Universidad de El Salvador

Programa Regional de Entrenamiento
Geotérmico (PREG)
Diplomado de especialización en geotermia-2013
Universidad de El Salvador
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Unidad de Postgrados
Perfil de Proyecto de Graduaciòn
Tema:
Caracterización preliminar del sistema geotérmico en el Área de la “Aldea los Baños” zona 7
de San Pedro Almolonga, Quetzaltenango, Guatemala.
Presentado Por:
Ludwin Morán
Lic. Física
Julián Guillermo Xicará López
Ingeniero Industrial
Director del trabajo:
Salvador Handal
Áreas: Geofísica
Herramientas: GIS
Ciudad Universitaria, 4 de noviembre de 2013
INDICE
Resumen ....................................................................................................................... 4
Introducción .................................................................................................................. 5
Planteamiento del problema ......................................................................................... 7
Justificación del estudio. ................................................................................................ 8
Objetivos ..................................................................................................................... 12
Objetivo General................................................................................................................. 12
Objetivos específicos .......................................................................................................... 12
Marco Teórico. ............................................................................................................ 13
Municipio de San pedro Almolonga ..................................................................................... 13
Distribución geográfica ............................................................................................................................ 13
Costumbres y Tradiciones ........................................................................................................................ 13
Lugares Sagrados ..................................................................................................................................... 14
Lugares de Recreación ............................................................................................................................. 14
Dimensión Social ...................................................................................................................................... 14
Demografía .......................................................................................................................................... 14
Educación ............................................................................................................................................ 14
Dimensión Ambiental .............................................................................................................................. 15
Suelos .................................................................................................................................................. 15
Características del ecosistema ............................................................................................................ 15
Dimensión Económica ............................................................................................................................. 15
Producción agrícola ............................................................................................................................. 15
Producción Industrial .......................................................................................................................... 16
Producción Artesanal .......................................................................................................................... 16
Producción Minera .............................................................................................................................. 16
Turismo................................................................................................................................................ 16
Geología ............................................................................................................................. 16
Geología estructura y tectónica local ...................................................................................................... 16
Geología y litología del área .................................................................................................................... 18
Columna lito-estratigráfica local .............................................................................................................. 18
Hidrología ........................................................................................................................... 19
Cuenca del río Samalá .............................................................................................................................. 19
Recurso hídrico ........................................................................................................................................ 19
Aspectos Hidrometeorológicos................................................................................................................ 20
Geohidrología ..................................................................................................................... 20
Tipo de Rocas ........................................................................................................................................... 20
Flujo subterráneo y zona de recarga ....................................................................................................... 20
Nivel de agua ........................................................................................................................................... 21
Hidrología y nivel freático en pozos......................................................................................................... 22
Muestreo de campo ................................................................................................................................ 22
Nivel freático estático .............................................................................................................................. 22
Nivel dinámico y temperatura: ................................................................................................................ 23
Distribución de nivel freático estático, dinámico y temperatura. ........................................................... 24
Geoquímica del área ........................................................................................................... 25
Aguas bicarbonatadas.............................................................................................................................. 27
Elevación de la Recarga Meteórica .......................................................................................................... 28
Método de resistividad eléctrica DC .................................................................................... 29
Secciones geoeléctricas ........................................................................................................................... 32
Perfiles Zona Norte y Sur ......................................................................................................................... 33
Aplicaciones de usos directos .............................................................................................. 34
Conclusiones y recomendaciones ................................................................................. 37
Conclusiones....................................................................................................................... 37
Recomendaciones ............................................................................................................... 38
Agradecimientos ......................................................................................................... 39
Referencias bibliográficas ............................................................................................ 40
Apéndices (gráficas y datos adicionales) ...................................................................... 42
Resumen
El objetivo del estudio fue caracterizar de manera preliminar el recurso geotérmico de baja
entalpia de la “Aldea Los Baños” en Almolonga, en un marco Geológico, Hidrológico,
Geoquímico y Geofísico. Una vez caracterizado el recurso se brindará la información a los
propietarios de Baños Termales y a la municipalidad de Almolonga, para que sepan con
que recurso cuentan y que otros usos directos le pueden dar aparte del actual uso en
balneología.
Almolonga es conocido como “La Hortaliza de América”, su principal actividad económica
es la producción y comercialización de hortalizas con ventas que superan los 20 millones
de dólares al año. La implicación de usos directos de calor en la agricultura del municipio
es la mayor ventaja comparativa que se posee y debe ser aprovechada. Por esta razón y
la falta de información a nivel local, se diseñó un método de recolección de datos y trabajo
de campo.
Se analizaron datos geológicos del área de estudio y sistemas de fallas asociados, se
ubicó el recurso geotérmico en depósitos aluviales con alta permeabilidad, esto se
relaciona con la alta tasa de recuperación de los pozos en explotación.
Se realizó una campaña de medición de nivel freático de 42 pozos y 31 mediciones de
temperatura para determinar gradiente hidráulico y gradiente térmico de las aguas.
Mayores temperaturas son asociadas a sistemas de fallas locales con dirección SurOeste.
Se recopilo información de estudios previos de geoquímica relacionados al Campo
Geotérmico de Zunil y a estudios de monitoreo de Volcanes de la región y se clasifico el
agua del sistema geotérmico en el grupo de aguas bicarbonatadas. La zona de recarga
del acuífero se determinó utilizando el isotopo de Deuterio D, está se ubica entre 2700 y
2500 msnm. El cálculo de la elevación de recarga fue realizada en conjunto con
información topográfica.
Se realizó una campaña de SEV para determinar la estructura geo-eléctrica del sistema
Calderico de Almolonga. Se determinó la profundidad y espesor del acuífero somero. De
igual manera se determinó una capa a mayor profundidad que se interpretó como un
basamento eléctrico y puede ser el techo de un acuífero caliente más profundo.
Por último se determinaron otras potenciales aplicaciones de usos directos del recurso
geotérmico basados en la temperatura, estas son:
Mayor potencial:
 Sistema de refrigeración para verduras.
 Invernaderos (tomate, flores)
 Secado de alimentos (deshidratación de verduras y legumbres)
Menor potencial:
 Acuicultura y crianza de animales.
 Secado de madera.
 Secado de block.
Introducción
Guatemala posee recursos geotérmicos de baja a alta entalpia. Los de baja temperatura
han sido utilizados desde tiempos de la civilización Maya. En San Pedro Almolonga, que
en náhuatl significa “lugar donde brota el agua” aduciendo a sus fuentes termales y no
termales, tiene una población, en su mayoría indígena de la etnia Maya K´iche, que
tradicionalmente aún utiliza este recurso autóctono con propósitos curativos1. Cercano a
San Pedro Almolonga o Almolonga se localiza otra zona conocida como Los Vahos,
donde con similares fines también se aprovechan los baños termales.
El volcán Cerro Quemado o en K´iche “Catinocjuyup”, que presenta una altura de 3197
msnm, forma parte del sistema volcánico Cerro Quemado - Zunil - Santa María. En los
flancos Oeste y Este del Cerro Quemado se despliega actividad fumarólica, cuya riqueza
en gas sulfúrico es mayor en su margen Oeste.
Figura 1. Esquema que muestra el Volcán Cerro Quemado y la ubicación de los
Baños termales de “Los Vahos” y de “Almolonga” en sus flancos Oeste y Este.
Almolonga es conocida como “La Hortaliza de América” debido a que sus principales
actividades económicas son la producción y comercialización de verduras. Este
dinamismo, que satisface demandas locales e internacionales principalmente El Salvador,
produce anualmente ingresos superiores a 20 millones de dólares.
Figura 2. Fotografía del Valle de Almolonga, en donde su cultivan hortalizas.
1
Rural Uses of the Geothermal Resources in Guatemala since Old Times and Present Law of Incentives to
Promote the Geothermal Energy as a Renewable Resource. Edna Carolina Grajeda Avila. Proceedings World
Geothermal Congress 2005. Antalya, Turkey, 24-29 April 2005
En el año 1988 LANL, en colaboración con el INDE y el MEM, investigó procesos
industriales que podrían ser desarrollados mediante el empleo de usos directos de calor
geotérmico de Guatemala, los cuales reducirían la dependencia y factura del petróleo e
incrementarían la demanda de nuevos empleos.
Figura 3. El campo de Zunil e industrias cercanas existentes en 1988.
Se muestran los sitios posibles con potencial de nuevas industrias.
Como se aprecia en la figura 3 Almolonga 7 mostró potencial para nuevas aplicaciones
tales como deshidratación, congelamiento, invernaderos, etc. El estudio concluyó que se
debería emplear energía geotérmica para desarrollar una agroindustria que brinde
desarrollo a la comunidad mediante ingresos aportados por el uso del recurso geotérmico
en la agricultura. No obstante, desde 1988 la agricultura y la industria de turismo en
Almolonga no han tenido ningún desarrollo significativo. A la fecha no existe industria
alguna que se beneficie del recurso geotérmico para aplicaciones de usos directos en la
agricultura.
