INFORME TECNICO SOBRE PERFORACIONES A DIAMANTINA Y PRUEBAS DE PERMEABILIDAD LUGEON - LEFRANC ESTUDIO DE PREINVERSION – HUACANQUI ANTECEDENTES.- En el marco del Estudio de Preinversión Huacanqui, se ha proyectado la necesidad de la realización de perforaciones a diamantina en el sitio donde se proyecta la construcción de la presa Huacanqui, con la finalidad de obtener los parámetros de permeabilidad en roca y en suelo, además de información adicional geotécnica (calidad de la roca, tipo de suelo). El presente informe contiene toda la información recolectada en el trabajo de campo, y es desglosada en tres partes: Memoria técnica de perforaciones, aspectos geológicos y evaluación geotécnica. PRIMERA PARTE MEMORIA TECNICA SOBRE LAS PERFORACIONES Y PRUEBAS DE PERMEABILIDAD.Ubicación.- Los trabajos de perforación se realizaron en la comunidad de Huacanqui, perteneciente al municipio de Padcaya, Provincia Arce del Departamento de Tarija, las coordenadas aproximadas de ubicación de las perforaciones son las siguientes: Perforación P-1 P-2 P-3 P-4 P-5 P-6 P-7 P-8 Latitud Sur Longitud Oeste Altura m.s.n.m. 21º53’05,11” 64º42’05,01” 2016,50 21º53’04,10” 64º42’03,10” 2015,80 21º53’06,20” 64º42’07,30” 2022,50 21º52’59,69” 64º42’01,79” 2013,40 21º53’01,59” 64º42’00,61” 1992,00 21º53’03,27” 64º42’02,30” 2007,00 21º53’06,10” 64º42’06,10” 2018,00 21º53’03,06” 64º42’06,80” 2000,80 Instalación de equipos y periodo de perforación.- El periodo que ha involucrado la movilización, ejecución del trabajo y desmovilización de equipos va desde el 4 de Septiembre hasta el 21 de Octubre del presente año (ver cuadro resumen técnico, para mayor detalle por perforaciones). Personal y equipos empleados en la ejecución de los trabajos.- Los trabajos de perforación fueron realizados por el personal técnico de la Empresa CDS Srl. El personal asignado a las labores de perforación de los pozos fue el siguiente: Personal: Un técnico perforista. Tres ayudantes de perforación. Equipos: Un equipo de perforación a diamantina Longyear 38 Dos bombas de agua Bean Royal de dos pistones. Barras NQ - NW Herramientas y llaves de perforación Aditivos de perforación (bentonita) Materiales y herramientas para ensayos de permeabilidad (hidrómetros, manómetros (6 bares), packers, barras BQ, tubería de ½”, llaves, empaques). Foto.-1 Personal técnico del CES, CDS Srl y personal de apoyo asignado a los trabajos de perforación y pruebas de permeabilidad. Foto 2.- Perforadora a diamantina Longyear 38, empleada en los trabajos de perforación con diámetros NQ - NW Alcances del trabajo . Movilización de los equipos a los sitios de perforación Instalación de equipos y ejecución de tareas preliminares Perforación del pozo diámetro NQ Encamisado del pozo con diámetro NW. Recolección de testigos en cajas e identificación de los mismos. Ejecución de pruebas de permeabilidad Lefranc (sedimentos) Ejecución de pruebas de permeabilidad Lugeon (roca) Desmovilización de equipos del sitio de trabajo. Perforaciones Objetivo.- Las perforaciones han sido realizadas con la finalidad de obtener información sobre las características litológicas, variaciones litológicas, espesores mediante la obtención de testigos (core) y permitir la realización de las pruebas de permeabilidad. Foto 3.- Recolección de testigos en cajas de madera, las cuales son identificadas y marcadas de acuerdo a los tramos correspondientes. Diámetro de perforación.- Los diámetros de perforación han sido: NQ (75,6 mm) y NW (88,9 mm), el primero es utilizado para realizar la perforación piloto y obtener los testigos correspondientes (47,6 mm), en el caso del diámetro NW ha sido utilizado para encamisar el pozo, evitando de esta forma derrumbes, posibilitando el avance de la perforación y la realización de las pruebas de permeabilidad Profundidad de perforación.- Las profundidades son variables de acuerdo a los objetivos planteados, las cuales pueden verse en el cuadro 1. Foto 4.- Se observa los dos diámetros de perforación, además de la adición de agua mediante una manguera debido a la pérdida total de agua de perforación Problemas presentados en la ejecución de las perforaciones.