Análisis del contenido de arsénico en los depósitos terciarios y cuaternarios de la llanura pampeana: factores litogénicos que determinan su concentración en las aguas subterráneas

El propósito de esta tesis doctoral es analizar el contenido de arsénico (As) en los depósitos del Cenozoico tardío de la llanura pampeana y establecer los controles litogénicos que derivan en altas concentraciones de As en las aguas subterráneas. Para este fin, se plantearon objetivos específicos dirigidos a identificar los principales minerales de As, óxidos e hidróxidos de Fe autígenos, amorfos o cristalinos en los sedimentos, suelos y paleosuelos; incrementar el conocimiento de la variabilidad del As en relación con los procesos depositacionales y postdepositacionales; y contribuir al conocimiento de los factores que controlan los procesos geoquímicos e hidroquímicos y que determinan altas concentraciones de As en las aguas subterráneas. De acuerdo con los objetivos propuestos, se realizó un estudio a partir de una aproximación de escala de análisis jerárquico (llanura pampeana, cuenca de drenaje, perfil geológico, grano-partícula) que responden a diferentes factores de control. En relación con el área de estudio, se establecieron una serie de supuestos con la finalidad de acotarla, sin perder la representatividad de los procesos que tuvieron lugar en todo el espacio físico-geográfico, ni la validez de los resultados a los que se pretende arribar. Se establecieron por lo tanto tres sectores dentro de la provincia de Buenos Aires: los acantilados de Farola de Monte Hermoso, los acantilados de Chapadmalal y la cuenca del arroyo Claromecó. Los materiales y métodos utilizados se dividen sustancialmente en el análisis sedimentario y en el análisis hidroquímico de las aguas superficiales y subterráneas. El análisis sedimentario consta de una etapa de campo durante la cual se tomaron muestras de sedimento y se confeccionaron perfiles sedimentológicos. Se realizó un análisis de facies de los ambientes sedimentarios, los cuales fueron sucesivamente enmarcados en los subciclos depositacionales definidos por Zárate (2005). Luego, se desarrolló una extensa etapa de gabinete y laboratorio en la cual se realizaron ensayos enfocados en la determinación granulométrica, mineralógica y geoquímica (elementos mayoritarios, minoritarios y traza) de los sedimentos. Sobre muestras seleccionadas, se realizaron ensayos específicos para cuantificar y localizar las concentraciones de As en las fases minerales. En relación con las aguas subterráneas y superficiales, se recolectaron muestras en la cuenca del arroyo Claromecó y se analizaron los principales parámetros fisicoquímicos inestables (pH, Eh, CE, DO, TDS) y la composición química (mayoritarios, minoritarios y traza).The main goal of this Doctoral Thesis consists of the analysis of As concentrations in the Late Cenozoic deposits of the Pampean plain and the lithogenic controls that determine its concentration in groundwater. With this purpose, the study was carried out according to several specific objectives: a) to determine the main As-bearing minerals as rock-forming minerals and authigenous Fe oxides and hydroxides; b) to improve the knowledge of the variability of As in relation to the mineralogy, depositional and postdepositional processes; c) to analyze groundwater in order to understand the geochemical processes acting in the Pampean plain. According to the proposed objectives, the study was conducted based on a hierarchical scale approach (Pampean plain, drainage basin, geological profile, grain-particle) responding to the different forcing factors. The study area was constrained to a representative region within the southern Pampean plain in the bases of stratigraphy and previously described areas with high As contents in groundwater. Therefore, three sectors of the southern Pampean plain were selected: Farola de Monte Hermoso sea-cliffs, Chapadmalal sea-cliffs, and the Claromecó fluvial basin. The materials and methods used involve the analysis of sediments and surface water/groundwater. Stratigraphical, geomorphological and sedimentological studies were carried out during fieldwork. The facies analysis of the analyzed deposits led to defining different sedimentary environments, which were later correlated to the depositional subcycles defined by Zárate (2005). In the laboratory, grain size, mineralogical and geochemical analyses were performed in representative samples taking into consideration both the stratigraphy and the sedimentary environments inferred. On the selected As rich sediments, specific qualitative tests were conducted to establish the localization and the concentrations of As in the different mineralogical phases. Water samples (surface and groundwater) were taken during fieldwork and analyzed for major, minor and trace elements.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Dinámica sedimentaria neógena y cuaternaria continental en la cuenca del arroyo Claromecó, Argentina