Únicamente actividades rurales de balneología, con muy pobre desarrollo industrial,
explotan dicho recurso mediante “baños termales”. Esta actividad requiere de orientación
para proteger el medio ambiente, buscar el equilibrio en los factores de sostenibilidad.
Este trabajo consiste de una revisión de la información existente, ejecución de algunas
mediciones científicas y facilitar las mismas para incentivar su profundización en los
estudios, con base a los cuales se evalúe la factibilidad de la inversión local o
internacional en el aprovechamiento del recurso geotérmico para el desarrollo industrial
de la balneología y agricultura.
Planteamiento del problema
En el municipio de Almolonga la producción y comercialización hortícola son dos
principales motores económicos muy ligados entre sí ya que pueden ser considerados
como parte de una misma cadena económica. Ese producto posee un amplio mercado
con cobertura local, departamental, nacional e internacional. La mayoría de habitantes del
municipio dependen de los ingresos generados por este sector. La incorporación de valor
agregado a los productos agrícolas, mediante procesos de mejoramiento de la calidad,
empacado y transformación mediante industrialización es factible en el municipio y
representaría la apertura de nuevos mercados y obtención de mayores ingresos
económicos.
Por otra parte, por razones tradicionales los lugareños aprovechan el recurso para fines
balneológicos pero no para el desarrollo agroindustrial. Existen servicios turísticos ligados
a la utilización de aguas termales ubicadas en la “Aldea los Baños” y un SPA que incluye
masajes terapéuticos y sauna. Ya que éstos carecen de estándares de calidad y no
satisfacen completamente los criterios de sostenibilidad, se observa la presencia de una
alta oportunidad para potenciar una gama de ventajas que la geotermia significaría para
dicha industria.
El recurso geotérmico de la “Aldea Los Baños” ha sido caracterizado científicamente por
varias instituciones, pero sus resultados no han sido ampliamente divulgados a nivel local.
En entrevista directa con pequeños empresarios del sector agrícola y de turismo se
constató que ningún estudio realizado por instituciones como LANL, INDE y otras ha sido
difundido para beneficio de ese sector.
Ya que desde 1988 las actividades agrícolas y de turismo no han cambiado, el presente
trabajo ayudará a identificar oportunidades de mejora para las industrias agrícola y
turística y se convertirá en una guía para definir las aplicaciones de usos directos y
manejo sostenible de ambas industrias.
Para tal propósito, es necesario preguntar si existe en Amolonga un recurso geotérmico
con características adecuadas y suficientes para explotarlo a largo plazo y que de manera
racional y sostenible estimule cambios positivos en las industrias agrícola y turística.
Indagar sobre este cuestionamiento es la parte modular de este trabajo.
Justificación del estudio.
Guatemala cuenta con un gran potencial geotérmico, la base accesible del potencial se
estima en 1000 MWe2. Estos recursos están localizados en la cadena del arco volcánico,
almacenados en reservorios geotérmicos de alta y baja entalpia. En 1981 un estudio de
reconocimiento nacional fue realizado por parte del INDE para identificar y priorizar los
recursos geotérmicos de Guatemala y dentro de estas áreas identificadas está la de Zunil
con un potencial geotérmico apto para la generación eléctrica y aplicación de usos
directos.
Figura 4. Áreas geotérmicas en Guatemala (Modificada de Chandrasekharam (2008)). 1 )San Marcos; 2) Zunil; 3)
Amatitlán; 4) Palencia; 5) Amatitlán; 6) Tecuamburro; 7) Motagua; 8) Ayarza; 9) Retana; 10) Ixtepeque-Ipala; 11) Los
Achiotes; 12) Moyuta; 13; Totonicapán. Círculos verdes denotan áreas donde la producción es comercias; círculos amarillos
donde exploración de superficie y perforación han sido realizados y círculos rojos donde solamente exploración superficial
se ha realizado.
La región occidental que abarca los volcanes Santa María, Zunil y Cerro Quemado es
tectónica y volcánicamente compleja. Además la enorme caldera de Xela de cerca de 30
km de diámetro cruza esta área y enlaza a la importante falla de Zunil, la cual alinea los
tres volcanes. Existen muchas áreas geotérmicas dentro de este complejo volcánico,
entre ellas Zunil de alta entalpia, y otras de baja entalpia utilizadas para “Baños
Termales”. En el primer sistema se encuentra una planta binaria de generación con
capacidad de 24 MWe; mientras que en el otro sistema se identifican usos directos de
balneología tales como La Aguas Amargas, Los Vahos, Las Fuentes Georginas y los
Baños de Almolonga.
2
Francisco Asturias, Edna Carolina Grajeda. Geothermal Resources and Development in Guatemala
Country Update. Proceedings World Geothermal Congress 2010. Bali, Indonesia, 25-29 April 2010
Dentro del Municipio de San Pedro Almolonga de 20 Km2 existe una Caldera de colapso
denominada Caldera de Almolonga de 3.3 Km de diámetro y salto de 350 metros3. Esta
caldera es parte del sistema volcánico mencionado, dentro de la cual se alojan recursos
de baja entalpia.
Al
Al
Figura 5. A: Sistema general de Tectónica de Placas del área de estudio. Las líneas amarillas representan las fronteras de
placas. Flechas amarillas representan el desplazamiento relativo a lo largo del sistema transformante entre la Placa
Americana y la Placa Caribe. B: Representación estructural de la zona de Subducción de Centro América. Flechas blancas
indican la dirección de movimiento de las placas. “F” indica “Sistema de Fallas”. Líneas amarillas muestran la localización de
la Fosa Mesoamericana y la importante falla Strike-slip en la parte Norte de Centro América. Flechas amarillas representan
el desplazamiento relativo a lo largo de la falla Strike-slip. Líneas azules representan fronteras de Graben. Líneas verdes
representan fronteras de país. El cuadro rojo representa la región de interés. C: Vista amplia de elevación digital del área de
estudio. Líneas rojas bosquejan el sistema volcánico principal; áreas de colapso, bases de edificios volcánicos, extensión de
domos. Líneas punteadas azules representan la zona de fallas de Zunil. Flechas azules representan el desplazamiento
relativo a lo largo de las fronteras de la Falla de Zunil. Letras en rojo Xela: Caldera de colapso de Xela y Al: Caldera de
colapso de Almolonga.
3
Cerro Quemado, Guatemala: the volcanic history and hazards of an exogenous volcanic dome complex. F.
Michael Conway, James W. Vallance, William I. Rose, Glen W. Johns and Sergio Paniagua. Journal of
Volcanology and Geothermal Research, 52 ( 1992 ) 303-323. Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam
En este municipio desde 1927, en el área conocida como “La Aldea Los Baños”, de
superficie no mayor a 1 km2, existen 10 empresas que han utilizado el recurso geotérmico
de baja entalpia para balneología o “Baños Termales” (Figura 6).
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nombre de la empresa
Baños el Jordán
Baños Medicinales “Bamari”
Baños termales “Fuente Saludable”
San Silvestre Spa, Hotel & Restaurante
Baños Cirilo Flores
Baños Sulfurosos “El Recreo”
Baños Termales
Baños Fuente de Vida
Baños La Bendición
Baños Comunales de Almolonga
Aplicación
Balneología
Balneología
Balneología
Balneología
Balneología
Balneología
Balneología
Balneología
Balneología
Balneología
Tabla 1. Empresas que utilizan el recurso geotérmico en la “Aldea los Baños” San Pedro
Almolonga
Por observación directa, no se aprecia consideración por los factores de sostenibilidad y
el ambiente, ya que después de utilizar el recurso, los fluidos son desechados en el Rio
Chimaná que desemboca en el Rio Samalá. La explotación del recurso, su procedencia,
evolución, quimismo y manejo adecuado se realiza sin fundamentos científicos. El
aprovechamiento es tradicional y los signos para explotarlo óptimamente, mediante un
desarrollo agroindustrial, es débil. No obstante, por medio de una entrevista directa con
propietarios de “Baños Termales” se calcula una extracción promedio diaria de casi 1800
m3 de fluido geotérmico, que como subproducto, son arrojados al Rio Chimaná, tributario
del Rio Samalá.
Figura 6. Ubicación de Empresas de Balneología en Almolonga.
Anteriormente se ha señalado que diversas instituciones realizaron una serie de estudios
relacionados a usos directos de calor, que San Pedro Almolonga es un alto productor de
verduras, flores finas y ganado lanar4 y que goza de un enorme potencial para
aplicaciones de usos directos en la agricultura. Estos resultados, además de tener la
barrera del idioma Inglés, no han sido ampliamente divulgados a nivel local, posiblemente
debido a que su principal objetivo fue caracterizar el Campo Geotérmico de Zunil.
Debido a la convergencia de factores naturales, socio-económicos, escasa divulgación de
estudios realizados y limitado conocimiento científico de la geotermia, el sistema de
Amolonga es una oportunidad que se convierte en objeto potencial de desarrollo,
mediante el aprovechamiento del recurso geotérmico de baja entalpía y el
emprededurismo de un amplio sector de su población. La zona de Almolonga yace sobre
la convergencia de al menos 3 sistemas tectónicos, una caldera de grandes dimensiones,
un sistema de fallas fracturadas, un vulcanismo reciente y un abundante recurso hídrico
que juntos dan origen a un importante recurso geotérmico de alta y baja entalpia. La alta
vocación agrícola, turística y empresarial de su población son factores importantes para
sumar al recurso y saltar cuantitativa y cualitativamente a un desarrollo turístico y
agroindustrial competitivo, óptimo y sostenible. Esta finalidad justifica el presente trabajo.
