Basalts of the west of La Pampa Province and their role in the regional hydrological system
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Abstract
Western La Pampa province is partially covered
by pahoehoe basaltic flows derived from the Neogene-Quaternary Payenia volcanic fields, in southern Mendoza province. These lava flows comprise simple or compound flows, each with vesicular flow tops and basal zones, with intervening massive interiors, and are affected by fractures of both primary (columnar jointing and inflation-related features) and secondary (weathering) origin. The external and internal drainage patterns and hydraulic properties of these lithologies vary locally as a function of: 1) fracture and structural characteristics (density, connectivity, orientation, aperture, and persistence); 2) vesicularity and the distribution of other cavities; and
3) topographic controls, among other factors. Collectively, these features exert a strong control on infiltration, subsurface flow, storage, and discharge within the regional hydrological system. Petrophysical analyses of vesicular basalt samples showed low intrinsic permeabilities, with corresponding hydraulic conductivity values significantly lower than those reported for basalts in other regions. In contrast, the equivalent hydraulic conductivity estimates derived from the cubic law for fracture flow are up to three orders of magnitude higher than previously reported values for this lithology. These results indicate that groundwater recharge and flow are primarily controlled by fracture networks rather than by primary vesicular porosity. The low regional topographic gradient of the basalt-covered area, together with the presence of a clastic cover, enhances water retention and reduces surface runoff.
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