Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 10, Número 19 (Ed. jul – dic. 2026) ISSN: 2697-3456  
Evaluación hidrogeológica e hidráulica de aguas subterráneas y el uso potencial del CO2 disuelto, en el sector Sillunchi,  
Ecuador.  
DOI: https://doi.org/10.46296/yc.v10i19.0995  
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA E HIDRÁULICA DE AGUAS  
SUBTERRÁNEAS Y EL USO POTENCIAL DEL CO2 DISUELTO, EN EL  
SECTOR SILLUNCHI, ECUADOR  
HYDROGEOLOGICAL AND HYDRAULIC ASSESSMENT OF  
GROUNDWATER AND POTENTIAL USE OF DISSOLVED CO2 IN THE  
SILLUNCHI SECTOR, ECUADOR  
1
2
3
Párraga Ricardo Javier ; Alulema Rafael Alberto ; Reyes-Zambrano Jimmy ;  
4
Chavarría-Párraga Jesús  
1
2
3
4
Maestría en Hidráulica, Pontificia Universidad Católica del Ecuador. Portoviejo, Ecuador.  
Correo: rjparraga@pucesm.edu.ec  
Maestría en Hidráulica, Pontificia Universidad Católica del Ecuador. Portoviejo, Ecuador.  
Correo: ralulema@pucesm.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-9634-3694  
Maestría en Hidráulica, Pontificia Universidad Católica del Ecuador. Portoviejo, Ecuador.  
Correo: jlreyesz@pucesm.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0009-0002-0962-519X  
Maestría en Hidráulica, Pontificia Universidad Católica del Ecuador. Portoviejo, Ecuador.  
Correo: jechavarria@pucesm.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-8868-394X  
Resumen  
El estudio evalúa indicadores hidrogeofísicos e hidroquímicos compatibles con la presencia de  
dióxido de carbono disuelto en el sector Sillunchi, cuenca del río San Pedro, en un entorno  
volcánico interandino influenciado por los complejos Rumiñahui y Pasochoa. Se integraron  
registros mensuales de precipitación de doce estaciones durante 2016–2024, seis sondeos  
eléctricos verticales con una profundidad de investigación aproximada de 200 m, observaciones  
geológicas y resultados fisicoquímicos de pozos y un manantial. La precipitación media anual fue  
de 1 376,35 mm, con un régimen bimodal. La interpretación geoeléctrica permitió diferenciar seis  
unidades hidrogeológicas y proponer un sistema de acuíferos compartimentado por fallas, que  
podrían favorecer la conexión entre dominios de flujo someros y profundos. Las aguas  
presentaron temperaturas de 22,5–28,1 °C, pH de 6,40–7,04 y conductividad eléctrica de 3 420–  
7
920 µS/cm, junto con concentraciones elevadas de sodio, magnesio, cloruro y sílice. Estos  
resultados son compatibles con mineralización, interacción agua–roca prolongada y circulación  
profunda. Sin embargo, la ausencia de mediciones directas de CO₂ disuelto, alcalinidad, presión  
parcial y registros completos de ensayos de bombeo impide cuantificar reservas o demostrar la  
viabilidad de recuperación comercial. El modelo permite priorizar zonas de verificación, pero el  
diseño de aprovechamiento requiere cuantificación de gases y ensayos hidráulicos controlados.  
Palabras claves: acuífero volcánico; dióxido de carbono disuelto; sondeo eléctrico vertical;  
hidroquímica; circulación profunda; interacción agua–roca.  
Abstract  
This study evaluates hydrogeophysical and hydrochemical indicators consistent with the  
presence of dissolved carbon dioxide in the Sillunchi area of the San Pedro River basin, an inter-  
Andean volcanic setting influenced by the Rumiñahui and Pasochoa complexes. Monthly  
precipitation records from twelve stations for 2016–2024, six vertical electrical soundings with an  
investigation depth of approximately 200 m, geological observations, and physicochemical results  
from wells and a spring were integrated. Mean annual precipitation was 1,376.35 mm and  
followed a bimodal pattern. Geoelectrical interpretation identified six hydrogeological units and  
supported a conceptual model of a fault-compartmentalized aquifer system, with potential  
connections between shallow and deep flow domains. Water temperatures ranged from 22.5 to  
2
8.1 °C, pH from 6.40 to 7.04, and electrical conductivity from 3,420 to 7,920 µS/cm, alongside  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 19 de mayo de 2026.  