El registro sedimentario continental del Neógeno y Cuaternario de la cuenca interserrana bonaerense ha sido objeto de numerosos trabajos estratigráficos y bioestratigráficos. Sin embargo, aún mucho se desconoce sobre la evolución y la dinámica sedimentaria dentro de este área. A tal fin, se tomó como caso de estudio la cuenca del arroyo Claromecó, ubicada en el centro de la llanura interserrana y se realizó por primera vez un estudio que integra los aspectos geomorfológicos y sedimentológicos de las unidades aflorantes. Se establecieron así dos subciclos depositacionales. El primero, que tuvo su desarrollo entre el Mioceno tardío y el Plioceno medio-tardío, está compuesto por depósitos loéssicos y por depósitos fluviales asociados a flujos en manto y canales gravosos amalgamados. El segundo subciclo se habría desarrollado a partir del Pleistoceno tardío hasta la actualidad y está integrado por facies de canales arenosos mantiformes y facies de llanura de inundación que culminan en depósitos eólicos tipo loess asociados a las últimas glaciaciones del Cuaternario. Los dos subciclos finalizan con una etapa de estabilización (paleosuelos) que se relaciona con una disminución del espacio de acomodación. Sin embargo, es luego del primer subciclo cuando tiene lugar una etapa de erosión y no depositación cuya duración estimada sería no menor a 500 ka. Estos resultados muestran diferencias en la jerarquía y en los factores de control de cada uno de los subciclos sedimentarios.Fil: Sosa, Numa Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Zárate, Marcelo Arístides. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Beilinson, Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; Argentin

Dinámica sedimentaria neógena y cuaternaria continental en la cuenca del Arroyo Claromecó, Argentina

El registro sedimentario continental del Neógeno y Cuaternario de la cuenca interserrana bonaerense ha sido objeto de numerosos trabajos estratigráficos y bioestratigráficos. Sin embargo, aún mucho se desconoce sobre la evolución y la dinámica sedimentaria dentro de este área. A tal fin, se tomó como caso de estudio la cuenca del arroyo Claromecó, ubicada en el centro de la llanura interserrana y se realizó por primera vez un estudio que integra los aspectos geomorfológicos y sedimentológicos de las unidades aflorantes. Se establecieron así dos subciclos depositacionales. El primero, que tuvo su desarrollo entre el Mioceno tardío y el Plioceno medio-tardío, está compuesto por depósitos loéssicos y por depósitos fluviales asociados a flujos en manto y canales gravosos amalgamados. El segundo subciclo se habría desarrollado a partir del Pleistoceno tardío hasta la actualidad y está integrado por facies de canales arenosos mantiformes y facies de llanura de inundación que culminan en depósitos eólicos tipo loess asociados a las últimas glaciaciones del Cuaternario. Los dos subciclos finalizan con una etapa de estabilización (paleosuelos) que se relaciona con una disminución del espacio de acomodación. Sin embargo, es luego del primer subciclo cuando tiene lugar una etapa de erosión y no depositación cuya duración estimada sería no menor a 500 ka. Estos resultados muestran diferencias en la jerarquía y en los factores de control de cada uno de los subciclos sedimentarios.Facultad de Ciencias Naturales y Museo (FCNM

Dinámica sedimentaria neógena y cuaternaria continental en la cuenca del Arroyo Claromecó, Argentina

El registro sedimentario continental del Neógeno y Cuaternario de la cuenca interserrana bonaerense ha sido objeto de numerosos trabajos estratigráficos y bioestratigráficos. Sin embargo, aún mucho se desconoce sobre la evolución y la dinámica sedimentaria dentro de este área. A tal fin, se tomó como caso de estudio la cuenca del arroyo Claromecó, ubicada en el centro de la llanura interserrana y se realizó por primera vez un estudio que integra los aspectos geomorfológicos y sedimentológicos de las unidades aflorantes. Se establecieron así dos subciclos depositacionales. El primero, que tuvo su desarrollo entre el Mioceno tardío y el Plioceno medio-tardío, está compuesto por depósitos loéssicos y por depósitos fluviales asociados a flujos en manto y canales gravosos amalgamados. El segundo subciclo se habría desarrollado a partir del Pleistoceno tardío hasta la actualidad y está integrado por facies de canales arenosos mantiformes y facies de llanura de inundación que culminan en depósitos eólicos tipo loess asociados a las últimas glaciaciones del Cuaternario. Los dos subciclos finalizan con una etapa de estabilización (paleosuelos) que se relaciona con una disminución del espacio de acomodación. Sin embargo, es luego del primer subciclo cuando tiene lugar una etapa de erosión y no depositación cuya duración estimada sería no menor a 500 ka. Estos resultados muestran diferencias en la jerarquía y en los factores de control de cada uno de los subciclos sedimentarios.Facultad de Ciencias Naturales y Museo (FCNM