- Se han distinguido dos tipos de problemas, el primero de carácter social debido a la permanente oposición por parte de algunos pobladores a la ejecución de los trabajos y al uso del agua del río para los trabajos de perforación, que incluso han perjudicado 3 medias jornada de trabajo. Los problemas de orden técnico son los desperfectos que ha sufrido la maquinaria en dos oportunidades, la dificultad de traslado del equipo de un punto a otro debido a sus dimensiones y a la topografía del área, y por último la dificultad en muchos casos (P-1, P-7, P-8) de lograr una mayor profundización debido a las condiciones del suelo en profundidad. Pruebas de permeabilidad Lefranc.- Se han realizado estas pruebas en terrenos sueltos siendo necesario el encamisado de la longitud total de perforación salvo el tramo a ensayarse, el cual generalmente ha sido de 1 metro, debido a que el ensayo de tramos mayores pueden dar valores falsos por posibles derrumbes que pueden ocasionarse al saturar el terreno con agua. Objetivo.- Obtener los valores de permeabilidad de la secuencia atravesada, valores que son expresados en cm/seg. Tramos y tiempos de ejecución.- Los tramos ensayados por lo general han sido de 1 metro los cuales han sido escogidos conforme avanzaba la perforación, los tiempos de ejecución han sido de 10 y 20 minutos. Problemas presentados en la ejecución de las pruebas.- No se han presentado grandes problemas, salvo aquellos que han limitado la ejecución de mayor cantidad de pruebas debido al entrampamiento del casing, lo que no ha permitido una mayor profundización. Foto 5.-.Disposición de elementos y herramientas para realización de un ensayo en materiales sueltos. En algunos casos ha existido mucha variabilidad en el gasto de agua por minuto considerando los primeros minutos con los minutos finales del ensayo, siendo bastante dificultoso mantener el nivel constante de agua en el tramo llenado, tal como se observa en las fotos 6,7, Foto 6.- Procedimiento normal para un ensayo a nivel constante En otros casos no se ha registrado gastos mayores, tramos que generalmente están por debajo de los 25 metros (foto 8). Foto 7.- Descenso repentino del nivel, fenómeno que es equilibrado con un mayor aporte de agua utilizando dos mangueras de llenado Foto 8.- Estancamiento de agua por saturación (Pozo 8, nivel 26 mts) Pruebas de permeabilidad Lugeon.- Se han realizado este tipo de pruebas en macizo rocoso, no permitiéndose el uso de aditivos como bentonita debido a que podría afectar la permeabilidad real del tramo ensayado, aunque a veces se ha tratado de solucionar este problema por el lavado del tramo con agua a presión, esto debería considerarse erróneo debido a que en este lavado se puede saturar el tramo o lograr un mayor fracturamiento del macizo rocoso. Foto 9.- Procedimiento normal de un ensayo Lugeon, siendo fundamentales el hidrómetro y el manómetro debidamente calibrados. Objetivo.- Obtener los valores de permeabilidad de la secuencia atravesada, valores que son expresados en unidades lugeon U.L. Tramos y tiempos de ejecución.- Los tramos ensayados por lo general han sido de 3 metros, ocasionalmente de 4 metros, los tiempos de ejecución han sido de 10 minutos en 5 etapas de presión creciente y decreciente. Problemas presentados en la ejecución de las pruebas.- Los problemas presentados han sido la imposibilidad de realizar las pruebas en los tramos superficiales debido al intenso fracturamiento del macizo rocoso lo que imposibilita fijar el packer por los continuos derrumbes, otros problemas son debido al fracturamiento del macizo rocoso a mayores profundidades lo que ha generado múltiples fugas superficiales y a la imposibilidad de alcanzar las presiones de ensayo requeridas siendo en muchos casos ensayos a flujo libre. Cuadro 1 Resumen Técnico de Ejecución NUMERO PROFUNDIDAD PROFUNDIDAD DE DE DE SONDEO PRUEBAS PERFORACION PERFORACION DE NQ (mts) NW (mts) LEFRANC NUMERO NUMERO DE DE CAJAS