caracterèsticas hidroquèmicas de la unidad hidrogeolìgica

CARACTERêSTICAS HIDROQUêMICAS DE LA UNIDAD
HIDROGEOLîGICA 01.16.- LLANES-RIBADESELLA
MELƒNDEZ ASENSIO, M—nica y REBOLLAR QUIRîS, Antonio
ITGE. Oviedo. c/ Matem‡tico Pedrayes, 25. 33005 Oviedo, E-mail: oviedo@itge.mma.es
PALABRAS CLAVE: Aguas subterr‡neas, Hidroqu’mica, Cuenca Norte, Unidad
Hidrogeol—gica 01.16.
RESUMEN
Los materiales acu’feros de la Unidad Hidrogeol—gica 01.16 Llanes-Ribadesella son,
fundamentalmente, de naturaleza calc‡rea o calc‡reo-dolom’tica, de edad Carbon’fero
Superior. En ella, y con cierta importancia desde el punto de vista hidrogeol—gico, se
localizan aguas procedentes de materiales cuarc’ticos ordov’cicos.
Las aguas procedentes de los materiales calc‡reos presentan, en general, facies
Bicarbonatada c‡lcica o c‡lcico-magnŽsica, tienen dureza Media y mineralizaci—n
Ligera.
Las aguas procedentes de materiales cuarc’ticos, debido a las caracter’sticas constitutivas propias de los mismos, presentan muy bajo contenido en sales, siendo, aguas de
mineralizaci—n Muy DŽbil o Sin Mineralizaci—n, Blandas o Muy Blandas y con facies
muy heterogŽneas, en las que intervienen las distintas especies i—nicas en proporciones
variables.
La calidad de las aguas subterr‡neas analizadas es, en conjunto, buena tanto para
consumo humano, como para uso agr’cola y ganadero, si bien en los an‡lisis realizados
en 1.996 se detectaron algunas anomal’as qu’micas, de acuerdo con los l’mites establecidos en la normativa europea 98/83/CE y la espa–ola R.D. 1138/1990, siendo Žstas
anomal’as, casi en su totalidad, de car‡cter puntual y espor‡dico.
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INTRODUCCIîN
La Unidad Hidrogeol—gica 01.16 Llanes-Ribadesella, definida en el documento
ÒDelimitaci—n de las Unidades Hidrogeol—gicas del territorio peninsular e Islas
Baleares y s’ntesis de sus caracter’sticasÓ (MOPU, 1.988), se ubica en la zona oriental
de la Comunidad Aut—noma del Principado de Asturias, (figura 1). Limita al norte con
el Mar Cant‡brico, al sur con las U. H. 01.17 Picos de Europa-Panes y 01.22 OviedoCangas de On’s, al oeste con la 01.19 Villaviciosa y al este con la 01.15 Santillana-San
Vicente de la Barquera.
La precipitaci—n media anual en la zona oscila entre 1.200 y 1.700 mm, la temperatura media mensual var’a entre 11 y 14 ¼C y la lluvia œtil se puede estimar entre 400 y
900 mm (I.G.M.E, 1.984).
Desde el punto de vista geol—gico, esta Unidad Hidrogeol—gica se sitœa en el borde
nororiental de la Unidad del Ponga, en la que pueden diferenciarse dos regiones: Regi—n
del Ponga y Regi—n del Cuera, (Marqu’nez, 1.989), separadas por la transversal
Ribadesella-Arriondas-R’o Sella. Tect—nicamente se caracteriza por la existencia de
cabalgamientos, con fallas y pliegues relacionados con dichos cabalgamientos y en ocasiones reactivados en la Orogenia Alpina. El borde occidental de la unidad corresponde
a la Sierra del Sueve, que se encuentra en la zona m‡s septentrional de la Cuenca
Carbon’fera Central.
Figura 1. Situaci—n de la zona de estudio
La zona de estudio est‡ constituida, principalmente, por materiales c‡mbrico-ordov’cicos y carbon’feros, con peque–os y aislados afloramientos mesozoicos.
