Embed Size (px)
Citation preview
INTERPRETACIÓN PRELIMINAR DE LA COMPOSICIÓN
QUÍMICA DE LAS FUENTES TERMALES PARA LA
BÚSQUEDA DE POTENCIAL GEOTÉRMICO; CASO DE
ESTUDIO COMPLEJO DOÑA JUANA (SW COLOMBIA)
Universidad EAFITEsteban Gómez D.
Geólogo
Figura 2. Zonas de potenciales geotérmicas
de Colombia, (2015)
Figura 1. Cinturón del fuego del Pacifico,
Tomado de Energía Andina.
Nevado del Ruiz.
Complejo Volcánico Tufiño –
Chiles – Cerro Negro.
Volcán Azufral, Paipa y volcán
San Diego.
INT
RO
DU
CC
IÓN
Figura 3. Mapa de localización del complejo Doña
Juana
LO
CA
LIZ
AC
IÓN
http://hidrotermales.sgc.gov.co/
411 La Cruz
Escala 1:100.000
Marco Tectónico y
Geológico
Inventario Nacional de Fuentes
termales
Validación de los datos
No confiables
Modelo Geotérmico Preliminar
Modelo de Mezclas
Geoindicadores y Equilibrio
Multimineral
Plots ternarios y Geotermómetros
ME
TO
DO
LO
GIA
≥10%
Figura 4. Flujograma metodológico
<10%
ME
TO
DO
LO
GIA
Marco Tectónico y
Geológico
Inventario Nacional de Fuentes
termales
No confiables
Modelo Geotérmico Preliminar
≥10%
Validación de los datos
Modelo Geotérmico Preliminar
Modelo de Mezclas
Geoindicadores y Equilibrio
Multimineral
Plots ternarios y Geotermómetros
Figura 4. Flujograma metodológico
411 La Cruz
Escala 1:100.000
http://hidrotermales.sgc.gov.co/
<10%
Figura 5. Mapa geológico Complejo Doña Juana
Basamento Vulcano
sedimentario (Quebrada grande)
Fallas regiones N-S
Cubierto por rocas volcánicas
del terciario hasta el cuaternario
GE
OL
OG
ÍA
System Hot springs Sample pH Temp °C ∑Cations ∑Anions CBE%
DJSLa Vega Lv 6,31 24 5,6156688 6,0748337 -4%
Aguas Tibias At 6,32 26 5,9740568 5,0972681 8%
AS
Churos Ch 6,51 55 49,6817066 58,4188772 -8%
Tajumbina l Tj1 6,11 42 24,093625 28,7691566 -9%
Tajumbina ll Tj2 6,70 62 63,7121779 73,9352623 -7%
Animas An 5,75 39 13,9711391 15,0869989 -4%
Tabla 2. Balance ionico de las fuentes termales de Doña Juana
Qu
ímic
a d
e la
s f
ue
nte
s
Tabla 1. Analisis quimicos de las aguas termales de Doña juana en Mg/L
DA
TO
S
System Sample pH Li Na K Ca Mg SiO2 B Cl F SO4 HCO3
DJS
Lv 6,31 0,40 51,20 5,10 33,30 18,70 72,64 0,28 36,87 0,90 155,03 107,36
At 6,32 0,40 58,60 5,80 31,20 20,20 79,71 0,45 31,81 1,00 114,68 107,36
AS
Ch 6,51 - 951 50,00 108,00 20,00 75,00 12,60 1276,88 0,72 151,98 1171,20
Tj1 6,11 1,00 414 31,00 64,00 17,00 163,93 4,80 511,16 0,88 235,59 573,40
Tj2 6,70 2,40 1168 79,20 158,00 32,20 226,07 14,80 1332,13 0,16 199,53 1964,20
An 5,75 - 250,00 12,50 35,00 12,50 150,00 2,70 256,03 0,40 31,13 439,00
RE
SU
LTA
DO
S &
DIS
CU
SIÓ
N
Figura 6.Diagrama de Piper y Tcsh Plot. El Sistema Las Animas son aguas cloruradas – diluidas y
el Sistema Doña Juana son aguas Bicarbontadas-Sulfatadas.