Fecha de aceptación: 20 de julio de 2026.  
Fecha de publicación: 17 de septiembre de 2026.  
1398  
Párraga et al. (2026)  
elevated concentrations of sodium, magnesium, chloride, and silica. These findings are consistent  
with mineralization, prolonged water–rock interaction, and deep circulation. However, the  
absence of direct measurements of dissolved CO₂, alkalinity, CO₂ partial pressure, and complete  
pumping-test records prevents reserve estimation or demonstration of the feasibility of  
commercial recovery. The conceptual model supports the prioritization of targets for verification,  
but any development plan requires direct gas quantification and controlled hydraulic testing.  
Keywords: volcanic aquifer; dissolved carbon dioxide; vertical electrical sounding;  
hydrochemistry; deep circulation; water–rock interaction.  
aguas y gases (Inguaggiato et al.,  
1. Introducción  
2010). La incorporación de CO₂ al  
La circulación del agua subterránea  
en terrenos volcánicos depende de  
la disposición de las coladas, los  
agua puede modificar el equilibrio  
ácido–base y favorecer la disolución  
mineral. No obstante, las variaciones  
del pH y de los solutos también  
pueden responder a la mezcla de  
aguas y a procesos hidrotermales,  
por lo que su interpretación requiere  
depósitos  
materiales  
piroclásticos,  
alterados  
los  
las  
y
discontinuidades estructurales. Esta  
heterogeneidad puede originar  
acuíferos superpuestos, niveles de  
baja permeabilidad y conexiones  
considerar mecanismos  
varios  
(Jiménez et al., 2024).  
hidráulicas Su  
caracterización requiere modelos  
conceptuales que integren  
localizadas.  
El sector Sillunchi, próximo a  
Machachi, se desarrolla sobre una  
secuencia volcánica y sedimentaria  
afectada por fallas y cuenta con  
antecedentes de producción de gas  
y agua mineralizada. La información  
disponible permite plantear un  
modelo hidrogeológico preliminar,  
aunque no incluye mediciones  
directas suficientes para cuantificar  
el CO₂ recuperable.  
evidencias geológicas, geofísicas e  
hidroquímicas, como señalan Baud  
et al. (2024) para los acuíferos  
andesíticos.  
Las fracturas y fallas también  
pueden facilitar el ascenso de fluidos  
y gases de origen profundo. En el  
arco volcánico ecuatoriano se han  
identificado  
aguas de origen principalmente  
meteórico gases profundos  
interacciones  
entre  
El objetivo de este trabajo es integrar  
información  
geológica,  
hidroclimática,  
y
geoeléctrica  
e
enriquecidos en CO₂, mediante  
hidroquímica  
para  
identificar  
análisis químicos e isotópicos de  
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Evaluación hidrogeológica e hidráulica de aguas subterráneas y el uso potencial del CO2 disuelto, en el sector Sillunchi,  
Ecuador.  
dominios de circulación subterránea  
compatibles con la presencia de CO₂  
disuelto y establecer los estudios  
necesarios para evaluar su eventual  
antecedentes de producción de  
pozos. Los perfiles se interpretaron a  
lo largo de dos transectos: uno  
meridional, con los SEV 16–17–15, y  
otro septentrional, con los SEV 19–  
aprovechamiento.  
corresponde  
El  
alcance  
a
una evaluación  
20–18.  
La  
profundidad  
de  
conceptual de indicadores indirectos  
y no a una estimación de reservas.  
investigación geofísica reportada fue  
de aproximadamente 200 m.  
2.2 Tratamiento de la precipitación  
2
. Metodología  
Se utilizó la media espacial de las  
doce estaciones para representar el  
comportamiento mensual de la  
precipitación. La precipitación media  
anual se obtuvo mediante la suma de  
las doce medias mensuales, de  
acuerdo con la ecuación 1.  