La sucesi—n estratigr‡fica de muro a techo es, en s’ntesis, la siguiente:
Paleozoico
C‡mbrico-Ordov’cico: Formaci—n Barrios: constituida por cuarcitas blancas, en ocasiones muy fracturadas, entre las que se intercalan niveles de escaso espesor de pizarras
verdes. A muro de esta formaci—n, se puede observar localmente una serie formada por
lutitas verdosas y areniscas. A techo de las cuarcitas, en la Sierra del Sueve, aparece la
formaci—n denominada Pizarras del Sueve, constituida por pizarras negras discontinuas.
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Carbon’fero: La sucesi—n carbon’fera comienza con la Formaci—n Alba o Caliza
Griotte, sobre la que concordantemente se apoya la Formaci—n Barcaliente (miembro
inferior de la Caliza de Monta–a). En la Regi—n del Ponga la serie continœa con las formaciones Bele–o, Escalada y Fito, mientras que en la Regi—n del Cuera lo hace con las
Formaciones Valdeteja (miembro superior de la Caliza de Monta–a) y Picos de Europa.
Formaci—n Alba: calizas rojizas tableadas y nodulosas.
Formaci—n Barcaliente: calizas micr’ticas, oscuras, fŽtidas y azoicas.
Regi—n del Ponga
Formaci—n Bele–o: est‡ constituida por lutitas, areniscas y calizas. A muro de la formaci—n aparece una serie lut’tica de escaso espesor denominada Formaci—n Ricacabiello
(Bahamonde, 1.990).
Formaci—n Escalada: bancos de calizas micr’ticas y biocl‡sticas masivas.
Formaci—n Fito: en esta zona es principalmente lut’tica, con intercalaciones de calizas, areniscas y carb—n en la parte superior.
Regi—n del Cuera
Formaci—n Valdeteja: calizas bioconstruidas claras y masivas.
Formaci—n Picos de Europa: calizas packestone, biocl‡sticas, con car‡cter estratificado.
En el borde noroccidental, delimitando la Unidad Hidrogeol—gica aparecen discordantemente sobre las formaciones carbon’feras los materiales tri‡sicos, constituidos fundamentalmente por brechas calc‡reas, areniscas, lutitas y evaporitas.
Mesozoico
El Tri‡sico aparece en el borde noroccidental, delimitando la Unidad. Se presenta en
discordancia angular y erosiva as’ como en contacto mec‡nico sobre las formaciones
carbon’feras. Su potencia es de 350 a 400 m y est‡ constituido por brechas calc‡reas, areniscas y lutitas rojas.
En el ‡rea de Ribadesella afloran los sedimentos jur‡sicos m‡s occidentales de la
regi—n asturiana. En esta zona , dichos sedimentos ,est‡n formados por calizas y margas,
con pasadas de yesos a muro, sobre las que se disponen areniscas y lutitas rojas.
Las formaciones geol—gicas de mayor interŽs hidrogeol—gico en el ‡mbito de la
Unidad son las formaciones carbon’feras de naturaleza calc‡rea: Barcaliente, Escalada,
Valdeteja y Picos de Europa, presentando, tambiŽn, la Formaci—n Barrios, de edad ordov’cico y naturaleza cuarc’tica, cierta importancia.
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ANTECEDENTES
En el a–o 1.996 se llev— a cabo un estudio hidrogeol—gico de la Unidad 01.16 LlanesRibadesella, dentro del Programa de Actualizaci—n del Inventario Hidrogeol—gico
(P.A.I.H.), (I.T.G.E., 1.999), en el cu‡l se incluy— la caracterizaci—n hidroqu’mica de la
misma.
Para la elaboraci—n del mencionado estudio se realiz— una campa–a de toma de muestras en aquellos puntos de agua, previamente seleccionados, en los que el caudal era
igual o superior a 5 L/s en el momento de la campa–a y en aquellos otros que se consideraron de interŽs por su aprovechamiento o representatividad dentro de la Unidad. Esta
campa–a se llev— a cabo entre los meses de marzo y mayo de 1.996, aunque con posterioridad se recogi— alguna muestra adicional. La toma de muestras se realiz— segœn el
protocolo establecido por el Instituto Tecnol—gico GeoMinero de Espa–a. (I.T.G.E.,
1.997).
