Possible hydrogeological and thermal conditions of the Quilmes Tectonic Trough (Buenos Aires Province, Argentina): a working hypothesis

Abstract

A partir de la propuesta de la fosa tectónica de Quilmes (FQ) como extensión de la prolongación austral de la cuenca Santa Lucía de Uruguay, y su conexión con la cuenca del Salado, de Argentina, se puede considerar como hipótesis de trabajo la existencia de un gran volumen sedimentario, capaz de albergar un nuevo acuífero sobre el litoral rioplatense. Los volúmenes sedimentarios que constituyen la FQ están ocultos debajo de una potente cubierta moderna, por esta razón la falta de estudios de superficie específicos no permite conocer su verdadera naturaleza. Dado que la continuación uruguaya del depocentro meso-cenozoico de la cuenca Santa Lucía está mejor estudiada, a partir de la exploración de hidrocarburos, se pueden estimar características tectosedimentarias equivalentes en la fosa de Quilmes. En el territorio uruguayo se explotan tres sistemas acuíferos que se desarrollan en la cuenca Santa Lucía: el acuífero Raigón (Plio-Pleistoceno), que constituye la fuente de agua subterránea más importante de la región centro-sur de Uruguay, destinada a diversos usos, y los acuíferos cretácicos Mercedes (Cretácico Superior) y Migues (Cretácico Inferior), que también son usados, en menor medida, para el suministro de agua potable, riego y usos industriales. El acuífero Migues es el menos conocido y se desarrolla a profundidades variables (100 a 1500 m), donde exhibe considerables sucesiones de areniscas porosas y permeables que le confieren muy buenas cualidades como roca reservorio, y es objeto de estudio con fines de almacenamiento de gas, recursos geotermales e hídricos. Por esta razón, si las mismas secuencias con cualidades sedimentarias e hidrogeológicas equivalentes están presentes en la fosa de Quilmes, se podría esperar el hallazgo de interesantes acuíferos relacionados, aún desconocidos en el litoral bonaerense, por debajo de los tradicionales Puelches, Pampeano y Paraná. De comprobarse la existencia y calidad de estos recursos hidrogeológicos a partir de la realización de actividades exploratorias específicas, la pendiente-gradiente regional hacia el sudoeste desde los afloramientos de Uruguay, se podrían esperar condiciones de surgencia o semisurgencia natural, e incluso geotermalismo asociado a los acuíferos cretácicos más profundos.

The proposal of the Quilmes Tectonic Trough (Fosa tectónica de Quilmes – FQ) as the extension of the southern end of the Santa Lucía basin in Uruguay and its connection to the Salado basin in Argentina suggest the existence of a large sedimentary volume capable of housing a new aquifer on the La Plata River coast. However, the sedimentary volumes that form the FQ are hidden under a thick, recently deposited cover, and thus, there is a lack of studies on the nature of this formation. Nevertheless, the Uruguayan section of the Meso-Cenozoic depocenter of the Santa Lucía basin has been more thoroughly studied for hydrocarbon exploration, which enabled us to estimate the equivalent tectosedimentary characteristics in the FQ. In the Uruguayan territory, three aquifer systems of the Santa Lucía basin are exploited: the Raigón (Plio-Pleistocene) aquifer, which is the most important source of groundwater for various uses in the south-central region of Uruguay, and the Mercedes (Upper Cretaceous) and Migues (Lower Cretaceous) aquifers, which are also used, albeit to a lesser extent, for drinking water, irrigation, and industrial purposes. The Migues aquifer, the least known of the three, shows a variable depth ranging from 100 to 1500 m and considerable stratigraphic sequences of porous and permeable sandstones. These sandstones provide the aquifer with very good qualities as a reservoir rock; as such, the Migues aquifer has been studied for its potential natural gas reserves and geothermal and water resources. Accordingly, if the same sequences with equivalent sedimentary and hydrogeological qualities are present in the FQ, similar aquifers with interesting properties may remain unidentified along the Buenos Aires coast beneath the intensely explored Puelches, Pampeano and Paraná aquifers. In conclusion, specific exploratory activities may prove the existence and quality of these hydrogeological resources, the regional slope toward the southwest from the Uruguayan outcrops, upwelling or semiupwelling conditions and even geothermal energy associated with the deepest cretaceous aquifers.