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Application of geophysical and hydrogeochemical methods in the Zimap%u00e1n Aquifer, Hidalgo for environmental purposesTania Karen Espinoza-Ju%u00e1rez1 , Jos%u00e9 Iv%u00e1n Morales-Arredondo2 , Mar%u00eda Aurora Armienta Hern%u00e1ndez2 , Ana Caccavari-Garza3 , Gerardo Cifuentes Nava3 , Daniel Armando P%u00e9rezCalder%u00f3n4 and Abigail Mosso-Mendoza5AbstractThe region of Zimap%u00e1n, Hidalgo, situated within the Tolim%u00e1n watershed, faces groundwater contamination issues due to high concentrations of arsenic (As) and, in certain sites, fluoride (F-). This pollution is associated with the presence of several mineral deposits enriched with metallic sulfides, such as pyrite and arsenopyrite, as well as other minerals such as scorodite, a mineral produced by an exothermic process that releases sulfate. The origin of this mineralization stems from two distinct mineralization events: the initial event, linked with intrusions, and the subsequent event, characterized as hydrothermal in nature. These post-tectonic events, together with the Laramide orogeny, have generated an abrupt geomorphology and deformation, mainly in the carbonate sequence, which is covered by volcanic sediments. This makes it difficult to characterize geological structures that are continuous at depth and that may influence the aquifer system and the contamination of the basin.This study aims to identify and analyze the geological formations potentially associated with the occurrence of arsenic in groundwater at specific locations that influence groundwater dynamics, as well as structural formations that act as sources and pathways for the transport of these solutes. In pursuit of this objective, various methods were employed to regionally characterize and infer subsurface structures. Magnetic anomaly and Bouguer anomaly data were utilized. Utilizing this information, indirect 3D three-dimensional models of the study area were constructed, which were linked to the geological formations prevalent in the area through a thorough analysis of gravimetric and aeromagnetic anomalies.Among the most relevant results obtained, we observed the presence of highly dense bodies associated with granitic intrusions. Additionally, certain lineaments were identified that align with NW-SE geological faults validated in previous works with other methodologies, which link the mineralization resulting from the granitic intrusions and enrich groundwater with highly toxic metals and metalloids, mainly with arsenic.Finally, hydrogeochemistry proved to be useful in evaluating the influence relationship between the main anomalous bodies and natural groundwater contamination.ResumenLa regi%u00f3n de Zimap%u00e1n, Hidalgo, ubicada en la cuenca hidrogr%u00e1fica del Tolim%u00e1n, enfrenta problemas de contaminaci%u00f3n en el agua subterr%u00e1nea por elevadas concentraciones de ars%u00e9nico (As) y en algunos casos de fluoruros (F-). Esta contaminaci%u00f3n se asocia a la presencia de varios dep%u00f3sitos minerales enriquecidos con sulfuros met%u00e1licos, como pirita y arsenopirita, as%u00ed como otros minerales como la escorodita, mineral producto de un proceso exot%u00e9rmico que libera sulfato. El origen de esta mineralizaci%u00f3n se debe a dos eventos principales: el primero, asociado con intrusiones, y el segundo, de tipo hidrotermal. Estos eventos postect%u00f3nicos en conjunto con la orog%u00e9nesis laram%u00eddica han generado una abrupta geomorfolog%u00eda y deformaci%u00f3n principalmente en la secuencia carbonatada, que est%u00e1 recubierta por sedimentos volc%u00e1nicos, motivo por el cual resulta complicado caracterizar estructuras geol%u00f3gicas que tienen continuidad a profundidad y que pueden influir en el sistema acu%u00edfero y la contaminaci%u00f3n de la cuenca.El objetivo de este trabajo fue localizar y caracterizar las formaciones geol%u00f3gicas que pudieran estar relacionadas con la presencia de As en el agua subterr%u00e1nea de algunos sitios que controlan la din%u00e1mica del acu%u00edfero, as%u00ed como formaciones estructurales que sirven como fuente y conducto del transporte de estos solutos. Para ello, se emplearon m%u00e9todos potenciales con el fin de caracterizar regionalmente e inferir estructuras a profundidad; se emplearon datos de anomal%u00eda magn%u00e9tica y anomal%u00eda de Bouguer. Con esta informaci%u00f3n se elaboraron modelos indirectos 3D de la zona de estudio, que con base en el an%u00e1lisis integral de las anomal%u00edas gravim%u00e9tricas y aeromagn%u00e9ticas se asociaron con las formaciones geol%u00f3gicas que predominan en la zona.Entre los resultados obtenidos m%u00e1s relevantes, se encontr%u00f3 la presencia de cuerpos altamente densos, que se asocian a intrusiones gran%u00edticas. Tambi%u00e9n, se identificaron algunos lineamientos que coinciden con fallas geol%u00f3gicas NW-SE reportadas en trabajos previos con otras metodolog%u00edas, las cuales interconectan la mineralizaci%u00f3n originada por las intrusiones gran%u00edticas y pueden enriquecer el agua subterr%u00e1nea con metales y metaloides altamente t%u00f3xicos como es el caso del ars%u00e9nico.Finalmente, la hidrogeoqu%u00edmica permiti%u00f3 evaluar la relaci%u00f3n entre los cuerpos an%u00f3malos principales y la contaminaci%u00f3n natural del agua subterr%u00e1nea.Geof%u00edsica Internacional (2026) 65-2: 2071- 2088Received: September 19, 2025; Accepted: February 26, 2026; Published on-line: April 1, 2026.Editorial responsibility: Dr. Fernando Corbo-Camargo* Corresponding author: Jos%u00e9 Iv%u00e1n Morales - Arredondo, ivanma@igeofisica.unam.mx 1 Universidad Nacional Aut%u00f3noma de M%u00e9xico, Posgrado en Ciencias de la Tierra, Coyoac%u00e1n, 04150, CDMX2 Universidad Nacional Aut%u00f3noma de M%u00e9xico, Instituto de Geof%u00edsica, Departamento de Recursos Naturales, Coyoac%u00e1n, 04150, CDMX.3 Universidad Nacional Aut%u00f3noma de M%u00e9xico, Instituto de Geof%u00edsica, Servicio Magn%u00e9tico, Coyoac%u00e1n, 04150, CDMX.4 Universidad Nacional Aut%u00f3noma de M%u00e9xico, Instituto de Geof%u00edsica, Departamento de Geomagnetismo y Exploraci%u00f3n, Coyoac%u00e1n, 04150, CDMX.5 Universidad Nacional Aut%u00f3noma de M%u00e9xico, Escuela Nacional en Ciencias de la Tierra, Coyoac%u00e1n, 04150, CDMX.Tania Karen Espinoza-Ju%u00e1rez, Iv%u00e1n Morales-Arredondo, Mar%u00eda Aurora Armienta-Hern%u00e1ndez, Ana Caccavari-Garza, Gerardo Cifuentes Nava, Daniel Armando P%u00e9rez-Calder%u00f3n and Abigail Mosso-Mendozahttps://doi.org/10.22201/igeof.2954436xe.2026.65.2.1916Key words: Arsenic, hydrogeochemistry, geophysics, contamination, aquifer.Palabras clave: Ars%u00e9nico, hidrogeoqu%u00edmica, geof%u00edsica, contaminaci%u00f3n, acu%u00edfero.