4
Wikipedia, La enciclopedia libre. http://es.wikipedia.org/wiki/Almolonga.
Objetivos
Objetivo General
Caracterizar a nivel preliminar el Sistema Geotérmico del lugar conocido como “Aldea Los
Baños” de San Pedro Almolonga. Con la información obtenida se asesorará a los
propietarios para un crecimiento en el conocimiento del recurso, sobre uso sostenible,
manejo de los fluidos de desecho y determinar otros usos directos del recurso geotérmico
en agricultura.
Objetivos específicos
 Establecer en un marco geológico la ubicación del recurso geotérmico de la “Aldea Los
Baños” en San Pedro Almolonga.
 Analizar estudios previos de geoquímica del área para la clasificación del fluido
geotérmico.
 Estimar mediante métodos de resistividad eléctrica de corriente directa la profundidad,
espesor y límites geométricos del recurso geotérmico.
 Proponer un manejo sostenible del recurso y manejo adecuado de los fluidos de
desecho.
 Establecer otras aplicaciones de usos directos del recurso en la agricultura del
municipio.
 El presente trabajo será el punto de partida para la inversión por parte del Sr. Román
Silvestre (ex-alcalde de Almolonga) y dueño de “San Silvestre Spa Hotel y
Restaurante” de la primer planta de usos directos de geotermia aplicada a la agricultura
(deshidratación, congelación, invernaderos) en el occidente del país en un periodo de
no más de 1 año.
Marco Teórico
Municipio de San pedro Almolonga
Distribución geográfica
Según Francis Gall (1999), el municipio de Almolonga, pertenece al departamento de
Quetzaltenango, su extensión territorial es de 20 kilómetros cuadrados, de estos, 18.08
kilómetros constituyen laderas y montañas y 1.92 kilómetros son planicies. Se ubica a una
altura de 2,251.21 metros sobre el nivel del mar y su cabecera municipal se localiza en las
siguientes coordenadas geográficas de proyección DATUM WGS84 Zona 15
Norte662015.17 m E y 1638101.39 m N.
Almolonga posee los siguientes límites y colindancias: al Nortey al este con los municipios
de Cantel y Quetzaltenango, al Oeste con Quetzaltenango, al Este y al Sur con Zunil.
Según el diagnóstico realizado por la municipalidad y la Cooperación Española (2001), el
municipio dista 3 kilómetros de la cabecera departamental y 208 kilómetros de la ciudad
capital; su división administrativa es la siguiente: la cabecera municipal, cinco aldeas, las
cuales son las siguientes, Las Delicias, Los Baños, Pacajá, Pasiguán y Xeúl, además se
cuenta ya con dos colonias la primera es Pino de Los Altos y la otra es Vista Hermosa5.
Costumbres y Tradiciones
Según la dirección municipal de planificación (2010) y diagnósticos consultados (2001), la
mayoría de habitantes son bilingües, hablan el idioma K´iché y el español, en los jóvenes
se ha notado cierta tendencia a utilizar el español fuera del hogar, debido a los procesos
de permeabilización cultural que se han desarrollado por migraciones e influencias de los
medios de comunicación, principalmente la televisión. En cuanto a vestimenta, las
mujeres utilizan el traje típico, conformado por un corte, güipil con diferentes diseños
inspirados generalmente en la orografía, la flora y fauna del municipio, con un valor
histórico y cultural muy relevante.
Es evidente la persistencia del apego a la tierra, con fuente generadora de vida y de
medios para la subsistencia material y espiritual, lo que queda reflejado en las costumbres
y tradiciones que aún se conservan y que mediante la tradición oral han forjado el
patrimonio cultural intangible del municipio.
5
Información proporcionada por la Dirección Municipal de Planificación de la municipalidad de Almolonga
durante el año 2010.
Lugares Sagrados
Los sacerdotes mayas que realizan sus ritos religiosos visitan el volcán Cerro Quemado,
ubicado en Cantón Chicuá, del municipio de Quetzaltenango, que se encuentra colindante
a Almolonga, principalmente una gruta denominada Cueva de Juan Noj, donde se
practican diversos rituales para solicitar bendiciones y favores a las entidades espirituales.
Lugares de Recreación
Los principales lugares de recreación dentro del municipio son las piscinas denominadas
Villa Alicia y los baños de aguas termales que existen en el municipio.
Dimensión Social
Demografía
De conformidad con Instituto Nacional de Estadística (INE-2002), y sus proyecciones para
el año 2010 la población de Almolonga es de 17,186 habitantes, de estos, el menor
porcentaje es de hombres (45 % en comparación con 55 % de mujeres). Almolonga es un
municipio densamente poblado, el promedio de habitantes por kilómetro cuadrado es de
859, muy superior al promedio nacional de 103 habitantes/km2. La mayoría de la
población es joven, el 70% de los habitantes estando comprendidos en el rango de edad
de 0 a 29 años.
Educación
La educación un otro aspecto que a nivel municipal presenta graves deficiencias, la tasa
de escolarización de niños y niñas de 6 a 14 años es de 44.55%, siendo muy inferior en
comparación a la media departamental de 77.01%. La desigualdad de derechos y
oportunidades entre sexos, se ve reflejada en el sector educativo, es inferior el porcentaje
de niñas con acceso a educación en todos los niveles (pre primario, primario y
secundario) y de mujeres que saben leer y escribir, con relación a los hombres.
Lo anterior se vuelve a comprobar al analizar la tasa de analfabetismo de la población de
15 años y más, que es de 33.10% en el municipio (superior a la media del nivel
departamental que es de 20.75%), al analizar este dato según el sexo, el analfabetismo
es casi el doble en mujeres con relación a los hombres (22.74% de los hombres son
analfabetos y 41.16% de mujeres no saben leer ni escribir).
El nivel diversificado no ha sido atendido por el MINEDUC, no existe ningún centro
educativo que cubra este nivel a pesar de la cantidad de habitantes del municipio, por lo
que los alumnos que desean acceder a este nivel se trasladan a la ciudad de
Quetzaltenango, donde también se brindan oportunidades para estudiar el nivel
universitario que tampoco es cubierto en Almolonga.
Dimensión Ambiental
Suelos
Uno de los recursos más importante del municipio es el suelo, debido a su uso como
principal insumo para la horticultura. Los suelos de Almolonga son de origen volcánico,
sus características según el diagnóstico integral realizado por la Agencia Española de
Cooperación Internacional (AECI-2002) son: “el suelo y el subsuelo lo constituye una
masa amorfa de material depositado, principalmente de arena con densidad alta y color
oscuro de tipo basáltico mezclada en proporciones diversas con grava y piedras
considerables, la acumulación de este tipo de materiales en el municipio fue
probablemente por el resultado de erupciones volcánicas, así como también del arrastre
de partículas del suelo en áreas aledañas más altas”.
El suelo de Almolonga se encuentra dentro de la clasificación de Misceláneas, que son
consideradas como no aptas para el desarrollo de la agricultura, debido a ello los
agricultores del municipio tienen un alto consumo de fertilizantes químicos y pesticidas y
fungicidas para el control de plagas y enfermedades.
Características del ecosistema
Según Godínez (2004), indica que el municipio de Almolonga tiene un clima frío, la
temperatura promedio anual es de 12 a 18 grados centígrados, con heladas en los meses
de noviembre a febrero. Tiene una precipitación pluvial anual de 2,000 milímetros.
El deterioro de los bosques es severo, se calcula que el 75 % del municipio está
desprovisto de cobertura forestal y que el remanente se encuentra en constante amenaza
por parte de los pobladores, principalmente debido a la utilización de la leña como
material para la cocción de alimentos y de la tierra como medio de producción.
Dimensión Económica
Producción agrícola
Según resultados del taller mapeo participativo realizado con el COMUDE durante el año
2009, la principal actividad productiva es la agricultura, específicamente el cultivo de
hortalizas, (repollo, coliflor, lechuga, remolacha, papas, rábano, acelga, brócoli y otras.
La comercialización de los productos hortícolas se realiza en los días de plaza en la
cabecera municipal, también se comercializa en la cabecera departamental, en municipios
aledaños, en la costa Sur, en otros departamentos, y fuera del país principalmente en El
Salvador y en el Estado de Chiapas en México.
Las actividades de producción y comercialización agrícola, son fundamentales para la
generación de empleo e ingresos económicos para la población del municipio, su
contribución al desarrollo de Almolonga ha sido relevante desde antes de la fundación
como municipio, las técnicas de cultivo se han trasladado de padres a hijos por varias
generaciones y han permitido la generación de su modelo de desarrollo actual.