PRUEBAS DE LUGEON MUESTRAS FECHA DE INICIO FECHA DE CONCLUSION P-1 41,5 20,0 5 0 3 08/09/2010 15/09/2010 P-3 60,5 50,0 16 0 5 16/09/2010 22/09/2010 P-2 26,5 8,0 2 5 4 23/09/2010 27/09/2010 P-7 25,0 24,0 8 0 1 28/09/2010 01/10/2010 P-6 21,0 2,0 0 6 5 02/10/2010 06/10/2010 P-5 16,0 1,0 0 5 3 07/10/2010 09/10/2010 P-4 22,0 4,0 0 6 4 11/10/2010 13/10/2010 P-8 33,0 27,0 9 0 2 Total 245,5 136,0 40,0 22,0 27,0 15/10/2010 18/10/2010 OBSERVACIONES No se pudo realizar mayor numero de pruebas Lefranc en el punto P-1, por la inestabilidad de la tuberia de revestimiento en profundidad, al presentarse niveles arenosos poco cohesivos En el caso de la perforación P-3, una mayor profundización hasta encontrar roca no ha sido posible por la falta de tuberia de perforación y revestimiento No se pudo realizar mayor numero de pruebas Lefranc y pruebas Lugeon en el punto P-8, por la inestabilidad de la tuberia de revestimiento en profundidad, al presentarse niveles arenosos poco cohesivos, y surgencia de agua. SEGUNDA PARTE GEOLOGIA REGIONAL Aspectos Generales- Regionalmente el municipio de Padcaya se encuentra ubicado en la zona de transición de las unidades morfoestructurales Interandino y Subandino Sur (Sempere, 1995). Morfológicamente, el área esta constituida por un conjunto de serranías alargadas y valles ligeramente más amplios, los cuales por lo general coinciden con estructuras anticlinales y sinclinales en perfecta concordancia estructural. Este conjunto por lo general son atravesadas transversalmente por ríos antecedentes, en una etapa juvenil de erosión. Las estructuras sinclinales son por lo general dos o tres veces más amplias que los anticlinales, y conforman grandes valles atravesados por ríos longitudinales (ver Imagen. 1), valles que presentan depósitos de origen fluvio-lacustre y en menor medida aluvial, coluvial, depósitos fluvio-lacustres que debido a su poca cohesividad presentan el desarrollo de “bad lands”. Imagen 1.- Características geomorfológicas del municipio de Padcaya y alrededores donde se observa un marcado control litológico-estructural (fuente Google Maps). Las características morfológicas del área son producto de un marcado control litológico – estructural. La descripción estratigráfica y estructural de carácter regional del área ha sido realizada en base a la Carta Geológica Nacional (fig. 2) y la Hoja Geológica Padcaya 6628 (fig.1), imágenes satelitales del Google Earth y observaciones de campo. El esquema estratigráfico del área, presenta un zócalo de rocas paleozoicas, visibles en los altos topográficos y marcando los límites de los sedimentos cuaternarios que se encuentran en la parte central de la cuenca. Fig. 1.- Extracto de la Hoja Geológica Padcaya, donde se observa la geología y alrededores de Padcaya (Hoja 6628 GEOBOL 1995) La secuencia Paleozoica esta constituida por afloramientos rocosos del Ordovicico (formación Cieneguillas Oci), Devónico (formaciones Santa Rosa Dsr, Icla Dic y Huamampampa Dhu), Silurico (formaciones Kirusillas Skr y Tarabuco Stb), sobre las cuales se encuentran discordantes depósitos pleistocenos fluvio-lacustres, de abanico aluvial, coluvio-fluvial y aluvial. Estructuralmente esta caracterizada por una faja Paleozoica intensamente plegada y corrida. Los pliegues mayores son anticlinales y sinclinales, las mismos que son cortados abruptamente por fallas transversales y longitudinales (ver fig. 1 y 2). Al parecer los acortamientos son mayores oscilando entre los 100 y 159 km (Memoria Carta Geológica Nacional, 2001). Tectonicamente los afloramientos pleistocenos muestra que en la cuenca de Padcaya no hay deformaciones a gran escala (fallas o pliegues). Desde el punto de vista macro tectónico, se hallan micro fallas normales y fallas de rumbo. La serie es subhorizontal, salvo en los bordes de cuenca, junto a los relieves, donde se nota a veces cierta inclinación de las capas (10º a 15º) Fig.2.