Ca
lifi
ca
ció
n d
e la
s a
gu
as
Ca
lifi
ca
ció
n d
e la
s a
gu
as
Relación
CL/B & Cl/Li
Tcfb plotTclb plot
Figura 7. Tcfb & Tclb Plots. A partir de
los elementos conservadores.
RE
SU
LTA
DO
S &
DIS
CU
SIÓ
N
Trend to 180°C
Figura 8. Tnkm plot. Aunque las aguas no se encuentre en el equilibrio parcial, se observa una
tendencia alrededor de 180°CRE
SU
LTA
DO
S &
DIS
CU
SIÓ
NC
ali
fic
ació
n d
e la
s a
gu
as
SampleAlpha
CristobaliteChalcedonyconductive
Quartzconductive
Quartz adiabatic
Ch 71 93 122 120
Tj1 117 144 167 157
Tj2 139 169 189 175
An 111 137 161 153
SampleNa-K-Ca
(1)Na-K-Ca Mg
corr. (2)Na/K
(3)Na/K
(4)Na/K
(5)Na/K
(6) K2/Mg
(7)
Ch 151 85 167 127 186 156 99
Tj1 171 66 193 158 210 190 88
Tj2 176 83 186 149 203 180 105
An 105 53 164 123 182 151 70
Quartz Conductive
Quartz Adiabatic
Na/K
Na-K-Ca
Chalcedony
K/Mg
Na-K-Ca Mg.Corr
α-Cristobalite
>150°C
Alta Temperatura
<150°C
Baja Temperatura
Solutes geothermometers
RE
SU
LTA
DO
S &
DIS
CU
SIÓ
NG
eo
term
óm
etr
os
Geotermómetros de Silice
Geotermómetros de Cationes
Tabla 3. Temperatura en °C con base en las
formulas de Fournier & Potter, 1982.
Tabla 4. Temperatura en °C con base en las formulas de: (1) Fournier 1973
and Tuesdell, (2) Fournier 1979, (3) Fournier 1979, (4) Truesdell 1973, (5)
Giggenbach 1988 (6), Tonani 1980, (7) Giggenbach 1988.
Quartz conductive
Xkms Xkmc
Figura 9. Izquierda log(K2/Mg) vs. log(SiO2) Xkms y Derecha Na-K/Mg-Ca diagram
Xkmc,
RE
SU
LTA
DO
S &
DIS
CU
SIÓ
NG
eo
ind
icad
ore
s
Software PHREEQC
(SI) = log (𝑄
𝐾)
Figura 10. Equilibrio
Multimineral; Datos SI
obtenidos en el
software PHEERQC
RE
SU
LTA
DO
S &
DIS
CU
SIÓ
NE
qu
ilib
rio
mu
ltim
ine
ral
(SI) = log (𝑄
𝐾)
Software PHREEQC
Eq
uil
ibri
o m
ult
imin
era
l
RE
SU
LTA
DO
S &
DIS
CU
SIÓ
N
Figura 10. Equilibrio
Multimineral; Datos SI
obtenidos en el
software PHEERQC
(SI) = log (𝑄
𝐾)
Software PHREEQC
RE
SU
LTA
DO
S &
DIS
CU
SIÓ
NE
qu
ilib
rio
mu
ltim
ine
ral
Figura 10. Equilibrio
Multimineral; Datos SI
obtenidos en el
software PHEERQC
(SI) = log (𝑄
𝐾)
Software PHREEQC
RE
SU
LTA
DO
S &
DIS
CU
SIÓ
NE
qu
ilib
rio
mu
ltim
ine
ral
Figura 10. Equilibrio
Multimineral; Datos SI
obtenidos en el
software PHEERQC
Temperaturas geotermómetros de altas
T° entre 160 a 200°C
Geoindicadores y geotermómetros
de baja T° muestran equilibrio de 80-120°C
¿MEZCLA?