DISTRIBUCIîN ESPACIAL DE LOS ACUêFEROS
Esta Unidad Hidrogeol—gica, para su estudio, se ha subdividido en cinco acu’feros
diferenciados. Los l’mites entre ellos los constituyen los materiales impermeables del
Carbon’fero Superior, as’ como los materiales cuarc’ticos ordov’cicos de baja permeabilidad. Si bien en parte se puede considerar que est‡n independizados unos de otros, en
algunas zonas podr’a existir comunicaci—n h’drica entre ellos. Del mismo modo se considera que tambiŽn podr’a existir conexi—n h’drica entre Žsta y la U.H. 01.22. Oviedo
Cangas de On’s, colindante con ella por el Sur. Los acu’feros que integran la Unidad
Hidrogeol—gica son los siguientes (figura 2):
Acu’fero Sierra del Sueve
Acu’fero Costero de Ribadesella
Acu’fero del Mofrechu
Acu’fero Costero de Llanes
Acu’fero Sierra del Cuera
Figura 2. Distribuci—n de Acu’feros dentro de la Unidad
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CARACTERêSTICAS QUêMICAS Y FêSICO-QUêMICAS
Utilizando los resultados de los an‡lisis realizados, as’ como con los datos tomados
Òin situÓ,se han podido caracterizar las aguas subterr‡neas de la Unidad atendiendo a su
facies, mineralizaci—n y dureza. En la Tabla 1 se recogen para los distintos acu’feros las
caracter’sticas citadas.
Tabla 1. Caracterizaci—n de las aguas
Puede observarse que la facies predominante en esta Unidad es la bicarbonatada c‡lcica, que se asocia a los sedimentos calc‡reos carbon’feros (Hem, 1.971). C—mo facies
secundaria aparece la bicarbonatada c‡lcico magnŽsica, asociada a materiales igualmente carbon’feros, de naturaleza calc‡reo- dolom’tica.
Aparece otro grupo de muestras dentro de las analizadas que presentan facies que se
corresponden con aguas subterr‡neas que han circulado por sedimentos cuarc’ticos, presentando Žstas, a su vez, heterogeneidad de facies. Estas aguas tienen un contenido en
sales muy bajo, lo que implica que de las representaciones gr‡ficas y de las relaciones
i—nicas calculadas no se puedan obtener conclusiones claras sobre las especies i—nicas
mayoritarias, ni sobre el enriquecimiento preferencial en iones de dichas aguas
(Custodio, 1.976). Presentan mineralizaci—n muy dŽbil o sin mineralizaci—n, trat‡ndose,
adem‡s de aguas con durezas blandas o muy blandas.
La mineralizaci—n, en la mayor’a de las aguas que han circulado a travŽs de sedimentos calc‡reos y calc‡reo-dolom’ticos carbon’feros, es ligera, aunque en el Acu’fero
Costero de Ribadesella, en el Acu’fero Costero de Llanes y en el Acu’fero Sierra del
Sueve aparecen aguas con mineralizaci—n notable, asoci‡ndose esta mineralizaci—n a un
tiempo mayor de residencia del agua en el acu’fero (Custodio, 1.976). La dureza de
dichas aguas es media o blanda, en funci—n de la disoluci—n de carbonatos, siendo los
Acu’feros del Mofrechu, Costero de Ribadesella y Costero de Llanes los que presentan
un mayor porcentaje con dureza media.
Los valores m‡ximos, medios y m’nimos, de los distintos par‡metros analizados para
cada uno de los acu’feros, se recogen en la Tabla 2.
La representaci—n gr‡fica de los contenidos i—nicos, en el Diagrama de Piper, para
los diferentes acu’feros, se muestra en la figura 3 .
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Tabla 2 Valores m‡ximos, medios y m’nimos (mg/L). Formaciones calc‡reas.
Tabla 3. Valores m‡ximos, medios y m’nimos (mg/L). Formaciones cuarc’ticas.
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Figura 3. Diagrama de Piper
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Acu’fero Sierra del Sueve
En este acu’fero se han analizado 19 muestras de las que 7 proceden de manantiales
en sedimentos calc‡reos, 8 de manantiales surgentes en las cuarcitas ordov’cicas y 4
corresponden a 3 galer’as y un sondeo en relaci—n con explotaciones mineras en materiales tri‡sicos.