Producción Industrial
La producción industrial es casi nula en el municipio, a excepción de pequeños talleres de
carpintería, herrería, sastrería y zapaterías; así como algunos negocios de elaboración de
pan, materiales de construcción (blocks) y textiles.
Producción Artesanal
Se vincula con la producción industrial, aunque las artesanías no representan una
actividad significativa en el municipio, se pueden mencionar sólo tres tipos de artesanías:
artículos de madera, textiles y zapatos.
Producción Minera
Las únicas actividades de minería realizadas en el municipio son la extracción de arena
de peña (arena blanca, piedra poma) y la extracción de arena de río, ambos materiales
utilizados para la fabricación de viviendas y otros tipos de infraestructura, a estas
actividades sólo se dedican unas pocas personas, la primera de forma ocasional y la
segunda como una actividad más constante.
Turismo
La mayoría de turistas que visitan Almolonga son de origen nacional y proceden de los
municipios cercanos; algunos extranjeros que viven temporalmente en Quetzaltenango y
estudian en las escuelas de español de ese municipio también visitan Almolonga. Los
atractivos turísticos más relevantes son los relacionados con las aguas termales y con el
uso de las piscinas del lugar denominado Villa Alicia, así como con las visitas a los
centros de mercadeo los días de plaza. Las instalaciones turísticas requieren una mayor
inversión para que estén en óptimas condiciones para una mayor atracción de turistas.
Geología
Geología estructura y tectónica local
La región de Almolonga, Zunil y Quezaltenango se encuentran dentro de un campo de
esfuerzos distensivos que han producido gran cantidad de materiales volcánicos. En la
zona del altiplano se han identificado sistemas de falla NE-SW, NW-SE, N-S y E-W. El
fallamiento predominante en el área, de rumbo NE es consecuencia de un movimiento
transcurrente sinestral, en el área de frontera de dos segmentos litosféricos, bajo un
campo de esfuerzos tensional. Con este sistema se relacionan las fallas de Zunil que
pasa por Almolonga.
La estructura regional más importante es la Caldera de Quezaltenango, la cual ha sido
formada como consecuencia de varios colapsos caldéricos y erupciones volcánicas
asociadas.
De igual manera se observa la Caldera de Almolonga consecuencia del colapso del
Volcán Almolonga que sucedió hace más de 84,000 años.
A nivel regional, el área de investigación está circunscrita a los alrededores de las zonas
de Falla de Zunil y de Samalá, también fallas de nivel local y fallas inferidas, al Este de la
traza de la Falla de Jalpatagua, y al Norte del Arco Volcánico Cuaternario generado por la
subducción entre las placas de Cocos y Caribe.
Figura 7. Geología regional alrededor de Almolonga
Geología y litología del área
A través del mapeo geológico en superficie del área de investigación se determinan doce
unidades lito-estratigráficas, de la más antigua a la más reciente:
1
2
Unidad de Depósitos Aluviales
(Qal).
Unidad de Unidad de Depósitos Piroclásticos Cerro Quemado (QvCQ1818)
1818
3
4
5
6
7
8
9
Depósitos Piroclásticos de Almolonga y Cantel
Unidad de Dacitas Chonajtajuyub
Unidad de Lahar Chicovix
Unidad de Rocas Volcánicas y Piroclásticas sin dividir
Unidad de Andesitas Cerro Quemado 1818
Unidad de Dacita y Andesita del Domo de Zunil
Unidad de Andesitas Cerro Quemado Dos
(QpAC)
(QvDacCho)
(QvLhChic)
(Qvpi)
(QvCQ1818)
(QvDZ)
(QvCQ2)
10 Unidad de Andesita Horbléndica Cerro Quemado Uno
11 Unidad de Depósitos Piroclásticos Chuitziribal
12 Unidad de Rocas Graníticas
(QvCQ1)
(QpCh)
(Gr)
Tabla 2. Lito-estratigrafía del área.
Columna lito-estratigráfica local
La secuencia de las unidades lito-estratigráficas no se cumple o
toda el área de investigación, por lo que se hace indispensable
columna lito estratigráfica, según el lugar del área que se esté
Complejo Dómico del Cerro Quemado, hacia el Norte y Noroeste
de lo más reciente a lo más antiguo es:
1
2
3
4
5
Andesitas del Cerro Quemado 1818
Depósitos Piro clásticos del Cerro Quemado 1818
Dacita y Andesita del Domo de Zunil
Andesitas del Cerro Quemado Dos
Andesita Horbléndica Cerro Quemado Uno
repite exactamente en
presentar más de una
considerando. Para el
del área, la secuencia,
(QvCQ1818)
(QpCQ1818)
(QvDZ)
(QvCQ2)
(QvCQ1)
Tabla 3. Lito-estratigrafía local del complejo del Domo Cerro Quemado.
Para el valle o caldera de Almolonga, Zunil y el río Samalá hacia Cantel, la secuencia de
lo más reciente a lo más antiguo es:
1
2
3
4
Depósitos Aluviales
Depósitos Piroclásticos de Almolonga y Cantel
Unidad de Andesitas Horbléndicas Cerro Quemado Uno
Lahar de Chicovix
Tabla 4. Lito-estratigrafía de la Caldera de Almolonga.
(Qal)
(QpAC)
(QvCQ1)
(QvLhChic)
Figura 8. a) Columna lito estratigráfica del Cerro Quemado. b) Columna lito estratigráfica para el
Valle de Almolonga y el curso del río Samalá entre Cantel y Zunil. Ambas en dirección Oeste-Este.
Hidrología
Cuenca del río Samalá
La cuenca del Río Samalá, dentro de la cual se encuentra el área de estudio, cubre una
superficie aproximada de 1,500 km2, con una longitud aproximada de 100 km, ancho
máximo de 35 km y se localiza en los departamentos de Quezaltenango y Retalhuleu.
Recurso hídrico
La hidrografía de Almolonga está conformada por el riachuelo Chinimá o el Cañal, y el río
Agua Caliente que desembocan en el Rio Samalá. Almolonga posee nacimientos de agua
en Villa Alicia, Valle Paraíso, Chipila y Los Chorros; sin embargo, existen problemas en
torno a la sostenibilidad del mismo en la medida en que el bosque es limitado, por lo que
el manto freático no es recargado, ni protegido y el agua es utilizada de forma masiva
para el riego de los cultivos de hortalizas. Todas estas circunstancias presentan un riesgo
para recurso hídrico. Muchas fuentes de agua superficial que antes existían se han
agotado6 y la demanda de agua se incrementa debido al crecimiento población y a la
expansión de los cultivos, por lo que el balance hídrico se vuelve negativo, decidiéndose
6
Opinión de los pobladores expresada en el FODA.
por parte de la municipalidad la extracción de agua de los niveles freáticos para satisfacer
las demandas sociales, SEGEPLAN (2009a).
El municipio posee fuentes de agua termal, utilizadas con fines curativos y recreativos por
los habitantes, también es un recurso importante para el desarrollo de la actividad
turística. Las fuentes termales, se ubican en su mayoría en la Zona 7, conocida como Los
Baños.
Aspectos Hidrometeorológicos
Esta cuenca está formada por una red semi dendrítica en la parte alta, cerca de
Quezaltenango y paralela en la parte baja, con una densidad de drenaje moderada. En el
área de estudio es interesante observar que debido a la abrupta topografía del sector
Oeste del Río Samalá (domos de Cerro Quemado, Galápagos y Volcán Santa María) no
existen corrientes permanentes sino tan sólo cañadas con correntadas de invierno.
Geohidrología
Tipo de Rocas
En el área el tipo de roca dominante lo constituyen rocas ígneas extrusivas de origen
volcánico (piroclastos tipo pómez, tobas, andesita, dacita, riodacita, riolita) las cuales en
general muestran una baja permeabilidad primaria. De manera subordinada y cubriendo
áreas menores se encuentran depósitos aluviales con buena permeabilidad pero
restringida a los pocos valles presentes (Llanos del Pinal y Almolonga) y rocas intrusivas
tipo granodiorita con casi nula permeabilidad primaria y algún grado de permeabilidad
secundaria de acuerdo con la intensidad de fracturamiento.
Flujo subterráneo y zona de recarga
Las mediciones de agua subterránea en las áreas de Llanos del Pinal y Chicuá, muestran
la existencia de un sistema de agua subterránea poco profundo que tiene un gradiente en
dirección Norte y que aumenta de profundidad hacia el Norte en el Valle de
Quezaltenango. El límite de este sistema coincide con la divisoria topográfica entre Las
Majadas y Llanos del Pinal.
Existe un sistema de flujo intermedio también bajo Llanos del Pinal, el cual de acuerdo
con la interpretación geofísica indica que al menos una parte del flujo es hacia el Sur, en
dirección del Río Samalá.
Por último existe un sistema profundo asociado con el reservorio geotérmico en el área de
Zunil, con altas temperaturas y controlado principalmente por fallas y fracturas más que
por los tipos litológicos.