Climatic changes during the Plio-Pleistocene transition as recorded by the isotopic composition of pedogenic carbonates

Plio-Pleistocene continental deposits in south-eastern Buenos Aires province (Argentina), correspond to fluvioalluvial deposits interbedded with palaeosols. The Pliocene units show little participation of carbonatic features in their palaeosols, which are classified as Argillisols. The late Pliocene-Pleistocene palaeosols show a much higher participation of pedogenic carbonates and are classified as Calcisols. Could this change from Argillisols to Calcisols be related to the global-scale climatic change during the Plio-Pleistocene boundary?Fil: Beilinson, Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Raigemborn, María Sol. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Sosa, Numa Nahuel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo; Argentina20th INQUA CongressDublinIrlandaIrish Quaternary Associatio

Occurrence and distribution of high arsenic in sediments and groundwater of the Claromecó fluvial basin, southern Pampean plain (Argentina)

Occurrences of high arsenic (As) in sediments and groundwaters were investigated in the Claromecó fluvial basin, southern Pampean plain, Argentina. This investigation includes sedimentology, mineralogy, and hydrogeochemistry of the Neogene and Quaternary aquifers to determine possible sources and transport mechanisms for As in the Claromecó basin. Characterization of the sediments revealed homogeneous mineralogy in both Neogene highlands and Quaternary floodplains with abundant plagioclase, volcanic glass shards (VGS), K-feldspar, quartz, clay minerals and minor concentrations of clinopyroxenes, orthopyroxenes, hornblende, epidote, Fe-(oxy)hydroxides and fluorapatite. The sedimentary As concentrations ranged between 2.8 and 31 mg kg−1 in both aquifers. The average total dissolved As (dissolved AsT) concentrations was 47.2 ± 30.8 μg L−1 (15.3–110 μg L−1) in groundwater in Neogene aquifer (GW1), while it was 97.1 ± 30.6 μg L−1 (45–144 μg L−1) in Quaternary floodplain aquifer (GW2), with all samples exceeding WHO's guideline for dissolved AsT in safe drinking water of 10 μg L−1. Some GW1 (33%) and all GW2 samples contained high levels of fluoride (F−) ranging from 0.6 to 2.6 mg L−1 (1.37 ± 0.59 mg L−1) in GW1 and 2 to 5 mg L−1 (3.2 ± 0.9 mg L−1) in GW2 which also exceeded WHO's guideline for F− in safe drinking water of 1.5 mg L−1. Elevated concentrations of Na+, Cl− and SO4 2− in the Quaternary flood plain groundwater (GW2) could indicated some degree of sea water mixing as well as some contribution from inland processes (e.g. high evapotranspiration rates, long residence time and soil-water interactions). Dissolution of As bearing VGS or Fe-(oxy)hydroxides, alkaline desorption or competitive desorption with HCO3 – from Fe-(oxy)hydroxides appear to be dominating processes of As mobilization, while desorption from fluorapatite elevate dissolved F− levels. This study provides valuable insights on As mobilization processes in Neogene and near coast Quaternary floodplain aquifer.Fil: Sosa, Numa Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Kulkarni, Harshad V.. Kansas State University; Estados Unidos. University Of Texas At San Antonio.; Estados UnidosFil: Datta, Saugata. Kansas State University; Estados Unidos. University Of Texas At San Antonio.; Estados UnidosFil: Beilinson, Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Porfido, Carlo. Università degli Studi di Bari; ItaliaFil: Spagnuolo, Matteo. Università degli Studi di Bari; ItaliaFil: Zárate, Marcelo Arístides. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Surber, James. Kansas State University; Estados Unido

Paleolandscape reconstruction and interplay of controlling factors of an Eocene pedogenically-modified distal volcaniclastic succession in Patagonia

