA, muestran la geometría del
cuerpo volcánico freatomagmático en el que se produjo el hervidero. Se trata de una estructura con
morfología de seta, cuya superficie se encuentra cubierta parcialmente por arcillas rojas plásticas. Como se
indicó en el apartado de características hidrogeológicas, se ha considerado como un sistema cerrado
lateralmente, debido a la baja permeabilidad global de las formaciones circundantes. Por ello las
emanaciones de CO2 procedentes de las rocas volcánicas tienen su única salida por la parte superior. Sin
embargo, estas salidas se ven dificultadas por la presencia de arcillas rojas que recubren distintos sectores
del cuerpo volcánico. Por ello existirían zonas de escape preferente del gas a través de los sectores en los
que no existe dicho “tapón” de arcillas, sobre todo hacia los bordes, ligeramente elevados de la estructura
volcánica.
En condiciones hidrológicas en las que el nivel del agua subterránea se encuentra en torno a los 2-3 m de
profundidad, existe un espesor suficiente de zona no saturada por la que el gas emanado se puede mover
hacia las zonas preferentes de escape a la atmósfera. Sin embargo, en situaciones excepcionales de aguas
altas, como la actual, el agua subterránea se encuentra prácticamente subaflorante, de manera que la zona
no saturada se ha visto reducida drásticamente a unos escasos centímetros. Ello provoca una sobrepresión
del gas contra el techo de la formación, en parte por la imposibilidad del gas de escapar a través de las
arcillas, y por la propia permeabilidad de los materiales. Esta sobrepresión se vería incrementada en las
zonas de escape preferente de gas, libres de arcillas, ya que el flujo se dirige hacia ellas. Este es
posiblemente el motivo por el que se produjo el hundimiento en el entorno del pozo surgente, causando a su
vez una zona de debilidad. Los sonidos que escuchaban los propietarios próximos a través de los pozos los
días previos, se deben posiblemente al movimiento del gas presurizado a través de la formación.
El resultado final fue una liberación brusca de la presión a través de un punto de debilidad, es decir a través
del hundimiento en el pozo. El agua estuvo saliendo hasta que se reestableció el equilibrio de presiones.
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Esta situación se ha representado gráficamente en la figura 3.
A)
B)
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Figura 3. Esquema propuesto del modelo de funcionamiento de la surgencia. En el dibujo superior A) se muestra la
situación con equilibrio de presiones. En la situación B) aparece el sistema sobrepresurizado.
8.- Trabajos recomendados
De acuerdo con el modelo propuesto, esta situación se puede repetir siempre que el nivel del agua
subterránea de este acuífero se encuentre a escasa profundidad. Al tratarse de un problema de presiones,
provocado en parte por la presencia de una cobertera arcillosa y la existencia de zonas preferentes de escape
de gas, en primer lugar se debería llevar a cabo un inventario de puntos acuíferos en la zona aflorante del
cuerpo volcánico freatomagmático y su entorno y una toma de datos de infraestructura hidrogeológico, así
como delimitar la cobertera arcillosa, con el apoyo de imágenes aéreas y una campaña de calicatas. De este
modo se podrían cartografiar las zonas hacia donde se produciría una circulación preferente de gas y, por lo
tanto, más susceptibles de sufrir procesos de sobrepresión.
En una segunda etapa, y con el objeto de confirmar la hipótesis propuesta, una vez analizada la información
obtenida en la primera fase, se recomienda construir un punto de control piezométrico en el acuífero
volcánico, y la medida del flujo de CO2 desde la zona no saturada en un dren vertical de gas, en alguna de las
zonas delimitadas de salida preferente. La medida conjunta del nivel piezométrico y del caudal de emisión de
gas permitiría establecer una relación directa entre los incrementos de presión de gas y la disminución del
espesor de la zona no saturada. De confirmarse esta hipótesis, el piezómetro serviría para detectar
situaciones similares a las acaecidas en marzo de 2011, es decir con reducciones importantes del espesor de
la zona no saturada, de cara a tomar las medidas pertinentes. Éstas deberían estar enfocadas a liberar la
presión de gas. Para ello se debería o bien facilitar la salida de gases de la zona no saturada o bien ampliar el
espesor de la misma. La primera de las acciones implicaría ejecutar una serie de drenes verticales que
faciliten la emisión del CO2 a la atmósfera y la segunda mediante un el bombeo controlado del agua
subterránea, haciendo descender el nivel freático.
9.- Conclusiones
Analizados los datos disponibles sobre la surgencia de Bolaños de Calatrava se ha establecido una hipótesis
de funcionamiento que responde a un fenómeno natural. Se propone la existencia de un sistema
hidrogeológico lateralmente cerrado y presurizado, desarrollado en un edificio volcánico freatomagmático,
como consecuencia de emisiones de CO2 cuya difusión a la atmósfera se ve localmente dificultada por la
presencia de arcillas. Una subida inusual del nivel freático, como consecuencia de las lluvias excepcionales
del último año, ha provocado una sobrepresurización del sistema, con ruptura a través de una zona de
debilidad en el entorno del pozo surgente. El fenómeno perduró hasta que se reestableció el equilibrio de
presiones, lo que provocó la inundación de una 14 hectáreas de campos de cultivo, difíciles de drenar.
Se considera que este fenómeno se puede volver a repetir si se vuelven a dar condiciones piezométricas
similares. Por ello se recomienda, por un lado, la confirmación de esta hipótesis de funcionamiento y, por otro
lado, el control del principal parámetro que lo condiciona, el espesor de la zona no saturada, de cara a tomar
medidas para evitar daños, cuando se alcancen niveles de actuación. Estas medidas suponen en cualquier
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caso la liberación controlada de presión de gas, ya sea mediante el drenaje del gas o mediante el descenso
del nivel freático.
LOS AUTORES DEL INFORME
Fdo.: Julio López Gutiérrez
Fdo.: Miguel Mejías Moreno
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ANEJOS
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Mapa 1. Mapa geológico y situación de cortes
Cortes geológicos
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