Nivel de agua
En el área de Llanos del Pinal el agua subterránea sigue una dirección NNW, con un
gradiente hidráulico de 12 a 40 m/km en la parte Sur de Llanos del Pinal. En Almolonga, el
nivel freático de los pozos tiene una tendencia del Noroeste y Noreste hacia el Sur debido
al gradiente hidráulico de 60 m/km en la parte baja del valle. En el área de Zunil el
gradiente es bastante elevado, 400 m/km con dirección SE hacia la zona de pozos
geotérmicos de producción y un gradiente menor (60 m/km) en dirección Sur hacia el Río
Samalá. Estas direcciones indican que existe una barrera hidráulica Pinal-Almolonga que
coincide con la topografía que separa Llanos del Pinal del área de Zunil.
Figura 9. Ubicación de pozos muestreados, barrera hidrogeológica y flujo de agua subterránea
somera.
Hidrología y nivel freático en pozos
El método consistió en medir nivel freático de 41 pozos, introduciendo una sonda con un
electrodo de 14 mm de diámetro y con cable de 100 metros de longitud debidamente
marcado; al llegar al nivel freático el electrodo cierra el circuito eléctrico y da una señal
acústica y de luz LED como indicación de nivel, luego se lee la distancia en el cable y ese
es el nivel freático en msnm. Previamente se determina la elevación con un GPS y la
resta de la elevación y la distancia del cable nos la el nivel freático sobre el nivel del mar
que es la referencia.
Muestreo de campo
Con el propósito de tener datos de nivel freático de la zona de estudio se llevó a cabo la
recopilación bibliográfica, mediciones de campo e inventario de pozos con adecuadas
condiciones mecánicas. La figura 10 ilustra la medición del nivel freático en el pozo No.
13.
Figura 10. Medición de nivel freático del pozo No 13.
Nivel freático estático
La medición de nivel freático estático consistió en medir el nivel freático de los pozos sin
perturbación del mismo. Asimismo se incluyeron algunas fuentes de agua tal como se
precisa en la tabla A1 de Anexos. La ubicación de todos los sitios muestreados se indica
en la figura 11.
Figura 11. Ubicación de pozo muestreados para determinar nivel freático.
Nivel dinámico y temperatura:
La medición de nivel freático dinámico se realizó en pozos artesanales, manantiales y
pozos de riego con ayuda de sus propietarios, utilizando una bomba centrifuga. Ver tabla
A2 de Anexos.
La medición de temperatura se realizó a la salida de la descarga de las bombas, donde
por lo poco profundo de los pozos y de la longitud de la tubería, la perdida de temperatura
es despreciable y se toma como la temperatura de la zona de alimentación de los pozos.
Figura 12. Medición de temperatura de agua de pozos con una termocupla.
Distribución de nivel freático estático, dinámico y temperatura.
La distribución espacial de los niveles freático estático, dinámico y temperatura se
observan en la figura 13.
A
B
C
El
Figura 13 .Distribución espacial de: A) Nivel estático. B) Nivel dinámico. C) Temperatura.
En la zona de estudio se identifican dos áreas limitadas por la barrera hidráulica PinalAlmolonga. En la zona de Almolonga el nivel freático estático de los pozos tiene una
tendencia desde el Noreste hacia el Sur. En el área de Zunil, margen oriental en la figura
9, el nivel estático se mueve con dirección Noroeste-Sureste. El gradiente hidráulico en la
zona de Almolonga se estimó en 60 m/km en la parte baja del valle; mientras que en el
área de Zunil en 400 m/km, el cual decrece hasta valores de 60 m/km en dirección sur
hacia el Río Samalá.
La distribución espacial de temperatura, medida en 31 sitios entre pozos y nacimientos de
agua, se observa en la figura 13C. La tendencia hacia mayores temperaturas sigue una
dirección Sur. Existe un sistema de fallas que afectan el Valle de Almolonga y éstas
pueden ser un acceso rápido por donde de vapores ricos en CO2 de origen hidrotermal
calientan el agua subterránea. De la distribución de temperaturas de pozos muestreados
de la figura 13C, puede inferirse que el rio Chinimá representa otra barrera
hidrogeológica, al interior de la caldera de Almolonga, que divide las aguas termales de
las no-termales.
Geoquímica del área
Con el objeto de caracterizar la química del agua alrededor del volcán Santa María en un
estudio de la actividad hidrotermal e implicaciones para monitoreo de volcanes7, un total
de 82 muestras de agua fueron tomadas en 35 sitios por un grupo de científicos durante
Agosto de 1994, Enero y Agosto de 1995 (Figura 14). Las muestras incluyeron 15
manantiales termales, 14 manantiales no termales, 2 pozos termales y 3 riachuelos
frescos. Adicionalmente, agua de una temporada lluviosa fue recolectada 4 kilómetros al
sur del Volcán Santiaguito. Las temperaturas de las muestras de agua variaron entre el
rango de 7-92oC.
De los estudios previos, en este trabajo se tomaron los datos que corresponden a 4 pozos
del área de Almolonga (Tabla 5.)
Ubicación
Fecha
Elev
T. oC
PH
Ca
ppm
Mg
ppm
Fe
ppm
Mn
ppm
Sr
ppm
K
ppm
Na
ppm
Cl
ppm
SO4
ppm
HCO3
ppm
TDS
ppm
Almolonga
Baños CF
Baños CF
Baños CF
01-11-95
08-21-94
01-04-95
08-12-95
2212
2210
2210
2210
36-9
46.4
46.3
46.5
8.23
6.92
6.92
6.69
11.26
12.66
12.68
11.46
5.74
3.95
4.55
4.73
0.19
0.06
0.07
0.04
0.03
0.41
0.34
0.33
0.07
0.06
0.06
0.05
6.23
6.64
7.10
7.49
110.1
90.7
94.9
105.8
55.1
51.5
53.5
48.4
82.4
75.5
77.4
77.1
182.90
147.18
145.07
140.50
456.5
388.7
395.7
395.9
Tabla 5. Datos físicos y químicos de aguas de la región del volcán Santa María.
7
The chemistry of spring waters and fumarolic gases encircling Santa María volcano, Guatemala: insights
into regional hydrothermal activity and implications for volcano monitoring. James A. Walker. Department of
Geology and Environmental Geosciences, Northern Illinois University.
Figura 14. Ubicación de 81 muestras en 35 sitios.
En la Figura 15 se grafican las muestras de agua de este estudio y otro previo del campo
Geotérmico de Zunil; estas fueron clasificadas como sulfatadas, cloruradas y
bicarbonatadas, basadas en el química de anión mayor (e.g., Giggengach et al. 1990).
Aguas bicarbonatadas son predominantes alrededor del Volcán Santa María (Figura 17).
Las muestras de agua de lluvia y la mayoría de manantiales y aguas de pozos fuera del
Campo Geotérmico de Zunil caen dentro de la clasificación del grupo de aguas
bicarbonatadas. Por tanto, las aguas de Almolonga caen dentro del grupo de aguas
bicarbonatadas.
Figura 15. Clasificación de muestras de aguas de este estudio usando química de aniones.
Giggenbach (1989)
El grupo de aguas termales se puede agrupar en tres áreas en general: Este-Noreste de
Santa María del campo Geotérmico de Zunil hacia la Montaña Sulfurosa; en el valle del
Siete Orejas aproximadamente 7.5 kilómetros Noroeste del Santiaguito; y en un área
restringida aproximadamente 3 kilómetros al Suroeste del Santiaguito (Figura 17).
Excepto para el último grupo de aguas, la mayoría de aguas termales fueron recolectadas
a una altura mayor de 2000 msnm (Figura 16). La mayoría de aguas son levemente
ácidas a levemente básicas, excepto por aquellas del área termal del Volcán Santa María,
donde las aguas son en su mayoría ácidas con un PH < 3.9.
Figura 16. Temperatura Vs Elevación de las muestras de agua alrededor del Volcán Santa María.
Aguas bicarbonatadas
Aguas bicarbonatadas se encuentran a través de la región del Volcán Santa María (Figura
17). Las aguas bicarbonatadas ocurren en pozos y manantiales termales, también en
manantiales no termales. La formación de aguas bicarbonatadas cerca de volcanes
activos son atribuidas a la absorción de vapores ricos en CO2, ya sean de origen
magmático o hidrotermal, por el agua subterránea somera y seguido por la interacción
Agua-Roca.
.
Figura 17. Distribución de tipo de aguas alrededor del Volcán Santa María. Incluye datos de Adams
et al. (1990) y Giggenbach et al. (1992). Áreas azules son áreas de recarga hipotéticas.
Elevación de la Recarga Meteórica
Correlaciones entre 18O-D fueron empleadas para determinar la elevación de la recarga
de agua subterránea. La línea de referencia meteorológica local fue preparada por
Templeton (1999) con base a manantiales con elevaciones de recarga conocidas.
Adicionalmente, hipotetizó una línea de mezclas de aguas someras con aguas de origen
magmático (Figura 18).
Para las aguas bicarbonatadas, el mismo autor derivó la regresión lineal mostrada en la
Figura 19. La pendiente de estas líneas llevan una componente isotópica de gradiente 0.39‰ /100m (Oxígeno) y -2.7‰ /100m (Deuterio), similar a otras líneas de regresión de
terrenos volcánicos. La elevación de la recarga de las aguas de Almolonga, utilizando el
desplazamiento del isotopo de Deuterio D, se ubica entre 2700 y 2500 msnm.