The middle Eocene Koluel-Kaike Formation, located in the San Jorge Basin, Patagonia, Argentina, is a strongly pedogenically modified succession associated with volcaniclastic input in an aggrading distal eolian-dominated fluvial system, located ∼400 km downwind of the Eocene Andean volcanic arc. The coordinated study of sediments and paleosols of this unit allows (1) reconstruction of environmental conditions and landscape evolution, and (2) determination of the interplay of the main forcing factors in the evolution of the Kokuel-Kaike Formation. The landscape reconstruction attests to the existence of a loessic rolling plain drained by a subordinate fluvial system, composed of both unconfined and confined flows, with locally ponded areas. Over these, thick stacked cumulative paleo-Ultisols and vertic paleo-Ultisols developed with scarce simple and stacked compound vitric Entisols analogues and compound Inceptisols equivalents. This high-resolution sedimentological-pedological analysis of the Kokuel-Kaike Formation indicates that the interplay between episodic volcaniclastic supply and cyclic climate controlled landscape evolution and soil development.Fil: Raigemborn, María Sol. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Beilinson, Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Krause, Javier Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco"; ArgentinaFil: Varela, Augusto Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Bellosi, Eduardo Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia”; ArgentinaFil: Matheos, Sergio Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Sosa, Numa Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; Argentin

Arsenic in Latin America: New findings on source, mobilization and mobility in human environments in 20 countries based on decadal research 2010-2020

Today (year 2020), the globally recognized problem of arsenic (As) contamination of water resources and other environments at toxic levels has been reported in all of the 20 Latin American countries. The present review indicates that As is prevalent in 200 areas across these countries. Arsenic is naturally released into the environment and mobilized from geogenic sources comprising: (i) volcanic rocks and emissions, the latter being transported over thousands of kilometers from the source, (ii) metallic mineral deposits, which get exposed to human beings and livestock through drinking water or food chain, and (iii) As-rich geothermal fluids ascending from deep geothermal reservoirs contaminate freshwater sources. The challenge for mitigation is increased manifold by mining and related activities, as As from mining sites is transported by rivers over long distances and even reaches and contaminates coastal environments. The recognition of the As problem by the authorities in several countries has led to various actions for remediation, but there is a lack of long-term strategies for such interventions. Often only total As concentration is reported, while data on As sources, mobilization, speciation, mobility and pathways are lacking which is imperative for assessing quality of any water source, i.e. public and private.Fil: Bundschuh, Jochen. University of Southern Queensland; AustraliaFil: Armienta, María Aurora. Universidad Nacional Autónoma de México. Instituto de Geofísica; MéxicoFil: Morales-Simfors, Nury. University of Southern Queensland; AustraliaFil: Ayaz Alam, Mohammad. Universidad de Atacama. Facultad de Ingenieria.; ChileFil: López, Dina. Ohio University. Department Of Geological Sciences; Estados UnidosFil: Delgado Quezada, Valeria. Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua; NicaraguaFil: Dietrich, Sebastián. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Schneider, Jerusa. Universidade Estadual do Campinas. Instituto de Geociencias; BrasilFil: Tapia, Joseline. Universidad Católica del Norte; ChileFil: Sracek, Ondra. Palacky University. Faculty of Science. Departament of Geology; República ChecaFil: Castillo, Elianna. Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Ciencias. Departamento de Química; ColombiaFil: Parra, Lue-Meru Marco. Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado; VenezuelaFil: Altamirano Espinoza, Maximina. Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua; NicaraguaFil: Guimarães Guilherme, Luiz Roberto. Universidad Federal de Lavras; BrasilFil: Sosa, Numa Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Niazi, Khan Niazi. University of Agriculture Faisalabad; PakistánFil: Tomaszewska, Barbara. University of Science And Technology; PoloniaFil: Lizama Allende, Katherine. Universidad de Chile. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas; ChileFil: Bieger, Klaus. Universidad de Atacama.; ChileFil: Alonso, David. Instituto Nacional de Salud; ColombiaFil: Brandão, Pedro. Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Ciencias. Departamento de Química; ColombiaFil: Bhattacharya, Prosun. Royal Institute of Technology; SueciaFil: Litter, Marta Irene. Comisión Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area de Seguridad Nuclear y Ambiente; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ahmad, Arslan. Royal Institute of Technology; Sueci