En el acu’fero Sierra del Sueve, las aguas que han estado en contacto con materiales
margo-calc‡reos tri‡sicos, presentan facies bicarbonatada, bicarbonatada-sulfatada, o
sulfatada-bicarbonatada c‡lcica o c‡lcica-magnŽsica, debido a la presencia de yesos en
los mismos (Hem, 1.971).
El primer conjunto presenta valores de conductividad entre 224 y 396 µS/cm siendo
la media 282 µS/cm, el pH var’a entre 7,6 y 8,2 con un valor medio de 7,8. La conductividad medida en las muestras recogidas procedentes de los materiales cuarc’ticos es
notablemente menor y var’a entre 87 y 56 µS/cm con una media de 57 µS/cm, el pH es,
en general, m‡s ‡cido que en el caso anterior variando entre 4,7 y 7,3, con un valor
medio de 5,7. Las muestras de agua tomadas de los sedimentos tri‡sicos presentan un pH
similar al primer conjunto con un valor medio de 7,7, mientras que la conductividad es
sensiblemente superior, oscilando entre 778 y 358 µS/cm.
TambiŽn se aprecian notables diferencias entre los conjuntos analizados respecto al
contenido en especies mayoritarias, as’ mientras que en el conjunto de las aguas procedentes de materiales calc‡reos la concentraci—n del ion bicarbonato tienen un valor
medio de 166 mg/L y la del ion calcio de 50 mg/L, en las aguas procedentes de los materiales cuarc’ticos la concentraci—n del bicarbonato no supera los 25 mg/L y la del calcio
los 10 mg/L. El contenido en sulfatos no supera los 10 mg/L en ninguno de los dos conjuntos mencionados. En las aguas que proceden de los materiales tri‡sicos aunque el
valor del ion bicarbonato es similar al del primer conjunto con un valor medio de 213
mg/L, los contenidos en calcio y en sulfatos son mayores con valores medios de 81 y 237
mg/L.
Acu’fero del Mofrechu
En este acu’fero se han analizado 15 muestras de las que 13 est‡n recogidas en
manantiales surgentes en las formaciones calc‡reas carbon’feras y 2 en surgencias en la
formaci—n cuarc’tica ordov’cica.
Igual que en el caso anterior se aprecian notables diferencias entre los dos conjuntos.
Mientras que en las muestras procedentes de materiales calc‡reos la conductividad y el
pH tienen unos valores medios de 257 µS/cm y 7,8 respectivamente, en las aguas procedentes de la formaci—n ordov’cica la conductividad no supera los 70 µS/cm y el pH
es ligeramente ‡cido con valores de 6 y 6,4. Del mismo modo se aprecia que los contenidos medios correspondientes a los iones bicarbonato y calcio en el primer conjunto
mencionado son 148 y 46 mg/L, en las aguas de procedencia cuarc’tica ninguna especie
i—nica supera los 20 mg/L.
Acu’fero de Ribadesella
En este acu’fero se analizaron en total 19 muestras de manantiales, de las que 16 fue654
ron tomadas en las formaciones calc‡reas carbon’feras y 3 en la Formaci—n Barrios, de
naturaleza cuarc’tica.
Como en casos anteriores entre ambos conjuntos, se aprecian diferencias en cuanto
a la conductividad, al pH y a las especies mayoritarias. As’, en las formaciones calc‡reas, las muestras analizadas presentaron los siguientes valores medios: conductividad:
429 µS/cm; pH: 7,7; bicarbonatos: 218 mg/L y calcio: 70 mg/L. En las aguas procedentes de las cuarcitas los valores de estos mismos par‡metros fueron: conductividad entre
57 y 78 µS/cm, pH: entre 4,8 y 7,8; bicarbonatos y calcio menor de 15 y 7 mg/L, respectivamente.
Cabe destacar los elevados valores de conductividad (654 µS/cm) ) y contenido en
cloruros (110 mg/L), que se analizaron en un punto cercano a la costa al norte de la
poblaci—n de Naves (T. M. Llanes). Aunque se considera que estos valores est‡n relacionados con la proximidad del mar, no se han detectado indicios de intrusi—n marina en
esta zona, sino que podr’a tratarse de una influencia superficial en el punto de surgencia.
