Historia de las geociencias, minería, geología y paleontología

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Cuadro Informativo
Hartmann (1843) explica la formación de manantiales por estratos de alta y de baja permeabilidad. Basando a la observación que manantiales en sectores de rocas estratificadas generalmente aparecen en líneas a lo largo de un estrato.
En su dibujo Hartmann además explica el comportamiento del agua en un sistema teórico de un sinclinal con morfología. Por ejemplo las niveles de agua en un pozo (i, k, l).

Una descripción bien temprana de pozos artesianos (1843). La idea está bien clara, las condiciones físicas - hidráulicas ya conocidas.
Las reglas de prospección ya clara.
El texto más tarde de Richthofen (1886) se enfoca un poco mejor pero ya en 1843 las ideas principales están bien desarrolladas.  

Lo único: la ubicación del texto es casi imposible a encontrar, en medio del texto de la geología histórica del cretácico a paleógeno - nadie buscaría ahí, ni sale en el contenido.

Texto de Carl Hartmann, 1843 - en español:
p. 224- 226

§.53. Los Pozos artesiano.

Puede ser, que convenga aquí hacer algunas observaciones sobre los pozos artesianos o perforados (Puils artesiens, P. Jo res franz.; Artesian, overflow wells, engl.). Esto se debe a que en el antiguo condado de Artois, hoy Pas-de-Calais, se han perforado numerosos pozos durante largo  tiempo mediante trabajos de perforación. El suelo de este y el norte del departamento está formado por calizas del cretácico y encima se ubican masas de rocas y formaciones  aluviales y diluviales.

Donde las capas de calizas afloran a la superficie, el agua de las precipitaciones ingresa a través de la roca fracturadas hacia las capas que son arcillosas y ahí retienen el agua. Por lo tanto, muchos manantiales emergen de las capas inferiores en las laderas y al pie de las colinas, básicamente de los pequeños valles cortados en la meseta de las rocas cretácicas a, mientras que las capas superiores casi sin agua o hasta completamente secas. En muchos lugares, sin embargo, la caliza está cubierta por rocas de formaciones más recientes, que consisten preferentemente en arena y gravas, alternando capas de arcilla y arena, y normalmente hay una capa de arcilla impermeable sobre la caliza.

Las aguas descienden a través de las masas rocosas sueltas hasta esta capa de arcilla, y por lo tanto en esas áreas se realiza perforaciones en la búsqueda a agua, ya sea en las capas arcillosas inferiores de la calizas del cretácico, o en el borde entre éstas y los aluviones. Las medias capas están ligeramente inclinadas hacia el norte, la mayoría de los pozos artesianos se encuentran hacia el norte desde pequeñas colinas y montañas, o en el borde norte de la meseta caliza, y el final de las capas de piedra caliza a menudo ocupa los puntos más altos del paisaje.

Está comprobado que los pozos artesianos se alimentan de agua atmosférica que cae en la superficie, entre las capas de caliza y sus fisuras, o entre su superficie y la arcilla que yace sobre ella, o por fin a través de rocas aluviales sueltas a la capa de arcilla, ubicada por encima de la caliza, y se eleva a través de la perforación, como a través de la palanca más corta de un elevador, cuya palanca más larga se encuentra en las montañas. De aquí sigue la regla que es muy importante para la práctica:

En todos los sectores se puede contar con una real esperanza y feliz éxito realizar una perforación de pozos artesianos donde capas sólidas de cualquier tipo, especialmente de las mas jóvenes formaciones rocosas se inclinan contra el valle o hacia una llanura, compuestas de diferentes masas calcáreas y arenosas o arcillosas, yacen directamente a la superficie o forman el subsuelo de aluviones con potencias no demasiadas poderosas.

Frecuentemente se encuentra manantiales caudalosos en los limites, donde diferentes tipos de e rocas estratificadas se juntan entre sí, ya que las capas de arcilla y marga, que retienen el agua, se encuentran en su mayoría en dichos limites. Sin embargo, en las masas rocosas no estratificadas, como en los depósitos de arena y morrenas glaciales, no hay esperanza de perforar y encontrar pozos artesianos.

Trataremos de explicar con más detalle lo que se ha dicho con la ayuda de la Fig. 87, que tiene el propósito particular de explicar la causa del aumento del agua en pozos naturales o artificiales que surgen de estratos en forma de cuencas, atravesados por valles o desgarrados por fracturas. Imaginase en una cuenca (Fig. 87) compuesto de estratos permeables E, F, G, que alternan con capas impermeables, H, I, K, L, y todos cuyos bordes forman un nivel horizontal A, B, toda el agua que cae sobre los cabezales de las capas E, F, G se convierte en agua, acumular en su interior y llenar todos los espacios hasta la línea A, B, de modo que si se perfora en uno de ellos un pozo, i, k, l, en cualquier punto de la cuenca que quisiera estar, el agua se elevaría inmediatamente hasta la línea A, B, que corresponde al nivel del agua del borde de la cuenca.

Tal formación regular por no existe en ninguna parte de la naturaleza, y por lo general las diferentes cabezas de las capas se encuentran en diferentes niveles, como se muestra en a, c, e, g. En tales casos, la línea a, b corresponde al nivel del agua dentro de la capa G, y sólo por debajo de esta línea hay un suministro de agua, que nunca puede elevarse por encima de la línea mencionada, porque se vaciará donde punto a. La línea c, d indica el nivel por encima del cual el agua no puede acumularse en la capa F, y la línea e, f representa el nivel de agua más alto posible dentro de la capa E.

De esta manera, en e, c, a, se efectúa la descarga de toda el agua de lluvia, que se acumula en las capas C, F, G. Así que si uno quisiera perforar pozos normales en las capas G, F, E desde la superficie i, k, l, el agua no se elevaría más alto que las líneas horizontales a, b, c, d, e, f en estos estratos. La capa porosa superior también se llenaría con agua por debajo de la línea horizontal g, h, pero más arriba estaría de toda manera seca.

Originaltext in Deutsch, Carl Hartmann (1843):
p. 224-226

Artesische Brunnen.
Hier in deutsch

Foto/scan - digitalmente renovado: (W.Griem, 2008); De: Hartmann, C. (1843) - Figura 87, página 226. Dimensiones originales de la figura: 6 cm x 4 cm

Hartmann, Carl (1843): Grundzüge der Geologie.- 427 páginas; 107 figuras; Verlagsbuchhandlung von J.J. Weber, Leipzig (Alemania). [Colección W. Griem]

Figura escañada con HP-Scanjet G3110; 600dpi (2017). Figura digitalmente modificada (Corel Photo Paint): Especialmente nitidez, tamaño, tonalidades y limpieza general. La orientación de la figura corresponde al original.