Análisis estructural de la Mesa de Los Santos y redes neuronales para la estimación local de las propiedades físicas de la roca
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Date
2022-06-28
Authors
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
La Mesa de Los Santos es una planicie morfológica con una superficie aproximada de 430 km2 y una altitud media de 1.650 m.s.n.m., donde se han realizado diferentes estudios para dar posibles soluciones a la falta de recursos hídricos. Para ese trabajo se realizó el registro fotográfico, medición de planos de fractura y estrías de falla en 72 estaciones, posteriormente se realizó un análisis cinemático junto con una cuantificación de los patrones de fracturas para establecer las orientaciones preferenciales del sistema de fracturas y tensores de esfuerzo locales; la medición de las propiedades físicas de la roca se realizó a 358 muestras recolectadas en el área de estudio.
El análisis de fracturas y tensores de esfuerzo para la Mesa de Los Santos permitió identificar una dirección NWW del máximo esfuerzo horizontal que causa movimientos de rumbo o tectónica transcurrente. Este régimen de esfuerzos se refleja en dos direcciones preferenciales de fracturamiento cercanas al NW-SE y SW-NE. La cuantificación de fracturas permitió definir que los valores de intensidad, densidad y conectividad de lineamientos son mayores en el sector sur respecto al sector norte de la Mesa de Los Santos, y que las direcciones de flujo se asocian a los trazos de falla principales y cercanos a las estaciones evaluadas.
Se generaron diferentes topologías de redes neuronales usando Scikit-learn y considerando la localización, litología y la distancia a la falla más cercana para predecir valores de porosidad. El modelo de red neuronal con una estructura de capas ocultas de 25-8-5 y función de activación ReLu (Score = 0,32) estima la porosidad de manera coherente con lo observado en los ensayos de laboratorio que se realizaron a las muestras. Las áreas destacadas por el modelo para mayor potencial hidrogeológico corresponden a la Formación Los Santos (areniscas) y a la Formación Rosablanca (calizas), especialmente las ubicadas al sur de La Mesa de Los Santos. Aunque en este sector sur se evidencian condiciones algo mayores para la acumulación e infiltración de aguas, la precipitación es menor, lo que limita la recarga y el flujo del agua subterránea.
Description
Keywords
Cinemática, Tensor de esfuerzos, FracPaQ, Redes neuronales, Física de rocas