Acu’fero de Llanes
Este es el acu’fero en el que se analizaron mayor cantidad de muestras. Se tomaron
28 muestras en las formaciones calc‡reas carbon’feras, de las que todas menos una, que
fue recogida en un sondeo, se corresponden con surgencias naturales. Adem‡s, fueron
recogidas 3 muestras en manantiales procedentes de los materiales cuarc’ticos.
Presenta caracter’sticas hidroqu’micas similares a las de los acu’feros anteriores. En
las surgencias asociadas a materiales calc‡reos la conductividad media es de 387 µS/cm,
y el promedio del contenido en bicarbonatos y calcio es de 208 y 73 mg/L, respectivamente. Mientras que las muestras correspondientes a los manantiales surgentes de la
Formaci—n Barrios presentan conductividades inferiores a 67 µS/cm y el contenido de
las especies mayoritarias no supera los 20 mg/L. El pH ligeramente m‡s ‡cido en el
segundo conjunto con valores que oscilan entre 7 y 5,8 que en el primero, en el que el
rango es: 7,3-8,2.
En un manantial situado en la Playa de Celorio (T. M. de Llanes) se midieron valores algo elevados de conductividad (893 µS/cm) y cloruros (153 mg/L), que podr’an ser
debidos a la influencia del mar en el punto de surgencia, ya que no se considera que
pueda existir intrusi—n marina en esta zona.
Acu’fero Sierra del Cuera
Se tomaron 27 muestras de las que 22 corresponden a manantiales que surgen en las
formaciones calc‡reas carbon’feras y 5 a surgencias naturales de la formaci—n cuarc’tica.
Los valores medios de los par‡metros qu’micos y f’sico-qu’micos de las aguas procedentes de materiales calc‡reos son similares a los de los acu’feros anteriores siendo los
m‡s caracter’sticos los siguientes:
conductividad: 387 µS/cm; pH: 7,9; bicarbonatos: 140 mg/L; calcio: 43 mg/L
Las muestras de las aguas procedentes de los materiales cuarc’ticos se pueden agrupar en dos conjuntos. Uno de ellos formado por 2 muestras que presentan caracter’sticas
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propias de aguas relacionadas con materiales calc‡reos (conductividad: 245 y 277
µS/cm; HCO3-: 147 y 160; Ca2+:42 y 47 mg/L; y pH:7,8), lo que hace suponer que las
aguas de estos puntos han circulado a travŽs de dichos materiales, aunque su surgencia
tenga lugar en formaciones cuarc’ticas
El otro grupo estar’a integrado por el resto de las muestras en las que se obtuvieron
unos valores de los par‡metros similares a los analizados en los acu’feros anteriores para
las aguas relacionadas con la circulaci—n subterr‡nea a travŽs de materiales cuarc’ticos.
En este conjunto los valores medios analizados fueron los siguientes: conductividad: ≤
45 µS/cm; pH ≤ 7; HCO3- y Ca2+: < 5 mg/L.
CALIDAD DEL AGUA SUBTERRçNEA PARA ABASTECIMIENTO
La calidad de las aguas subterr‡neas, de acuerdo con los valores obtenidos de los
an‡lisis qu’micos realizados y teniendo en cuenta la normativa espa–ola vigente ÒR.D.
1138/1.990 de 14 de septiembre por el que se aprueba la Reglamentaci—n TŽcnicoSanitaria para abastecimiento y control de la calidad de las aguas potables de consumo
pœblicoÓ, (B.O.E. ) es, en tŽrminos generales, apta para los citados usos.
En el Acu’fero Sierra del Sueve aparecen an‡lisis con valores muy altos de sulfatos,
debido a la disoluci—n de los materiales evapor’ticos contenidos en los sedimentos tri‡sicos.