- Extracto del Mapa Geológico de Bolivia donde se esquematiza los rasgos estructurales del área de Padcaya (Sergeomin, YPFB, 2001). GEOLOGIA LOCAL Geomorfologicamente el sitio donde se proyecta la construcción de la Presa Huacanqui esta caracterizada por una pequeña cuenca desarrollada sobre depósitos fluvio lacustres y una serranía homoclinal con el desarrollo de pendientes estructurales en rocas paleozoicas de la unidad formacional Tarabuco. Foto 10.- Estructura homoclinal desarrollada en afloramientos rocosos de la formación Tarabuco, tambien se observa el desarrollo de pendientes estructurales. La estratigrafía esta caracterizada por rocas Paleozoicas del Silurico (formación Tarabuco) y depósitos cuaternarios fluvio lacustres, de terraza, de abanico alivial, coluvio fluviales y aluviales recientes (ver Mapa geológico anexos) La formación Tarabuco esta conformada desde la base hacia el tope por una intercalación de lutitas grises a gris verdosas y limolitas micáceas gris verdosas, la misma se hace granocreciente hacia el tope, donde se observan bancos de areniscas cuarzosas y limolitas ligeramente silicificadas. Foto 11.- Afloramiento de areniscas cuarzosas y limolitas de la formación Tarabuco Los depósitos cuaternarios fluvio lacustres se encuentran discordantes sobre el zócalo Paleozoico, los mismos que se encuentran depositados en la parte central de los valles, litologicamente corresponden a arcillas limosas y limos arcillosos, ye en menor proporción por arenas, gravas y tobas. Estos presentan un espesor y extensión considerables. Litológicamente están compuestos por arcillas limosas o limos arcillosos existiendo numerosas zonas con intercalaciones de arenas, conglomerados y tobas. A partir de la perforación de 4 pozos a diamantina con profundidades de hasta 60 metros se han recolectado información referente a estos depósitos, los mismos que alcanzan un espesor máximo de 59,50 metros en el punto de perforación tres (lado derecho aguas abajo), correspondiendo la secuencia para sus primeros 15 metros de arcillas, limos, arenas y gravas, la misa que va tornándose mas arcillosa hasta la profundidad de 25 metros, profundidad a partir de la cual la secuencia cambia a arcilla limosa gris a gris oscura con alto contenido de carbón (foto 12), la misma que a partir de los 36 metros se torna más arenosa hasta la profundidad final de 59 metros, donde culmina con un conglomerado basal ligeramente cohesivo para entrar en contacto con el basamento rocoso, en el perfil adjunto aprovechando estas características se hacen la posibles correlaciones entre los perfiles de los pozos. Foto12.- Testigo del pozo P-1 , testigo de carbón el cual se contrae al perder el agua al ser expuesto por lapsos largos a los rayos del sol. Los depósitos de terraza en el área tienen su ubicación en las partes bajas del valle, se pueden reconocer por lo menos dos niveles de terrazas los que se encuentran conformados por bloques, cantos, gravas, arenas y arcillas, estas debido a su morfología subhorizontal son utilizadas para actividades agrícolas de menor extensión. Foto13.- Depósitos de terraza, caracterizados por su granulometría heterogénea y su morfología de meseta subhorizontal. Sobre los depósitos fluvio lacustres se encuentran depósitos de abanico aluvial en la zona de ruptura de pendiente, estos presentan una ligera pendiente y se encuentran conformados litológicamente por bloques, cantos, gravas, arenas, limos y arcillas distribuidos en muchos casos de manera irregular, estando los materiales de granulometría gruesa en la parte de la cabecera y los materiales finos en las partes distales. Morfologicamente son fácilmente reconocibles en imágenes satelitales los cuales en su conjunto conforman una bajada y son cortados abruptamente en la parte central del valle por el curso de los ríos actuales. Imagen 2.- Depósitos de abánico aluvial se encuentran ampliamente distribuidos en la zona de ruptura de pendiente Los depósitos coluvio fluviales tienen extensión limitada a los pies de las pendientes, las mismas que están conformadas por gravas, arenas y limos Finalmente se tienen los depósitos aluviales recientes, los que se ubican en los lechos de los ríos actuales, conformados por gravas, arenas, limos y arcillas. Foto 14.