Figura 18.  O Vs D de aguas de la región del Santa María. MWL es la Línea Local Meteórica de
Agua estimada por Templeton (1999). Línea puenteada muestra una tendencia hipotética de
mezcla con agua magmática.
18
Figura 19. (A)  O y (A) D Vs elevación de las muestras de aguas analizadas. Líneas son
regresiones lineares por Templeton (1990) usadas para estimar la elevación de recarga.
18
Método de resistividad eléctrica DC
Debido a que los materiales o electrolitos disueltos en fracturas o poros facilitan la
conducción eléctrica, puede distinguirse su presencia de rocas sanas o menos alteradas.
Este hecho hace que los métodos eléctricos posean especial relevancia en la exploración
de acuíferos, contactos estratigráficos y minerales metálicos. La relación entre la
porosidad de las rocas y la resistividad eléctrica es inversa. Si la roca se encuentra
saturada con electrolitos disueltos, la señal percibida es conductiva. El material arcilloso y
sedimentos aluviales saturados son ejemplos de baja resistividad. Piroclastos
consolidados o de grano fino tenderá a presentar mayor resistividad. Tobas fundidas,
lavas fracturadas sanas y con despreciable saturación son altamente resistivos.
El método de resistividad eléctrica consiste básicamente en determinar un conjunto de
estratos que definen la estructura eléctrica de la zona estudiada. Esta estructura es
interpretada en términos de propiedades geológicas de las rocas, alteración hidrotermal,
temperatura y presencia de fluidos.
El método aplicado en este trabajo es basado en la inyección al subsuelo de una corriente
directa (DC), activada por medio de una fuente de poder. El arreglo empleado es el de
Schlumberger (figura 20), el cual consiste en la disposición colineal de 2 electrodos de
corriente (A-B) y dos electrodos de potencial eléctrico (M-N). Cuando se mide la corriente
eléctrica I, fluyendo por A, B y el subsuelo, y la diferencia de voltaje (ΔV) entre los
electrodos M-N, la resistividad eléctrica (Δ𝝆 en Ω.m) en el subsuelo es calculada por8:
ρa 
V
K
I
K= (π/4MN).(AB2-MN2)
siendo K la constante geométrica del arreglo, expresada en m.
Figura 20. Arreglo Schlumberger Perfecto .Esquema simplificado y disposición de un Sondeo
Eléctrico Vertical (SEV), utilizando una fuente artificial. La emisión de corriente (A-B) induce un
campo eléctrico, el cual se expresa en términos de la diferencia medida de voltaje (ΔV) por los
electrodos (M-N).
Para cada sondeo eléctrico vertical (SEV), la resistividad eléctrica aparente es la
resistividad del volumen de roca por donde circula la corriente para una posición particular
de los electrodos de corriente. Un gráfico de la resistividad eléctrica aparente (ρa) versus
AB/2 es realizado en un diagrama log-log para comparar la respuesta eléctrica del sitio del
8
Dr. Miguel Auge, Métodos Geoeléctricos Para La Prospección De Agua Subterránea, Universidad de Buenos
Aires, Argentina 2008.
sondeo con curvas maestras o ideales establecidas para un modelo de tierra compuesto
por capas horizontales infinitas, homogéneas e isotrópicas. Este modelo es
unidimensional (1D) ya que la resistividad eléctrica varía solo en la dirección vertical. El
modelo que resulte de esa comparación entre la curva real y la calculada o maestra
proporciona la estructura eléctrica en cada SEV, es decir un conjunto de estratos con
resistividad eléctrica y espesor definido. Los problemas de equivalencia, inherentes en la
solución del fenómeno eléctrico se resuelven con el conocimiento de rasgos geológicos
de la zona de estudio, tales como información de pozos o estudios previos. Los SEV
pueden vincularse entre sí para construir mapas o secciones de resistividad calculada,
modelada, espesores y elevaciones de capas geoeléctricas. Estos mapas o secciones
son sujetos de interpretación geológica, el cual es el aporte de la geofísica en la
exploración de recursos, en particular hídricos o geotérmicos.
En esta investigación se ejecutaron 10 SEV con AB máximo de 600m, siendo sólo 4 de
ellos y otro con AB máximo de 1000m (INDE, 19XX) que reunieron los requisitos para
someterlos a modelado 1D. La ubicación de los 5 SEV modelados se muestra en la figura
21. La geometría del arreglo aplicado es como sigue.
VARIABLE
DISTANCIA METROS
AB/2 (m)
10
15
20
30
50
50
70
100
150
150
200
300
MN/2 (m)
2
2
2
2
2
10
10
10
10
30
30
30
75.4
173.6
311.0
703.7
1960.4
1555.1
3518.6
1131.0
2047..3
4665.3
VALOR DE CONSTANTE K
K (m)
377.0
754.0
Tabla 6. Diseño de SEV. AB/2 y MN
El equipo empleado para la captura de datos es un trasmisor de corriente marca DCRES
500 con una potencia máxima de 500 watts y un multímetro digital como receptor de
voltaje marca SANWA.
Para el Modelado unidimensional (1D) de los datos colectados se utiliza el programa de
modelaje e interpretación de datos geofísicos llamado IPI2Win(IP) de la Universidad de
Moscú y de acceso público (2005???). Cada modelo de capas propuesto genera una
respuesta sintética o calculada, la cual debe aproximarse a los datos de campo
suavizados. El error RMS de ajuste para este estudio, es en general inferior al 10%. Los
datos de campo suavizados, curva calculada y modelo de capas pueden examinarse en
anexos.
Para efectos de correlación hidrogeológica y debido a la cantidad limitada de SEV, no se
efectúan mapas de parámetros geoeléctricos sino sólo 2 perfiles, que como se trazan en
la figura XX son de dirección aproximada O-E y SO-NE, ambos cruzando la zona de
interés en Amolonga. Sobre cada perfil se vinculan los SEV más próximos para obtener
seudosecciones de resistividad eléctrica aparente y secciones de capas geoeléctricas
modeladas, tal como se aprecia en las imágenes del anexo.
Figura 21. Ubicación de 5 SEV y 2 perfiles para correlación geoeléctrica.
Secciones geoeléctricas
Las secciones de capas geoeléctricas se suavizaron para elaborar y sugerir una
interpretación preliminar de los rasgos hidrogeológicos y termales de la zona. Como se
aprecia en la figura 22 (izquierda y derecha), la estructura geoeléctrica refleja 5 capas que
se combina y resumen a continuación.
Resistividad
(Ohm.m)
Contraste
Profundidad
100-600
20-40
100-500
3-15
250-350
Somera
Somera
Intermedia
Profunda
Muy profunda
Resistiva
Conductiva
Resistiva
Muy conductiva
Resistiva
Interpretación
Piroclastos,
aluviales
Acuífero mezcla
Aquiclude.
Arcillas
Lavas fracturadas
Tabla 7. Resumen de modelo geoeléctrico y su interpretación
Perfiles Zona Norte y Sur
Ambos perfiles reflejan una capa amarilla delgada y somera resistiva que corresponde a
material aluvial. La subyace una capa celeste conductiva somera delgada, la cual en la
zona Sur se asocia al acuífero somero calentado por gases de origen hidrotermal;
mientras que en la zona Norte no es agua termal. Le prosigue la capa naranja somera y
de naturaleza resistiva formado principalmente por cenizas, arenas y lapilli pomáceo,
intercalados con secuencias de arenas y lapilis máficos y escoriacios (ver columna Litoestratigráfica). La capa azul con una resistencia de 2-10 .m se puede interpretar como
una capa sello formado principalmente de materiales arcillosos. Por último, la capa violeta
es un basamento eléctrico y puede ser el techo de un acuífero caliente más profundo.
Al observar las elevaciones de los estratos se denota en ambos perfiles que las capas del
lado Este poseen menos elevación que las del margen Oeste. Esta diferencia podría ser
indicativo de que el sistema de fallas NE-SO (falla Zunil) buzan hacia el Este. Es a través
de ese conjunto de fracturas que circulan los acuíferos frescos bicarbonatados y que al
migrar hacia el sur ganan calor por desgasificación o por conducción de intrusivos en
proceso de enfriamiento.
Similarmente, las capas del Sur se encuentran a menor elevación que las del Norte, lo
cual puede ser coherente con las paredes de la caldera de Almolonga y la parte deprimida
de la misma en dirección a Zunil. Observando este patrón de elevaciones, se puede
sostener que el acuífero somero correlaciona con el estrato somero conductivo, tal como
se evidencia en la figura 23, la cual traza el nivel freático estático de los pozos
muestreados.
Figura 22. Secciones geoeléctricas interpretadas
Figura 23. Perfil Norte-Sur del nivel freático estático muestreado en pozos
Aplicaciones de usos directos
Las aplicaciones que se pueden dar a un fluido geotermal dependen de su contenido en
calor, o lo que es lo mismo, de su entalpía.