Especies nitrogenadas
El contenido en nitratos en todas las muestras analizadas es muy bajo, siendo menor
de 10 mg/L en los acu’feros Sierra del Sueve, del Mofrechu y Sierra del Cuera. En el
Acu’fero Costero de Llanes, el valor m‡ximo obtenido es de 20 mg/L, aunque el 75 %
de las muestras presentaron un valor inferior a 10 mg/L. En el Acu’fero Costero de
Ribadesella se obtuvo un valor m‡ximo de 34 mg/L, en un punto en el que tambiŽn se
detectaron otras especies nitrogenadas como NH4+ y NO2= en cantidades apreciables, lo
que parece indicar un problema de contaminaci—n puntual, debido a vertidos de efluentes de origen probablemente ganadero. En el resto del acu’fero los valores obtenidos son
≤ 10 mg/L.
Espor‡dicamente y con car‡cter local se han detectado valores elevados de NO2= y
NH4+, que podr’an ser consecuencia de vertidos de residuos de origen humano o ganadero, bien de manera puntual (pozos negros, fosas sŽpticas, vertidos incontrolados, estercoleros, vertederos, etc) o de manera difusa (por pr‡cticas de riego o abono de pastizales).
TENDENCIA HISTîRICA
Para conocer la tendencia del contenido i—nico se utilizaron los datos hist—ricos disponibles de an‡lisis qu’micos anteriores a la fecha de este estudio (Base de Datos de
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Figura 4. Gráfico de tendencias
657
Aguas del I.T.G.E.), seleccionando dentro de cada acu’fero un punto con suficiente
nœmero de datos para este fin. Si bien pueden existir variaciones dentro de cada acu’fero considerado, se estima que cada punto elegido es representativo, en tŽrminos generales, del acu’fero al que pertenece.
En la figura 4 se han representado los contenidos en mg/L de las distintas especies
qu’micas analizadas, realiz‡ndose un histograma para aniones y otro para cationes. Los
puntos seleccionados en los distintos acu’feros son los siguientes: 140440004 (Sierra del
Sueve); 150480005 (Sierra del Cuera); 150440002 (Costero de Ribadesella); 160450005
(Costero de Llanes); y 150420001 (Mofrechu). En dichos gr‡ficos, se puede apreciar que
las oscilaciones en los contenidos i—nicos, durante el periodo considerado, son muy poco
significativas, y, por lo tanto, la tendencia general, referida a la composici—n qu’mica de
las aguas , es estable.
CONSIDERACIONES FINALES
C—mo resultado de los trabajos llevados a cabo se pudo realizar la caracterizaci—n
hidroqu’mica de las aguas subterr‡neas de la Unidad, encontr‡ndose marcadas diferencias entre las aguas que han circulado por los diferentes materiales. Los acu’feros de
naturaleza calc‡rea presentan aguas con facies bicarbonatada c‡lcica o c‡lcico magnŽsica, mineralizaci—n ligera o notable y dureza media predominantemente, mientras que
las aguas que circularon a travŽs de los materiales cuarc’ticos presentan mineralizaci—n
dŽbil o sin mineralizaci—n y dureza blanda o muy blanda. En las aguas que circularon
a travŽs de estos œltimos materiales, no se consider— la facies hidroqu’mica, debido a que
por su bajo contenido i—nico esta clasificaci—n no resulta representativa.
BIBLIOGRAFêA
L—pez Geta, J.A. et al. (1.997). Gu’a Operativa Para la Recogida, Almacenamiento Y Transporte
de Muestras de Aguas Subterr‡neas Destinadas al An‡lisis Qu’mico Y Bacteriol—gico. Gu’as
operativas Ð GOAS 1. Instituto Tecnol—gico Geominero de Espa–a.
L—pez Geta, J.A. et al. (1.997). Calidad Qu’mica y Contaminaci—n de las Aguas Subterr‡neas en
Espa–a, Per’odo 1.982-1.993. Cuenca del Norte. Instituto Tecnol—gico Geominero de Espa–a.
Custodio, E. y Llamas, R. (1.976). Hidrolog’a Subterr‡nea.
Marqu’nez, (1.989). Mapa geol—gico de la Regi—n del Cuera y los Picos de Europa. Trabajos de
Geolog’a, Universidad de Oviedo, 18, 137-144.
I.G.M.E., (1.979-81) Estudio hidrogeol—gico de la Cuenca Norte (Asturias) P.I.A.S.
Catal‡n Lafuente, J. (1.981) Qu’mica del Agua.
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