2
.1 Área de estudio y fuentes de  
información  
El área de estudio se localiza en el  
sector Sillunchi, cerca de Machachi,  
en la parte central de la cuenca del  
río San Pedro, Ecuador. El fondo del  
valle está limitado por relieves  
volcánicos y atravesado por el río  
San Pedro, dentro de un entorno  
interandino influenciado por los  
complejos Rumiñahui y Pasochoa.  
(1) Media mensual entre estaciones  
y precipitación media anual.  
̄
La  
información  
integrada  
En esta expresión, Pₘ representa la  
comprendió registros mensuales de  
precipitación de doce estaciones  
meteorológicas para el período  
precipitación media del mes m; Pₘ,ᵢ,  
el valor medio de ese mes en la  
estación i; n = 12, el número de  
2
016–2024, cartografía temática,  
̄
estaciones; y Panual, la precipitación  
media anual.  
observaciones de afloramientos,  
seis sondeos eléctricos verticales  
Se identificó una inconsistencia de  
transcripción en la estación M730: el  
valor de diciembre, 1 241,84 mm, no  
(
SEV  
15–20),  
resultados  
aguas  
fisicoquímicos  
de  
subterráneas y un manantial, y  
1400  
Párraga et al. (2026)  
era compatible con el total anual de  
la separación entre electrodos de  
corriente; MN, la separación entre  
electrodos de potencial; y K, el factor  
geométrico del arreglo.  
1
377,54 mm. Se adoptó una  
corrección por cierre aritmético,  
restando al total anual la suma de los  
otros once meses, con lo que  
diciembre resultó en 154,34 mm.  
Esta corrección supone que el total  
La interpretación correlacionó los  
contrastes de resistividad con los  
materiales volcánicos cartografiados  
y con el comportamiento conceptual  
de acuíferos andesíticos. Los niveles  
de baja resistividad se consideraron  
anual  
y
los demás valores  
mensuales son correctos. La media  
de diciembre entre estaciones quedó  
en 128,34 mm y se mantuvo la media  
anual de 1 376,35 mm.  
compatibles  
con  
materiales  
saturados, finos, alterados o con  
agua mineralizada. Este criterio  
2.3 Prospección e interpretación  
geoeléctrica  
permite  
delimitar  
dominios  
conductores, pero no identificar por  
sí solo CO₂ disuelto ni demostrar  
permeabilidad aprovechable.  
Los sondeos eléctricos verticales se  
realizaron  
con  
un  
arreglo  
Schlumberger.  
La  
resistividad  
aparente se expresa mediante la  
relación entre la diferencia de  
potencial, la intensidad de corriente y  
el factor geométrico del dispositivo,  
como se indica en la ecuación 2.  
2.4 Análisis hidroquímico  
criterios de evaluación  
y
Se organizaron los valores mínimos,  
máximos y medios reportados para  
temperatura, pH, conductividad  
eléctrica, calcio, magnesio, sodio,  
cloruro, sulfato y sílice disuelta. La  
interpretación consideró el equilibrio  
simplificado del sistema de ácido  
carbónico:  
(2) Resistividad aparente y factor  
geométrico  
del  
arreglo  
Schlumberger.  
CO₂(ac) + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻  
Donde ρₐ es la resistividad aparente;  
ΔV, la diferencia de potencial  
medida; I, la corriente inyectada; AB,  
Un pH ligeramente ácido y una  
mayor disolución mineral pueden ser  
compatibles con la incorporación de  
1
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Ecuador.  
CO₂; sin embargo, también pueden  
reflejar mezcla de aguas, salinidad,  
tiempo de residencia y procesos de  
interacción agua–roca. Por ello, los  
3. Resultados  
3
.1 Régimen de precipitación y  
contexto de recarga  
indicadores  
se  
evaluaron  
La precipitación media anual fue de  
conjuntamente y se clasificaron  
como evidencia indirecta.  
