Universidad EAFIT Esteban Gómez D. Geólogo

Transcripción

1 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 EAFIT Esteban Gómez D. Geólogo

2 INTRODUCCIÓN 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. Figura 2. Zonas de potenciales geotérmicas de Colombia, (2015)

3 LOCALIZACIÓN Figura 3. Mapa de localización del complejo Doña Juana

4 METODOLOGIA Marco Tectónico y Geológico 411 La Cruz Escala 1: Inventario Nacional de Fuentes termales Validación de los datos <10% Plots ternarios y Geotermómetros 10% No confiables Geoindicadores y Equilibrio Multimineral Modelo de Mezclas Modelo Geotérmico Preliminar Figura 4. Flujograma metodológico

5 METODOLOGIA

6 METODOLOGIA Marco Tectónico y Geológico Inventario Nacional de Fuentes termales 411 La Cruz Escala 1: Validación de los datos <10% Plots ternarios y Geotermómetros 10% No confiables Geoindicadores y Equilibrio Multimineral Modelo de Mezclas Modelo Geotérmico Preliminar Figura 4. Flujograma metodológico

7 GEOLOGÍA Basamento Vulcano sedimentario (Quebrada grande) Fallas regiones N-S Cubierto por rocas volcánicas del terciario hasta el cuaternario Figura 5. Mapa geológico Complejo Doña Juana

8 DATOS Química de las fuentes Tabla 1. Analisis quimicos de las aguas termales de Doña juana en Mg/L 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 Ch 6, ,00 108,00 20,00 75,00 12, ,88 0,72 151, ,20 AS Tj1 6,11 1, ,00 64,00 17,00 163,93 4,80 511,16 0,88 235,59 573,40 Tj2 6,70 2, ,20 158,00 32,20 226,07 14, ,13 0,16 199, ,20 An 5,75-250,00 12,50 35,00 12,50 150,00 2,70 256,03 0,40 31,13 439,00 Tabla 2. Balance ionico de las fuentes termales de Doña Juana System Hot springs Sample ph Temp C Cations Anions CBE% DJS La Vega Lv 6, , , % Aguas Tibias At 6, , , % Churos Ch 6, , , % AS Tajumbina l Tj1 6, , , % Tajumbina ll Tj2 6, , , % Animas An 5, , , %

9 RESULTADOS & DISCUSIÓN Calificación de las aguas 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.

10 RESULTADOS & DISCUSIÓN Calificación de las aguas Tclb plot Tcfb plot Relación CL/B & Cl/Li Figura 7. Tcfb & Tclb Plots. A partir de los elementos conservadores.

11 RESULTADOS & DISCUSIÓN Calificación de las aguas 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 C

12 RESULTADOS & DISCUSIÓN Geotermómetros Sample Ch Tj1 Tj2 An Sample Geotermómetros de Silice Alpha Cristobalite Na-K-Ca (1) Chalcedony conductive Quartz conductive Quartz adiabatic Tabla 3. Temperatura en C con base en las formulas de Fournier & Potter, Geotermómetros de Cationes Na-K-Ca Mg corr. (2) Na/K (3) Na/K (4) Na/K (5) Na/K (6) Ch Quartz Conductive Quartz Adiabatic Na/K Na-K-Ca K 2 /Mg (7) Solutes geothermometers Alta Temperatura >150 C Baja Temperatura <150 C Chalcedony α-cristobalite K/Mg Na-K-Ca Mg.Corr Tj Tj An 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 Quartz conductive

13 RESULTADOS & DISCUSIÓN Geoindicadores Xkms Xkmc Figura 9. Izquierda log(k2/mg) vs. log(sio2) Xkms y Derecha Na-K/Mg-Ca diagram Xkmc,

14 RESULTADOS & DISCUSIÓN Equilibrio multimineral (SI) = log ( Q K ) Software PHREEQC Figura 10. Equilibrio Multimineral; Datos SI obtenidos en el software PHEERQC

15 RESULTADOS & DISCUSIÓN Equilibrio multimineral (SI) = log ( Q K ) Software PHREEQC Figura 10. Equilibrio Multimineral; Datos SI obtenidos en el software PHEERQC

16 RESULTADOS & DISCUSIÓN Equilibrio multimineral (SI) = log ( Q K ) Software PHREEQC Figura 10. Equilibrio Multimineral; Datos SI obtenidos en el software PHEERQC

17 RESULTADOS & DISCUSIÓN Equilibrio multimineral (SI) = log ( Q K ) Software PHREEQC Figura 10. Equilibrio Multimineral; Datos SI obtenidos en el software PHEERQC

18 RESULTADOS & DISCUSIÓN Temperaturas geotermómetros de altas T entre 160 a 200 C Equilibrio Multimineral Geoindicadores y geotermómetros de baja T muestran equilibrio de C MEZCLA?

19 RESULTADOS & DISCUSIÓN Procesos de mezclas Diagrama Cloro-Entalpia Isotopos (δ18o δd) Figura 11. Modelos de mesclas para las aguas de Doña Juana.

20 Modelo Preliminar Análisis del sistema Figura 12. Modelo conceptual Preliminar del Complejo Doña Juana.

21 CONCLUSIONES Potencial Geotérmico Geología Geoquímica Estructural Zona de subducción Volcanes Jóvenes Emanaciones termales Características del sistema y reservorio Estructuras favorables Intersección de fallas Modelo Preliminar Geofísica Pozos de exploración Complejo Doña Juana Sistema de alta entalpia >160 C

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23 Arnórsson, S., Stefánsson A. and Bjarnason J. 2007, Fluid-Fluid interactions in geothermal systems, Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 65(1), Fauld J.E 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, Fournier, R.O A revised equation for the Na/K geothermometer. Geothermal Resources Council Transactions, 5, Fournier, R.O. and Potter R.W A revised and expanded Silica (Quartz) geothermometer, Geothermal Resources Council Bulletin, 11, 312p. Giggenbach, W.F Geothermal Solute equilibria. Derivation of Na-K-Mg-Ca. Geochimica et Cosmochimica Acta, 52(12), Giggenbach, W.F. (1991a), Chemical techniques ingeothermal exploration, in UNITAR/UNDP Guidebook: Application of geochemistry in resources development, Giggenbach, W.F Isotopic shifts in waters from geothermal and volcanic systems along convergent plate boundaries and their origin, EPSL 113, Giggenbach, W.F. and Goguel, R.L 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 Doña Juana Volcanic Complex (DJVC), Nariño: Geology and Eruptive History. Boletín de Geología Vol. 31 (2) p. Nicholson, K Geothermal Fluids: Chemistry and Exploration Techniques. Berlin, Springer Verla, 263 p. Powell, T. and Cumming, W Spreadsheets for Geothermal Water and Gas Geochemistry. Proceedings, Thirty-Fifth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering. Stanford University, California, pp Tonani, F Some remarks on the application of geochemical techniques in geothermal exploration. In: Proceedings, Adv. Eur. Geoth. Res., Second Symp., Strasbourg, pp 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

24 Datos de Contacto Entidad: EAFIT Celular: Próxima publicación : PRELIMINARY GEOCHEMICAL STUDY OF THERMAL WATERS AT THE PURACE VOLCANO SYSTEM (SOUTH WESTERN COLOMBIA): AN APPROXIMATION FOR GEOTHERMAL EXPLORATION