Geological and geophysical investigations at Sierra del Medio massif, Argentina

Abstract

Geological investigations were performed at Sierra del Medio (Cushamen County, Chubut Province in Central Patagonia), a mountainous massif of about 25 km by 8 km of migmatic origin, which emerges from a depressed tectonic trench or graben called Pampa de Gastre. The most ancient rocks belong to biotitic and amphibolic schist that passed almost entirely to tonalitoid migmatites with a second process producing granitic rocks. Boreholes were drilled on the basis of conclusions from Landsat satellite imagery and aerial photographic sets, followed by field work on geological, petrographic, geophysical and hydrogeological features at surface, structural interpretation supported by geostatistical computations.

Two sets of boreholes were drilled to investigate, subsurface rock behaviour at 300 m depth and 800 m depth respectively, beginning at peripheral places and ending at the central part or selected site. Basic purposes of boreholes were to define structural and petrographic features of the rock massif by a good comprehension of master joints and faulting distribution with its belts of alteration, mylonitization or brecciation, mechanical properties of samples, chemical composition and variations, petrographic facies and mineralogy.

Boreholes provided data to investigate joints, faults and dikes as general discontinuities for hydraulic research such as permeability or effective hydraulic conductivity, and their geostatistical modelling.

Boreholes are also being prepared for geophysical logging from which thermal logs have already been completed.

Résumé

Les études géologiques ont été réalisées dans la Sierra del Medio (Patagonie Centrale), massif montagneux d'origine migmatitique, de 25 km sur 8 km, qui surgit dans un graben appelé Pampa de Gastre. Les roches les plus anciennes sont des schistes à biotite et amphibole qui se sont transformés presque entièrement en migmatites de type tonalitique lors d'un second métamorphisme conduisant à un cortège granitique. L'emplacement des sondages a été choisi à partir de l'examen des photographies Landsat et de photographies aériennes suivi d'un travail de terrain sur les caractéristiques géologiques, pétrographiques, géophysiques et hydrogéologiques observées en surface, et complété par une interprétation structurale avec l'aide d'un programme géostatistique.

Deux ensembles de forages ont été réalisés pour étudier le comportement des roches en profondeur, l'un à 300 m et l'autre à 800 m de profondeur, disposés depuis la périphérie jusqu'à la partie centrale du site retenu,

Le but essentiel des sondages était de définir les caractéristiques structurales et pétrographiques du massif rocheux par une bonne connaissance des fractures principales, de la répartition des failles, des auréoles d'altération, des zones mylonitisées ou bréchiques, et des caractéristiques mécaniques des échantillons recueillis, ainsi que leur composition chimique, pétrographique et minéralogique.

Les sondages ont fourni les données nécessaires pour étudier les fractures, failles et filons considérés comme discontinuités majeures dans le cadre de l'étude hydraulique réalisée postérieurement et de la modélisation géostatistique.

Les sondages ont également servi à des enregistrements géophysiques, dont des mesures de température déja réalisées.