1
376,35 mm. La distribución  
mensual mostró un régimen bimodal,  
con un período húmedo principal  
entre febrero y abril y un incremento  
La viabilidad de aprovechamiento se  
consideró no demostrada mientras  
no se disponga de mediciones de  
CO₂ disuelto o de su presión parcial  
secundario  
entre  
octubre  
y
diciembre. Marzo presentó la mayor  
media mensual, con 187,07 mm,  
mientras que agosto registró la  
menor, con 43,90 mm. La figura 1  
presenta la ubicación del área y la  
distribución mensual corregida.  
(pCO₂),  
alcalinidad,  
carbono  
inorgánico disuelto, relación gas–  
agua, presión en cabeza de pozo,  
caudal  
estable,  
abatimiento,  
recuperación y evolución de la  
calidad del agua durante pruebas  
controladas.  
Figura 1. (a) Cuenca del río San Pedro y área de estudio de Sillunchi. (b) Precipitación media  
mensual del período 2016–2024, con la corrección de diciembre para M730. Las barras muestran  
valores redondeados. Base cartográfica: IGM, Municipio de Mejía y SENAGUA, según la  
atribución incluida en la figura original.  
1402  
Párraga et al. (2026)  
débilmente saturados, interpretados  
principalmente como acuitardos o  
materiales de transición.  
La estacionalidad de la precipitación  
sugiere una disponibilidad variable  
de agua para la recarga. Sin  
embargo,  
constituyen una estimación de  
recarga efectiva ni permiten  
estos  
registros  
no  
La unidad C presenta resistividad  
moderada  
y
un  
espesor  
considerable, por lo que se interpreta  
como un acuífero semiconfinado.  
Las unidades D y E constituyen  
cuerpos conductores profundos,  
compatibles con depósitos finos  
saturados, agua mineralizada y  
posible alteración hidrotermal. La  
unidad F admite una interpretación  
variable según la ubicación: roca  
volcánica consolidada y fracturada o  
una base de baja permeabilidad.  
establecer, por sí solos, cuándo  
alcanza el agua los niveles  
profundos.  
3.2 Arquitectura hidrogeológica  
interpretada  
La integración de los perfiles permitió  
diferenciar  
seis  
unidades,  
identificadas con las letras A–F en la  
figura 2. Las unidades A y B  
corresponden  
volcánicos superficiales y tobas  
meteorizadas, no saturados  
a
depósitos  
Esta  
ambigüedad  
requiere  
comprobación mediante registros de  
perforación.  
o
Figura 2. Perfiles hidrogeológicos interpretados: (a) sur, SEV 16–17–15; (b) norte, SEV 19–20–  
8. A: acuitardo superficial; B: material volcánico meteorizado de transición; C: acuífero  
1
semiconfinado; D: posible acuífero confinado; E: zona conductora profunda; F: unidad basal de  
comportamiento variable. Las menciones de CO₂ en la figura representan hipótesis, no  
mediciones directas de gas. La interpretación requiere verificación mediante perforaciones.  
1
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Ecuador.  
3
.3 Características fisicoquímicas  
Las fallas representadas en ambos  
perfiles segmentan las unidades y  
podrían facilitar la circulación  
vertical. Su función hidráulica y la  
continuidad de los niveles acuíferos  
entre bloques permanecen sujetas a  
verificación.  
del agua  
Las temperaturas se situaron entre  
22,5 y 28,1 °C, con una media de  
25,2 °C. El pH varió entre 6,40 y  
7,04, con una media de 6,75,  
correspondiente  
ligeramente ácidas a próximas a la  
neutralidad. La conductividad  
a
condiciones  
eléctrica osciló entre 3 420 y 7 920  
µS/cm, con una media de 5 800  
µS/cm,  
indicativa  
de  
una  
mineralización elevada.  
Tabla 1. Resumen de las características fisicoquímicas del agua y su interpretación  
hidrogeológica.  
