Geophysical exploration and characterization of the Yauco formation at the UPRM Hydrologic Study Site, Mayagüez, P.R.

Abstract

This investigation characterizes the physical properties of the subsurface geology of the UPRM Hydrologic Study Site using surface geophysical techniques to generate a geological model that explains the hydraulic observations at the site. The geophysical data images a highly variable (vertically and horizontally) weathered zones classified as residual soil (I-A to I-C) and a transition zone (II-A) faulted by a complex reverse fault. The location and orientation of the complex reverse fault was determined by interpreting the sharp boundary imaged by the geophysical dataset and recently acquired information from a nearby road cut. Residual soil exert semi-confining conditions on the underlying weathered rock (transition zone, II-A) aquifer. The geophysical data identified a remnant more-resistant weathered Yauco Fm. which has retained its apparent easterly dipping (~20º) structure. This investigation concludes that water production at the Hydrologic Study Site appears to be contained within the highly permeable Weathered Rock Transition Zone (IIA).

Esta investigación caracteriza las propiedades físicas de la geología del subsuelo del área de Estudio Hidrológico localizado en la Universidad de Puerto Rico, Mayagüez. A partir de técnicas geofísicas superficiales se genera un modelo geológico que explica las observaciones hidráulicas del lugar. Basado en la data sísmica y de resistividad eléctrica, el modelo demuestra la presencia de laterita lateralmente discontinua entre los primeros 3-m de la superficie sobre saprolita la cual es verticalmente y horizontalmente variable desde la superficie hasta los 15-m de profundidad. Estas capas ejercen presión semi-confinante sobre el acuífero de roca meteorizada. Los resultados geofísicos identificaron un remanente de saprolita de la formación Yauco más resistente a la erosión y la cual conservó su estructura de inclinación de ~20º hacia el Este. Debajo de los 15-m de profundidad existe roca fracturada de la zona de transición de saprolita donde se encuentra el agua subterránea. Debajo de 28-m de profundidad se reconoce roca fracturada parcialmente meteorizada. Los resultados geofísicos sugieren que la presencia de una falla, la cual cruza el pozo de bombeo donde esta cribada, contribuye a la permeabilidad de la roca fracturada y parcialmente meteorizada y el rendimiento de agua subterránea que se puede producir.