En la Figura 24 se muestran las aplicaciones más importantes de la energía geotérmica
con los rangos de temperatura de utilización. En el rango de temperatura de 38-66 oC las
aplicaciones de uso directo pueden ser invernaderos, deshidratación de frutas y verduras,
piscicultura, baños termales, curado de block, agua caliente para máquinas de lavado de
ropa, estaciones de lavado de vehículos, refrigeración por absorción a diversas
temperaturas entre otros.
Figura 24. Guía de usos de energía Geotérmica.
Para las aplicaciones directas del calor geotérmico se debe considerar que la
implementación de una industria requiere de un fluido de trabajo (aire, agua, refrigerante)
que gane calor del fluido geotérmico. El diseño de los circuitos hidráulicos depende del
rango de temperaturas a aplicar y se debe considerar un control sobre el quimismo en el
circuito del fluido geotérmico.
La energía geotérmica utilizada en forma de calor, a nivel mundial, para natación, baños y
balneología en el año 2005 ascendió a 83.018TJ (2.306 GWh/año), de acuerdo con la
información aportada al Congreso Mundial Geotérmico celebrado en Turquía, por 60
países que contaban con una capacidad conjunta de producción de calor de 5.401 MWt.
Actualmente en Almolonga se usa la energía geotérmica para este tipo de actividades, las
cuales deben evaluarse para permitir la sostenibilidad.
La capacidad total instalada en 17 países, para calefacción y refrigeración de edificios y
para producción de agua caliente sanitaria, en el año 2005, era de 3.591 MWt, y el uso
global que se hizo del calor geotérmico ascendió a 43.281 TJ (12.857 GWh), lo que
representa un 15,4% en el total de usos del calor. Los sistemas de calefacción de edificios
en esos 17 países incluyen grandes instalaciones en Islandia, Polonia, Hungría, Turquía,
Japón, China, Rumanía y Estados Unidos. El sistema de calefacción de Reykjavik, en
Islandia, es probablemente el más famoso, ya que abastece calor a una población de
alrededor de 190.000 personas. La capacidad instalada es de 830 MWt. En Almolonga
esta industria tiene poca probabilidad de aplicación debido a sus condiciones ambientales
o climáticas.
En el cultivo de plantas en invernaderos se pretende reproducir las condiciones de
humedad y temperaturas ideales en ambientes que las plantas no las poseen de forma
natural. En Almolonga, esta industria tiene un potencial grande ya que parte de la
economía se basa en la producción de flores finas y estas se pueden expandir utilizando
el recurso geotérmico.
Una interesante aplicación del calor geotérmico es la de climatizar las aguas de
piscifactorías, tanto de carácter fluvial o lacustre como marina, para algunas especies
concretas. Especies como carpas, barbos, róbalos, salmonetes, angulas, salmones,
esturiones, camarones, langostas, cangrejos, ostras, mejillones o almejas, son algunas de
las principales especies que responden perfectamente a una crianza en ambientes de
temperatura constante. En el caso de Almolonga hay oportunidades para el crecimiento
de la industria mediante granjas de tilapia y camarones.
Se ha extendido la práctica de utilizar el calor geotérmico para el secado de productos
agrícolas, carnes y pescados, así como para el secado selectivo de maderas. La
manipulación de alimentos frescos requiere grandes inversiones en transportes de alto
coste de oportunidad, pues dependen de márgenes muy escasos de tiempo antes de que
dichos alimentos puedan deteriorarse. La deshidratación por secado de los alimentos
permite una estabilización de los mismos, un mayor tiempo de almacenamiento y, por ello,
disponer de tiempo para transportes compartidos y cadenas de distribución que abaratan
costes al crecer el volumen de los productos. En Almolonga, la deshidratación,
refrigeración e invernaderos son de las industrias con mayores potenciales ya que se
puede agregar un mayor control a los tiempos de entrega de productos y al valor
agregado que aporta la geotermia en la transformación de materia prima en productos
procesados.
Conclusiones y recomendaciones
Conclusiones
El recurso geotérmico de baja entalpia ubicado en la “Aldea los Baños” se encuentra
ubicado entre depósitos aluviales con buena permeabilidad, piroclastos alterados a
arcillas y lavas del Cerro Quemado. Es un recurso geotérmico somero ya que se
encuentra a profundidades no mayores de 15 metros del nivel del suelo. Existe un sistema
de fallas asociadas directamente a la Caldera de Almolonga con dirección SO-NE, entre
ellas la falla de Zunil, las cuales facilitan la circulación de los fluidos tanto geotermales
como no termales.
Según la revisión del análisis isotópico (deuterio D), la zona de recarga del acuífero de
Almolonga se ubica entre 2700 y 2500 msnm.
Las aguas someras del recurso geotérmico de baja entalpía de Almolonga son del tipo
bicarbonatada con concentraciones entre 182-140 ppm. La formación de aguas
bicarbonatadas cerca de volcanes activos son cono en este caso es atribuida a la
absorción de vapores ricos en CO2 de origen hidrotermal.
La concentración de cloruros y de sulfatos entre 48-54 ppm y 75-82 ppm,
respectivamente. El pH del recurso oscila entre 6.9 y 8.2, sus temperaturas oscilan el
rango de 52-36oC, aumentando en dirección Suroeste.
Los SEV muestran una capa delgada, somera y resistiva entre 175-600 .m, que
corresponde a depósitos aluviales (Qal) con un espesor no mayor de 15 metros. Le
subyace un conductivo somero, de 30-40 .m de espesor promedio entre 10-20 metros y
se asocia al acuífero circulando en la base de los aluviales. Debajo del acuífero hay una
capa resistiva, de 100-500 .m, formada por paquetes consolidados integrados por
cenizas, arenas y lapilli pomáceos. Existe debajo un conductivo de 2-10 .m que se
puede interpretar como una capa sello integrada por piroclastos hidrotermalmente
alterados a arcillas. Por último, se refleja el techo de un basamento resistivo, 250-350 .m
que puede asociarse a flujos lávicos andesíticos y que probablemente sea el techo de un
acuífero caliente más profundo.
La distribución del sistema geotérmico de baja entalpia está limitada a la parte Suroeste
de la “Aldea Los Baños”. La estructura de fallas está asociada al sistema de baja entalpia,
mientras que el riachuelo Chinimá actúa como una barrera Hidrogeológica que separa el
acuífero somero en Termal y No-termal.
Se calcula una extracción de aproximadamente 1800 m3/dia y considerando que se
explota a ese ritmo desde el año 1980, el nivel freático no decrece estrepitosamente
porque el sistema posee una recarga que supera a su extracción.
Las posibles aplicaciones de uso directo de calor geotérmico (además del de balneología)
para el municipio de Almolonga se listan a continuación:
Mayor potencial:
 Sistema de refrigeración para verduras.
 Invernaderos (tomate, flores)
 Secado de alimentos (deshidratación de legumbres)
Menor potencial:
 Piscicultura y crianza de animales.
 Secado de madera.
 Secado de bloques de mampostería.
Recomendaciones
Se recomienda extender el estudio de resistividad eléctrica con un método de bajo costo
para delinear la estructura del acuífero somero, el cual debe complementarse con
métodos electromagnéticos para indagar sobre la existencia de un acuífero más profundo.
Esa campaña deberá aportar a la construcción de un modelo hidrogeológico de mayor
detalle que ayude a la selección de sitios de perforación exploratoria profunda de diámetro
reducido.
Los resultados de ese estudio y perforación exploratoria permitirán evaluar la
conveniencia de efectuar una o dos perforaciones adicionales con diámetro mayor, las
cuales concluirían con un análisis del potencial geotermal, incrustación de bicarbonatos, y
simulaciones de diversos escenarios de explotación racional del recurso. Estos elementos
conducirían a un análisis de la factibilidad técnico, comercial, legal, económico y socio
ambiental para la implementación de proyectos agroindustriales o balneología sostenibles.
Estos pasos, abonarían a la reducción del riesgo de inversión y con ello, a la expectativa
por parte de inversionistas en Guatemala para el desarrollo de ambos sectores mediante
el uso directo de la geotermia.
Existen 10 empresas que utilizan el recurso geotérmico de baja entalpia para balneología
en Almolonga. Ellos utilizan un sistema de bombeo por un periodo promedio de 2 horas al
día extrayendo del sistema geotérmico un total en volumen de casi 1800 m3 de fluido
geotérmico por día9. Ellos han operado a este ritmo desde 1980; después de utilizado el
recurso es arrojado al riachuelo Chinimá. Se propone:
 Encausar la salida del fluido de los baños termales en un sistema de tuberías y
canalizarlas hacia un pozo de reinyección, ubicado en la zona de la descarga del
sistema geotérmico de baja entalpia y no contaminar más el riachuelo Chinimá.
 Se propone a los propietarios de los baños termales integrarse y formar una
Cooperativa para optar a financiamiento, necesario en la perforación de pozos de
producción y reinyección.
 De igual manera esta Cooperativa abriría la posibilidad de optar a financiamiento para
desarrollar una industria basada en la utilización y aprovechamiento directo del recurso
geotérmico con que cuentan.