Parámetro  
Mínimo Máximo Media  
Interpretación  
Agua templada; posible circulación  
profunda  
Temperatura (°C)  
22,5  
6,40  
28,1  
7,04  
25,2  
6,75  
Acidez compatible con CO₂, no  
pH  
exclusiva  
CE (µS/cm)  
Ca²⁺ (mg/L)  
Mg²⁺ (mg/L)  
Na⁺ (mg/L)  
Cl⁻ (mg/L)  
3 420  
70  
7 920  
201  
653  
1 161  
612  
107  
61  
5 800  
135  
402  
788  
442  
71  
Mineralización elevada  
Disolución mineral o mezcla  
191  
415  
271  
35  
Enriquecimiento en magnesio  
Agua evolucionada o mezclada  
Posible aporte salino o profundo  
Posible oxidación o fuente mineral  
Interacción con rocas volcánicas  
SO₄²⁻ (mg/L)  
SiO₂ (mg/L)  
48  
54  
CE: conductividad eléctrica. Los valores son estadísticos agregados; no corresponden a una  
única muestra.  
roca,  
mezcla  
con  
fluidos  
El sodio y el magnesio alcanzaron  
valores máximos de 1 161 y 653  
mg/L, respectivamente. El cloruro  
varió entre 271 y 612 mg/L y la sílice  
entre 48 y 61 mg/L. El conjunto es  
compatible con interacción agua–  
mineralizados  
y
circulación  
profunda. La contribución relativa de  
cada proceso no puede cuantificarse  
a partir de estos valores agregados.  
1404  
Párraga et al. (2026)  
4
. Discusión  
Cuthbert et al. (2019) muestran que  
los tiempos de respuesta del agua  
4
.1 Relación entre estructura  
subterránea  
dependen  
de  
la  
geológica  
subterránea  
y
circulación  
configuración y las características  
hidráulicas del acuífero; por ello, no  
es posible equiparar el régimen de  
lluvia con el de recarga profunda.  
El modelo conceptual propone un  
sistema de acuíferos superpuestos y  
compartimentados por fallas. La  
4.2 Alcance de los indicadores de  
alternancia  
volcánicos permeables y niveles de  
menor permeabilidad permite  
explicar la coexistencia de dominios  
entre  
materiales  
dióxido de carbono  
La mineralización, el pH y la sílice  
disuelta respaldan la hipótesis de un  
componente de agua evolucionada y  
de circulación profunda. En el arco  
ecuatoriano, Inguaggiato et al.  
(2010) identificaron aportes de gases  
profundos mediante mediciones  
químicas e isotópicas. En La Palma,  
Jiménez et al. (2024) relacionaron  
cambios hidroquímicos con mezcla  
de aguas e incorporación de CO₂  
someros,  
semiconfinados y  
Esta interpretación  
profundos.  
concuerda, en términos generales,  
con los modelos de acuíferos  
andesíticos descritos por Baud et al.  
(
2024), aunque las propiedades  
hidráulicas  
locales  
deben  
comprobarse directamente.  
Las  
discontinuidades  
podrían  
volcánico.  
Estos  
antecedentes  
favorecer el intercambio entre  
niveles, pero su presencia no  
demuestra que funcionen como  
conductos. La conectividad debe  
evaluarse mediante registros de  
sustentan la plausibilidad del  
mecanismo, pero no prueban que  
opere con la misma intensidad en  
Sillunchi.  
pozo  
y
observaciones de la  
El pH no constituye un indicador  
exclusivo de CO₂ y la conductividad  
eléctrica no diferencia entre aguas  
carbonatadas y aguas salinas sin  
enriquecimiento significativo de gas.  
De igual manera, una zona de baja  
resistividad puede corresponder a  
respuesta piezométrica durante  
ensayos hidráulicos. Asimismo, la  
distribución estacional de la lluvia  
puede  
verse  
amortiguada  
o
retrasada por el almacenamiento y  
las propiedades del sistema.  
1
405  
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Evaluación hidrogeológica e hidráulica de aguas subterráneas y el uso potencial del CO2 disuelto, en el sector Sillunchi,  
Ecuador.  
arcillas o materiales alterados de  
escasa permeabilidad. En  
aislamiento de los intervalos de  
captación y muestreo de agua y gas  
con control de la desgasificación  
hacia la atmósfera.  
consecuencia, las unidades C–E  
representan objetivos de verificación  
hidrogeológica e hidroquímica, sin  
que puedan clasificarse todavía  
Posteriormente, los ensayos de  
bombeo a caudal constante y de  
recuperación deben permitir estimar  
transmisividad y almacenamiento,  
con métodos adecuados para la  
heterogeneidad de los acuíferos  
volcánicos, como los considerados  
por Nigate et al. (2025). Durante  
estas pruebas deben registrarse  
como  
reservorios  
de  
gas  
confirmados.  