- Depósitos aluviales recientes, los que se encuentran en los lechos de los ríos actuales. Estructuralmente el rasgo más particular es la serranía homoclinal conformada sobre basamento Paleozoico. Los macizos rocosos están afectados por numerosas fallas, generadas por procesos tectónicos antiguos, numerosas fallas transversales afectan los macizos rocosos, posiblemente correspondan a fallas de ajuste como consecuencia de las fallas de trazo longitudinal que caracterizan al Interandino y Subandino Sur. Los depósitos Cuaternarios no sufren deformaciones estructurales a gran escala, debiéndose hacer observaciones de carácter microtectónico para identificar microfallas, en muchos cortes se observan deformaciones leves que se deben a las condiciones de inestabilidad en la cuenca en la etapa de sedimentación. Existe una marcada horizontalidad en la deposición, la misma que cambia levemente hacia la cercanía de los afloramientos rocosos donde se pueden medir buzamientos entre 5 y 10º. TERCERA PARTE EVALUACION GEOTECNICA Para realizar la presente evaluación se han realizado 8 perforaciones a diamantina en sitios de interés tanto en el estribo derecho e izquierdo con profundidades que han variado de acuerdo a los objetivos de cada perforación. El objetivo principal es la determinación de la profundidad del basamento Paleozoico, y las permeabilidades materiales sueltos y del macizo rocoso para lo cual se han realizado ensayos Lefranc y Lugeon. La descripción de los testigos ha sido fundamental para construir los perfiles de cada pozo con el fin de realizar posibles correlaciones entre los distintos perfiles de pozo. En los perfiles se detallan el porcentaje de recuperación, el porcentaje RQD (designación de la calidad de roca), descripción litológica, grado de alteración, fracturamiento, abertura de fracturas e inclinación de planos de fracturas, como también el tipo de relleno de las mismas. Ensayos de permeabilidad Lefranc.- Este tipo de ensayo ha sido realizado en materiales sueltos, con el método del mantenimiento del nivel y la medición del correspondiente gasto, el cálculo ha sido realizado con la siguiente formula: Kh = (Q/2xPixLxH) x ln (l/r) Los tramos de ensayo han sido variables evitándose realizar tramos mayores al metro debido a la posibilidad de derrumbes y la consiguiente obtención de datos erróneos. Los datos de campo y resultados se visualizan en el cuadro resumen Anexo 1 Sobre los resultados, los mismos no son los satisfactorios, únicamente aquellos valores que se encuentran por debajo de los 20 metros y por debajo del nivel freático (P-8), presentan valores aceptable del orden de los 10-5. Ensayos de permeabilidad Lugeon.- Los ensayos han sido realizados en roca, los tramos por lo general han sido de 3 metros a excepción de algunos que se han fijado en 4 metros, debiéndose esto a la homogeneidad litológica del tramo, o en todo caso a la dificultad de encontrar tramos estables para fijar el packer aislante. Los cálculos han sido realizados en la hoja del CES y se detallan en los cuadros Anexo 2 y 3. Han existido numerosos problemas en la ejecución de los trabajos debido a intenso fracturamiento y meteorización que afectan lo tramos iniciales, factores que han incidido negativamente a mayores profundidades por las múltiples fugas y la imposibilidad de alcanzar la presiones requeridas, limitándose a realizar el ensayo a flujo libre. Los valores calculados no son los satisfactorios debido al intenso fracturamiento que se observa en los macizos rocosos. Los valores calculados se expresan en U.L (Unidades Lugeon). Descripción de los perfiles de sondeo.