Guaraní Aquifer System sedimentary petrography of outcropping formations and hydrogeologic implications

Abstract

Petrographic analyses are presented for the Rivera, Tacuarembó and Cuchilla Ombú formations, which constitute the outcropping Guaraní Aquifer System in the Rivera and Tacuarembó departments, Uruguay. Sedimentary petrography studies were carried out with the objective of qualitatively and quantitatively evaluate the porosity of sedimentary rocks. To determine the porosity in sandstones, the method of impregnation of petrographic thin sections followed by point-counting of total pore area and interconnected pore area was used. Clast and matrix composition was determined using both optical microscope and scanning electron microscope (SEM), with an energy dispersive X-ray analyzer (EDS) The study shows average values of total porosity of 17% and effective porosity of 14% for the Rivera and Cuchilla Ombú aquifer units and average value of total porosity of 15% and effective porosity of 9% for the Tacuarembó unit. There are compositional differences between sandstones of the Rivera and Tacuarembó formations, the former being essentially quartz-arenites and the latter predominantly subarkoses and sublithic arenites.

Se presentan análisis petrográficos de las Formaciones Rivera, Tacuarembó y Cuchilla Ombú, formaciones sedimentarias que integran el Sistema Acuífero Guaraní aflorante en los Departamentos de Rivera y Tacuarembó, Uruguay. Los estudios de petrografía sedimentaria se llevan a cabo con el objetivo de evaluar cualitativamente y cuantitativamente la porosidad de las rocas sedimentarias. Para determinar la porosidad en las areniscas, se utilizó el método de impregnación de cortes petrográficos con conteo de poros totales y conteo de poros interconectados. La composición de los clastos y de la matriz se determinó utilizando microscopio óptico y microscopio electrónico de barrido (SEM) con analizador de rayos X (EDS). El estudio arroja valores medios de porosidad total de 17% y de porosidad efectiva de 14% para las unidades acuíferas Rivera y Cuchilla Ombú y valor medio de porosidad total de 15% y de porosidad efectiva 9% para la unidad Tacuarembó. Hay diferencias composicionales entre areniscas de las Formaciones Rivera y Tacuarembó, las primeras son esencialmente cuarzoarenitas y las segundas predominantemente subarcosas y sublitarenitas.

São apresentadas análises petrográficas das Formações Rivera, Tacuarembó e Cuchila Ombú, formações que compõem o afloramento do Sistema Aquífero Guaraní nos Departamentos de Rivera e Tacuarembó, Uruguai. Os estudos de petrografia sedimentar são realizados com objetivo de avaliar qualitativa e quantitativamente a porosidade das rochas sedimentares. Para a determinação da porosidade, foi utilizado o método de impregnação de cortes petrográficos com contagem total de poros e contagem de poros interligados. A composição dos clastos e da matriz é determinada usando um microscópio óptico e um microscópio eletrônico de varredura (SEM) com um analisador de energia dispersa de raios-X (EDS). O estudo apresenta valores médios de porosidade total de 17% e porosidade efetiva de 14% para as unidades dos aquíferos Rivera e Cuchilla Ombú e valores médios de porosidade total de 15% e porosidade efetiva de 9% para a unidade de Tacuarembó. Quanto às diferenças composicionais entre arenitos das Formações Rivera e Tacuarembó, as primeiras são essencialmente quartzo-arenitos e as últimas são predominantemente subarcóseos e sublitarenitos.