La  
ausencia  
de  
bicarbonato  
cuantificado, alcalinidad, carbono  
inorgánico disuelto y análisis de  
gases impide caracterizar el sistema  
carbonato y estimar el contenido de  
CO₂ recuperable. Además, no se  
dispone de un registro completo de  
las condiciones de muestreo ni de  
series hidráulicas suficientes para  
simultáneamente  
caudal,  
abatimiento, recuperación, presión  
en cabeza de pozo, CO₂ disuelto,  
alcalinidad,  
carbono  
inorgánico  
establecer  
rendimientos  
de  
disuelto, composición iónica  
composición del gas.  
y
explotación.  
Estas limitaciones  
restringen las conclusiones al nivel  
de un modelo conceptual.  
Los límites de extracción deben  
establecerse a partir de la respuesta  
hidráulica observada. Una red de  
monitoreo distribuida entre los  
principales bloques de falla permitiría  
evaluar propagación de presiones,  
intercambio vertical y cambios en la  
composición del agua. La selección  
de materiales resistentes a la  
4.3  
Implicaciones  
para  
la  
exploración y el diseño de pozos  
Los intervalos conductores de mayor  
espesor próximos a las fallas  
constituyen objetivos iniciales de  
exploración,  
siempre  
que  
la  
perforación confirme la presencia de  
materiales permeables y descarte el  
predominio de arcillas. La primera  
corrosión  
y
de equipos de  
desgasificación controlada deberá  
sustentarse en concentraciones,  
presiones y caudales comprobados.  
etapa  
debe  
incluir  
registros  
litológicos y geofísicos continuos,  
1406  
Párraga et al. (2026)  
5
. Conclusiones  
extracción, se requieren mediciones  
directas del gas y del sistema  
carbonato, verificación litológica y  
ensayos controlados de bombeo y  
recuperación.  
El sector Sillunchi se interpreta como  
un sistema volcánico de acuíferos  
superpuestos,  
segmentado  
por  
fallas, con niveles superficiales de  
baja permeabilidad, una unidad  
semiconfinada y zonas conductoras  
profundas. La precipitación media  
anual de 1 376,35 mm y su  
distribución bimodal describen el  
contexto hidroclimático, pero no  
cuantifican la recarga efectiva de los  
niveles profundos.  
Bibliografía  
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priorizar intervalos para exploración,  
pero no demuestra una reserva  
recuperable de CO₂ ni la viabilidad  
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Antes de estimar rendimientos,  
diseñar pozos o definir límites de  
and  
discharged  
geothermal  
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https://doi.org/10.1111/j.1468-  
123.2010.00315.x  
8
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Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 10, Número 19 (Ed. jul – dic. 2026) ISSN: 2697-3456  
Evaluación hidrogeológica e hidráulica de aguas subterráneas y el uso potencial del CO2 disuelto, en el sector Sillunchi,  
Ecuador.  
Jiménez, J., Gasco Cavero, S.,  
Marazuela,  
M.  
Á.,  
Baquedano, C., Laspidou, C.,  
Santamarta, J. C., y García-  
Gil, A. (2024). Effects of the  
2021 La Palma volcanic  
eruption on groundwater  
hydrochemistry: Geochemical  
modelling of endogenous CO₂  
release to surface reservoirs,  
water-rock interaction and  
influence of thermal and  
seawater. Science of the Total  
Environment, 929, 172594.  
https://doi.org/10.1016/j.scitot  
env.2024.172594  
Nigate, F., Yenehun, A., Belay, A. S.,  
Asmamaw,  
Walraevens,  
D.  
K.  
K., y  
(2025).  
Application of pumping tests  
to  
estimate  
of  
hydraulic  
volcanic  
parameters  
aquifers in Lake Tana Basin,  
Ethiopia. Water, 17(1), 9.  
https://doi.org/10.3390/w1701  
0009  
1408