- los cuales pueden ser visualizados en los anexos. A continuación se realiza una breve descripción de los perfiles de los sondeos correspondientes Perforación P-1 Profundidad: 41,50 metros Contacto arcilla limosa negra con carbón: 19,60 metros. Contacto roca: 37, 40 metros Porcentaje de recuperación: Baja a excepción de los tramos rocosos. Perdida de agua de perforación: Poca pérdida, recuperación alta hasta la profundidad final de perforación. Oxidación: En materiales sueltos presente hasta los 19,60 metros, en roca no presente. Permeabilidad: Materiales permeables a muy permeables, hasta los 20 metros. Observaciones: Horizontes altamente oxidados con superficies de oxidación y niveles conglomeraditos hasta los 13 metros, a partir de esta profundidad la secuencia se hace más arcillo limosa, horizontes de carbón desde los 19,60 metros hasta los 29,00 metros, desde los 29,00 metros la cantidad de materia orgánica disminuye aumentando la presencia de arena gruesa y fina. Foto 15.- Sección transversal del testigo donde se observa materia organica intercalada en arcillas limosas gris oscuras. (26 mts). Foto 16.- Nivel conglomerádico poco cohesivo, con clastos de arenisca cuarzosa (35mts) Foto 17.- Arenisca cuarzosa y limolitas silicificadas con estructuras de bandeamiento. Perforación P-2 Profundidad: 26,50 metros Contacto roca: 5,10 metros Porcentaje de recuperación: Alta a partir de los 8,00 metros. Perdida de agua de perforación: Perdida total desde el inicio de perforación. Oxidación: Alta hasta los 21,50 metros, done empieza a disminuir gradualmente hasta la profundidad final de perforación. Permeabilidad: Alta permeabilidad debido al intenso fracturamiento, los ensayos se han realizado en muchos casos sin llegar a las presiones requeridas. Calidad de la roca: Mala, muy fracturada a fracturada. Observaciones: Desde los 0,00 metros hasta los 5,10 material suelto gravo arcilloso, desde los 5,10 hasta los 7,00 metros roca muy meteorizada, litologicamente son en la mayor parte de la secuencia limolitas a limolitas silicificadas muy fracturadas con escasos horizontes de areniscas cuarzosas. Foto 17.- Sección de testigo con superficie muy oxidada, el testigo presenta color de alteración Foto 18.- Fracturas verticales con oxidos de hierro en las fracturas (10,50mts) Perforación P-3 Profundidad: 60,50 metros Contacto arcilla limosa negra con carbón: 26,50 metros. Contacto roca: No se encontró. Porcentaje de recuperación: Baja hasta los 20 metros. Perdida de agua de perforación: Perdida parcial desde el inicio de la perforación Oxidación: Presente hasta los 25,00 metros. Permeabilidad: Materiales permeables a muy permeables, hasta los 20 metros, desde los 25 hasta la profundidad final la permeabilidad es menor. Observaciones: Horizontes altamente oxidados con superficies de oxidación y niveles conglomeraditos hasta los 22 metros, a partir de esta profundidad la secuencia se hace más arcillo limosa, horizontes de carbón desde los 26,50,60 metros hasta los 42,00 metros, desde los 42,00 metros la cantidad de materia orgánica disminuye aumentando la presencia de arena gruesa y fina. Foto 19.- Horizonte de carbón presente hasta los 42 metros. Foto 20.- Conglomerado ubicado desde los 59,50 metros de profundidad, indicio de la presencia cercana de basamento rocoso. Perforación P-4 Profundidad: 22,00 metros Contacto roca: Desde superficie Porcentaje de recuperación: Alta a partir de los 5,50 metros. Perdida de agua de perforación: Perdida total desde el inicio de perforación. Oxidación: Alta hasta los 19,00 metros, donde empieza a disminuir gradualmente hasta la profundidad final de perforación. Permeabilidad: Alta permeabilidad debido al intenso fracturamiento, los ensayos se han realizado en muchos casos sin llegar a las presiones requeridas. Calidad de la roca: Mala, muy fracturada a fracturada, meteorizada Observaciones: Desde los 0,00 a 5,50 metros material descompuesto, oxidado y muy fracturado, se tiene una marcada alternancia de limolitas y areniscas cuarzosas. Foto 21.