RE
SU
LTA
DO
S &
DIS
CU
SIÓ
N
Equilibrio Multimineral
Diagrama Cloro-Entalpia
Isotopos (δ18O – δD)
Figura 11. Modelos de
mesclas para las aguas de
Doña Juana.
RE
SU
LTA
DO
S &
DIS
CU
SIÓ
NP
roc
es
os
de
me
zc
las
Figura 12. Modelo conceptual Preliminar
del Complejo Doña Juana.
Mo
delo
Pre
lim
inar
An
áli
sis
de
l s
iste
ma
CO
NC
LU
SIO
NE
S Geología Geoquímica
Potencial Geotérmico
Características
del sistema y
reservorio
Complejo Doña
Juana
Estructural
Sistema de
alta entalpia
>160°C
Estructuras favorables
Intersección de fallas
Zona de subducción
Volcanes Jóvenes
Emanaciones termales
Modelo PreliminarGeofísica
Pozos de exploración
Arnórsson, S., Stefánsson A. and Bjarnason J. 2007, Fluid-Fluid interactions in geothermal systems, Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 65(1),
259-312.
Fauld J.E. 2015. Favorable Tectonic and Structural Settings of Geothermal Systems in the Great Basin Region, Western USA: Proxies for Discovering
Blind Geothermal Systems. Proceedings World Geothermal Congress. Melbourne, Australia, 19-25
Fournier, R.O. 1979. A revised equation for the Na/K geothermometer. Geothermal Resources Council Transactions, 5, 1-16.
Fournier, R.O. and Potter R.W. 1982. A revised and expanded Silica (Quartz) geothermometer, Geothermal Resources Council Bulletin, 11, 312p.
Giggenbach, W.F. 1988. Geothermal Solute equilibria. Derivation of Na-K-Mg-Ca. Geochimica et Cosmochimica Acta, 52(12), 2749-2765.
Giggenbach, W.F. (1991a), “Chemical techniques ingeothermal exploration,” in UNITAR/UNDP
Guidebook: Application of geochemistry in
resources development, 119-144.
Giggenbach, W.F. 1992. Isotopic shifts in waters from geothermal and volcanic systems along convergent plate boundaries and their origin, EPSL 113,
495-510.
Giggenbach, W.F. and Goguel, R.L. 1989. Collection and analysis of geothermal and volcanic water and gas discharges. DSIR report CD 2401, 4th ed.,
Pentone, New Zealand.
Navarro, S., Pulgarín, B., Monsalve, M.L; Cortés, G.P., Calvache, M.L., Pardo, N., Murcia, H. 2009. Doña Juana Volcanic Complex (DJVC), Nariño: Geology
and Eruptive History. Boletín de Geología Vol. 31 (2). 109-118 p.
Nicholson, K. 1993. Geothermal Fluids: Chemistry and Exploration Techniques. Berlin, Springer Verla, 263 p.
Powell, T. and Cumming, W. 2010. Spreadsheets for Geothermal Water and Gas Geochemistry. Proceedings, Thirty-Fifth Workshop on Geothermal Reservoir
Engineering. Stanford University, California, pp. 4-6.
Tonani, F. 1980. Some remarks on the application of geochemical techniques in geothermal exploration. In: Proceedings, Adv. Eur. Geoth. Res., Second Symp.,
Strasbourg, pp. 428-443.
Truesdell, A. (1976) Summery of section III: Geochemical techniques in exploration. Proceedings 2nd U.N. Symposium on the Development and Use of
Geothermal Resources, U.S. Government Printing Office, Washin
Datos de Contacto
Entidad: EAFIT
Email:[email protected]
Celular: +57 317374174
PRELIMINARY GEOCHEMICAL STUDY OF THERMAL WATERS AT THE PURACE VOLCANO SYSTEM (SOUTH WESTERN
COLOMBIA): AN APPROXIMATION FOR GEOTHERMAL EXPLORATION
Próxima publicación :