 Se recomienda al Programa Regional de Entrenamiento Geotérmico el crear la
modalidad de Especialidades en las diferentes áreas involucradas en la Geotermia.
Prueba de ello fue este estudio, y la necesidad de tener una base sólida para
desarrollar estudios de exploración basados en las Geo-ciencias.
 Se recomienda al Programa Regional de Entrenamiento Geotérmico el gestionar la
compra de equipos para la prospección geo-científica y facilitar su uso a futuros
estudiantes del programa, esto enriquecerá el aprendizaje y se tendrán las
herramientas para mejorar los resultados de los puntos de investigación propuestos.
Agradecimientos
Queremos expresar nuestros más sinceros agradecimientos al Programa Regional de
Entrenamiento Geotérmico por darnos la oportunidad de participar en el programa; a las
instituciones que apoyan y financian este proyecto entre ellas el BID, FND, UES, La Geo y
la UNU-GTP.
De igual manera queremos agradecer al Profesor Salvador Handal por su magnífica guía,
asistencia técnica, científica y moral durante el desarrollo y conclusión de este trabajo.
Queremos agradecer de manera especial a Dios que es el que nos da la oportunidad de
probarnos y capacitarnos para ser dignos de una participación social productiva.
Quiero agradecer a mi esposa Lidia Velásquez por todo su apoyo espiritual y moral
durante los 5 meses que duró este programa de entrenamiento y por habernos ayudado
físicamente en lo SEV, también a mis padres Isaías Xicará y María López por siempre
alentar mis sueños de aprendizaje y capacitación.
9
Datos calculados tomando en cuenta el tipo de bombas-centrifugas y el tiempo promedio de utilización.
Referencias bibliográficas
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
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(Belize and Guatemala) are dominated by temperature and amount effects. Matthew S.
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Apéndices (gráficas y datos adicionales)
Ubicación pozos UTM WGS 86 15P
Pozo
X
Pozo 1
663246
Pozo 2
663247
Pozo 3
663248
Pozo 4
663246
Pozo 5
663254
Pozo 6
663249
Pozo 7
663307
Pozo 8
663309
Pozo 9
663304
Pozo 10
663355
Pozo 11
663364
Pozo 12
663206
Pozo 13
663222
Pozo 14
663416
Pozo 15
663372
Pozo 16
663381
Pozo 17
663038
Pozo 18
663146
Pozo 19
663153
Pozo 20
663359
Pozo 21
663368
Pozo VA
662467
Pozo P
662895
Pozo LC
662903
Pozo casa 1
663440
Nacimiento Agua 1 663379
Nacimiento Agua 2 663222
Pozo riego 1
662930
Pozo riego 2
663090
Pozo riego 3
663229
Pozo agua fría
662701
Z-9
661157
Z-10
661276
Z-7
662111
Z-3
661741
Z-5
662992
ZP-9
661000
ZP-10
661000
ZP-7
662000
Y
Nivel Freático estático (msnm)
1637015
2200.00
1637013
2200.00
1636999
2200.00
1637001
2200.00
1637021
2200.00
1637048
2199.00
1636989
2195.50
1636989
2195.50
1636991
2195.50
1636961
2196.00
1636926
2201.00
1636943
2210.50
1636944
2209.00
1636967
2206.50
1637001
2197.50
1636881
2198.00
1638825
2257.20
1637102
2200.00
1637097
2199.00
1637016
2194
1637013
2194
1638552
2249.00
1638380
2235.00
1637618
2222.00
1637211
2220
1637527
2213
1637980
2216
1637907
2222.5
1637536
2212.5
1637303
2210.5
1638919
2250
1631412
1782.36
1632597
1833.83
1634289
1923.12
1634586
1980.84
1635187
2053.4
1631000
1779.3
1632000
1841.47
1634000
1941.1
Tabla A1. Ubicación de sitios de muestreo nivel freático estático.
Pozo
Pozo 1
Pozo 2
Pozo 3
Pozo 4
Pozo 5
Pozo 6
Pozo 7
Pozo 8
Pozo 9
Pozo 10
Pozo 11
Pozo 12
Pozo 13
Pozo 14
Pozo 15
Pozo 16
Pozo 17
Pozo 18
Pozo 19
Pozo 20
Pozo 21
Pozo VA
Pozo P
Pozo LC
Pozo casa 1
Nacimiento Agua 1
Nacimiento Agua 2
Pozo riego 1
Pozo riego 2
Pozo riego 3
Pozo agua fría
Ubicación pozos UTM WGS 86 15P
Nivel Freático
X
Y
Dinámico (msnm) Temp. Dinamic C
663246 1637015
2198.50
52.10
663247 1637013
2198.50
51.50
663248 1636999
2198.50
51.50
663246 1637001
2199.50
50.50
663254 1637021
2198.50
43.80
663249 1637048
2197.50
41.60
663307 1636989
2194.00
57.80
663309 1636989
2194.00
57.80
663304 1636991
2194.00
58.00
663355 1636961
2194.50
47.80
663364 1636926
2199.50
43.50
663206 1636943
2209.00
44.00
663222 1636944
2207.50
44.00
663416 1636967
2205.50
19.90
663372 1637001
2196.00
38.30
663381 1636881
2196.50
50.00
663038 1638825
2245.00
20.10
663146 1637102
2201.50
53.80
663153 1637097
2200.50
53.50
663359 1637016
2195.5
52.50
663368 1637013
2195.5
52.60
662467 1638552
2247.00
20.30
662895 1638380
2233.00
20.40
662903 1637618
2220.00
22.00
663440 1637211
2219
20
663379 1637527
2213
20
663222 1637980
2216
20
662930 1637907
2222.5
20
663090 1637536
2212.5
20
663229 1637303
2210.5
20
662701 1638919
2248
20
Tabla A2. Ubicación de sitios de muestreo nivel freático dinámico y temperatura.
FORMATO DE ADQUISICIÓN DE DATOS EN CAMPO PARA SEV.
Proyecto
Almolonga
Fecha
23/11/2013
SEV
4
N
1637128
E
662845
Z
2250
Rango
Inyecc
(Indicador)
30
AB/2
(m)
MN/2
(m)
K
(m)
Vnat
(mVolt)
Vmn medido
(mVolt)
Iab medida
(mAmp)
FACTOR F
adimensional
10
2
75.4
12.7
60.00
7.50
2.50
18.75
190.20
1.3
30
15
2
173.6
20.0
43.00
7.40
2.50
18.50
215.79
1.5
1.2
30
20
2
311.0
18.8
28.60
6.40
2.50
16.00
190.50
1.25
1.45
75
30
2
703.7
27.0
30.00
13.20
2.50
33.00
63.97
1.1
1.5
150
50
2
1960.4
28.0
35.00
29.00
2.50
72.50
189.28
0.77
1.6
150
50
10
377.0
32.0
55.50
34.30
2.50
85.75
103.32
0.65
1.7
150
70
10
754.0
30.0
38.00
51.40
2.50
128.50
46.94
2.5
1.6
150
100
10
1555.1
22.4
28.40
33.30
2.50
83.25
112.08
2.45
1.8
300
150
10
3518.6
23.3
25.50
88.00
2.50
220.00
35.19
2.7
2
300
150
30
1131.0
4.5
23.00
88.00
2.50
220.00
95.10
1.27
1.7
600
200
30
2047.3
5.0
10.30
153.80
2.50
384.50
28.22
1.2
1.6
600
300
30
4665.3
8.0
9.50
155.00
2.50
387.50
18.06
RAB
(KOhm)
1.1
RMN
(Kohm)
1.1
2
Para rellenar la columna del Factor F
Indicador
10
30
75
150
300
600
R-2mA
2.7
R-20mA
2.7
2.7
2.7
R-200mA
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
R-2A
2
2.75
2.75
2.75
2.75
2.75
Ejemplo: Para indicador de inyección de 30
Si lector de corriente es 20 mA, F = 2.7
Si lector de corriente es 200mA, F = 2.5
Si lector de corriente es 2A, F = 2.75
Ojo: Si la escala de corriente se satura, cambiar a escala superior
Iab correg = Iab * F
(mAmp)
Resist Apar ρ
(Ohm.m)
ANEXO MODELO GEOELECTRICO INCLUYENDO SEV INDE NOVIEMBRE 2013
EQUIPO Y MATERIALES UTILIZADOS EN LOS SEV Y MEDICIÓN DE TEMPERATURA Y NIVEL FREÁTICO
Componentes del Sistema de SEV

Trasmisor de corriente marca DCRES 500 con
una potencia máxima de 500 watts.

Multímetro
SANWA.

Coba.
digital
como
receptor
marca








Transmisor de Impulsos.
Receptor digital (Multímetro)
2 electrodos de corriente (AB)
2 electrodos no-poralizables (MN)
Cable para conexiones.
Bateria 12 VDC.
Computadora portatil.
Hojas, calculadora.

Electrodo de corriente (A/B)

Electrodos No-polarizables.

Carretes de cables.

Sal.

Termocupla.

Sonda de medición de nivel freático.

Sulfato de cobre

Realizando el trabajo de campo.