- Roca muy fracturada, con relleno arcilloso en las fracturas, la abertura Existente entre superficies de fractura va desde 2 mm a 7 mm. Perforación P-5 Profundidad: 16,00 metros Contacto roca: Desde superficie Porcentaje de recuperación: Alta a desde los dos metros de profundidad. Perdida de agua de perforación: Recuperación total desde el inicio de perforación. Oxidación: Moderada hasta los 13,00 metros, donde empieza a disminuir gradualmente hasta la profundidad final de perforación. Permeabilidad: Roca muy fracturada, desde el inicio de los ensayos las fracturas superficiales se han comunicado con las fracturas profundas evitando la ejecución de los ensayos.. Calidad de la roca: Media, muy fracturada a fracturada, poco meteorizada Observaciones: Desde los 0,00 a 15,00 se observa una alternancia de bancos limoliticos y arenosos. Desde los 15 metros la secuencia se hace más homogénea litologicamente.. Foto.- 22 Brecha de falla de unos 5 centimetros de espesor, fragmentos angulares en matrix arcillosa Foto 23.- Testigo de arenisca cuarzosa , con poca oxidación en superficies de fractura Perforación P-6 Profundidad: 21,00 metros Contacto roca: Desde superficie Porcentaje de recuperación: Alta a desde los 1,50 metros de profundidad. Perdida de agua de perforación: Perdida total desde el inicio de perforación. Oxidación: Alta hasta los 18,00 metros, donde empieza a disminuir gradualmente hasta la profundidad final de perforación. Permeabilidad: Roca muy fracturada, desde el inicio con los ensayos no se logro llegar a las presiones requeridas. Calidad de la roca: Mala, muy fracturada a fracturada, poco meteorizada Observaciones: Desde los 0,00 a 21,00 se observa una presencia mayoritaria de bancos de limonitas micáceas ligeramente silicificadas muy fracturadas a fracturadas y ocasionalmente horizontes de arenisca cuarzosa poco fracturadas. Perforación P-7 Profundidad: 25,00 metros Contacto arcilla limosa negra con carbón: 21,60 metros. Contacto roca: No determinado Porcentaje de recuperación: Baja hasta los 21,50. Perdida de agua de perforación: Perdida media. Oxidación: En materiales sueltos presente hasta los 19,00 metros. Permeabilidad: Materiales permeables a muy permeables, hasta los 20 metros. Observaciones: Horizontes altamente oxidados con superficies de oxidación y niveles conglomeraditos hasta los 15 metros, a partir de esta profundidad la secuencia se hace más arcillo limosa, horizontes de carbón desde los 21,60 metros hasta la profundidad final de perforación. Perforación P-8 Profundidad: 33,00 metros Contacto arcilla limosa negra con carbón: 8,50 metros. Contacto roca: 29,50 metros. Porcentaje de recuperación: Baja hasta los 30,00 metros Perdida de agua de perforación: Perdida hasta los 3,00 metros, desde los 3 hasta los 33 sin perdida de agua. Oxidación: En materiales sueltos presente hasta los 8,00 metros. Permeabilidad: Materiales permeables hasta los 20 metros., desde los 20 hasta la profundidad final poco permeables. Observaciones: Horizontes altamente oxidados con superficies de oxidación hasta los 8 metros, a partir de esta profundidad la secuencia se hace más arcillo limosa, con horizontes de carbón hasta los 14,00 metros. Desde los catorce a los 29,50 la secuencia se hace arenosa y desde los 29,50 se encuentra basamento rocoso muy fracturado. Foto 24.- Roca muy fracturada con relleno de arcilla marron clara Foto 25.- Arcilla negra con materia orgánica gris oscura a negra. Correlación de Perfiles.- Con los perfiles obtenidos se ha realizado la correspondiente correlación en el estribo izquierdo (aguas arriba) considerando principalmente los valores de permeabilidad Lefranc, descripción de muestras y grado de oxidación. De la correlación de pozos P-1, P-2, P-3, P-7 y P-8 se ha realizado una zonificación desde la superficie hasta la profundidad del basamento rocoso. El primer nivel corresponde a horizontes arcillo limosos y limo arcillosos intercalados con niveles arenosos y conglomerádicos, en algunos casos altamente cohesivos, con alto grado de oxidación de ahí la coloración marrón clara a marrón amarillenta. Como puede observarse en el perfil de correlación este nivel presenta un mayor espesor hacia el punto P-3, los valores de permeabilidad varían de un punto a otro, teniéndose valores de permeabilidad Lefranc del orden de 10-2, 10-3, siendo esporádicos los valores de 10-4, las pérdidas de agua de peroración son por lo general del 100% siendo la única excepción el punto P-1. Un segundo nivel ha sido definido por su litología mayoritariamente arcillo limosa, su coloración marrón clara a blanquecina, aunque también podría ser considerada dentro del primer horizonte como una zona transición hacia el horizonte inferior. El grado de oxidación es bajo, el mismo que desaparece en el siguiente nivel. La tercera zona corresponde a arcillas, arcillas limosas y limo arcillosas de coloración gris oscuro a negra con alto contenido de materia orgánica, fácilmente correlacionable, observándose una ligera horizontalidad, además de una homogeneidad en los valores de permeabilidad los cuales se encuentran en el rango de 10-4. Este nivel puede descomponerse a partir de los 29 metros en el caso del punto P-1 y 42 mts en el caso del punto P-3 debido a su mayor contenido de arena el cual se va incrementando hasta el contacto con un nivel conglomerádico para pasar luego a basamento rocoso. No se tienen muchos datos de permeabilidad Lefranc de este nivel pero los registrados en el punto P-3 se encuentran en el orden de 10-4, en el caso del punto P-8 se registran permeabilidades de 10-5, valor influenciado porque la secuencia perforada y ensayada se encuentra por debajo del nivel de base local de aguas. Finalmente se tiene un quinto nivel que corresponde al basamento rocoso, el cual es determinado directamente en los puntos P-4, P-5 y P-6, en el punto P-2 se encuentra a partir de los 5,10 metros. En los puntos P-1 y P-8 ha sido determinado a partir de los 37.40 y 29.50 metros respectivamente, en los puntos P-3 y P-7 no se logro alcanzar el contacto, en el caso del punto P-3 se llego a un nivel conglomerádico de 1.00 de espesor , el mismo que fue encontrado en los puntos P-1 y P-8 con espesores de 2.50 y 1.00 metros, el cual antecede al basamento rocoso, deduciendo la presencia de este en el punto 3 a partir de los 62.00 metros. Dentro de las observaciones de los ensayos Lefranc podemos señalar que existe una ligera anomalía de valores en el caso del punto P-7, los cuales difieren de los valores obtenidos en los puntos P-1 y P-3, estos valores definen la secuencia en el punto P-2 como permeable a altamente permeable, observándose al realizarse las pruebas en los primeros 20 metros desde la superficie el consumo de grandes volúmenes de agua y la dificultad de mantener el nivel de ensayo constante. También se ha observado el humedecimiento del talud (aguas arriba) tanto en la etapa de perforación como en los lapsos de ensayo, explicándose de esta forma los excesivos consumos de agua. Conclusiones.- Del trabajo realizado se sacan las siguientes conclusiones: - Se ha ejecutado el trabajo de perforación de 8 pozos desde el 4 de Septiembre hasta el 21 de Octubre, tiempo que incluye todas las labores generales desde la movilización hasta la desmovilización de equipos. - Se han realizado 8 perforaciones con la correspondiente recolección de testigos, pruebas de permeabilidad Lugeon y Lefranc. - Los trabajos han sido realizado en dos tipos de terrenos, terrenos sueltos generalmente limo arcilloso o arcillo limoso con capas de arenas y conglomerados, con presencia de material orgánico por debajo de los 20 metros. - El basamento rocoso por lo general consiste de limolitas y arenas cuarzosas muy fracturadas a fracturadas. - Los valores de permeabilidad tanto en roca como en suelos definen la secuencia estratigráfica como muy permeable a permeable especialmente para aquella secuencia por encima del nivel de base local (1991 m.s.n.m.). - Considerando las características geomecánicas de los terrenos estudiados podemos señalar que se tratan de un área donde se deben tomar todas las precauciones necesarias para el asentamiento de estructuras civiles de importancia, un ejemplo claro es la poca resistencia a la erosión de los depósitos fluvio lacustres y la diferencia de materiales de un estribo a otro. INFORME TECNICO SOBRE PERFORACIONES A DIAMANTINA Y PRUEBAS DE PERMEABILIDAD LUGEON - LEFRANC ESTUDIO DE PREINVERSION – HUACANQUI
