GEOLOGÍA. Geo. Danilo Asimbaya

Transcripción

1 GEOLOGÍA Geo. Danilo Asimbaya Junio

2 CONTENIDO Introducción Metodología de exploración Estudio de Gabinete Estudio de Campo Estudio de Laboratorio Ejemplos

3 CONTENIDO Introducción Metodología de exploración Estudio de Gabinete Estudio de Campo Estudio de Laboratorio Ejemplos

4 INTRODUCCIÓN Elementos de un modelo conceptual en un sistema Geotérmico Fuente de calor Basamento Reservorio y acuíferos Capa Sello Up-flow Out-flow Patron de circulación Zona de recarga Evidencias termales

5 INTRODUCCIÓN OBJETIVOS DE LA EXPLORACIÓN GEOTÉRMICA CAPA SELLO CAPA RESERVORIO BASAMENTO MODELO GEOLÓGICO CONCEPTUAL FUENTE DE CALOR

6 CONTENIDO Introducción Metodología de exploración Estudio de Gabinete Estudio de Campo Estudio de Laboratorio Ejemplos

7 METODOLOGÍA ETAPA 1 ETAPA 2 ETAPA 3 ESTUDIO DE GABINETE Planificación ESTUDIO DE CAMPO ESTUDIO DE LABORATORIO Recopilación de información Cartografía Muestreo Química de rocas Estudio petrográfico petrológico Dataciones Análisis de resultados Análisis de resultados MODELO GEOLÓGICO PRELIMINAR INFORMES, MAPAS TEMÁTICOS INFORMES, DIAGRAMAS, ETC MODELO GEOLÓGICO CONCEPTUAL

8 CONTENIDO Introducción Metodología de exploración Estudio de Gabinete Estudio de Campo Estudio de Laboratorio Ejemplos

9 ESTUDIO DE GABINETE RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN APLICABILIDAD RELEVANCIA CREDIBILIDAD INFORMACIÓN PROVECHOSA Posibilidad de aplicar los datos a la investigación Posibilidad que los datos ayuden en el cumplimento de los objetivos de la investigación Criterio que asegura que los datos son de calidad y confianza

10 ESTUDIO DE GABINETE RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN: Qué información? Información bibliográfica: Datos técnicos, socioeconómicos-culturales, legales y ambientales Mapas temáticos: Mapas topográficos, geológicos, etc. Información específica asociada a manifestaciones termales y fumarolas de la zona Imágenes satelitales, imágenes de radar, orto-fotografías, modelos digitales de elevación y fotografías aéreas Datos del subsuelo

11 ESTUDIO DE GABINETE RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN Estudios de sensores remotos y morfoestructurales Evaluación de estudios geo-vulcanológicos y tectónicos regionales Evaluación de datos de subsuelo y estudios hidrogeológicos. MODELO GEOLÓGICO PRELIMINAR

12 ESTUDIO DE GABINETE PLANIFICACIÓN - OBJETIVOS Definir objetivos de exploración y áreas de interés. Estimar plazos (tiempo), costos y requerimientos físicos y humanos. Estimar el tipo, cantidad y costos de análisis de acuerdo a la densidad de muestreo.

13 CONTENIDO Introducción Metodología de exploración Estudio de Gabinete Estudio de Campo Estudio de Laboratorio Ejemplos

14 ESTUDIO DE CAMPO GEOLOGÍA - OBJETIVOS CARTOGRAFIAR Lito-estratigrafía, Tectónica (local y regional), evidencias geotérmicas de superficie (activas y fósiles). MUESTREAR Rocas sanas y alteradas para análisis de laboratorio y dataciones. Reconstruir cronológicamente la secuencia estratigráfica y los procesos tectónicos principales. IDENTIFICAR LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA GEOTÉRMICO

15 ESTUDIO DE CAMPO CARTOGRAFÍA Cuando existe una caldera de colapso es probable la presencia de una cámara magmática de volumen grande y profundidad relativamente somera (poco profunda). Cualitativamente: rocas de composición básica a intermedia (bajo contenido de SiO2, como basaltos hasta andesitas), presentan cámaras magmáticas profundas. Rocas de composición ácida (alto contenido de SiO2 como dacitas, riolitas) indican la posibilidad de una cámara magmática más somera.

16 ESTUDIO DE CAMPO CARTOGRAFÍA - CALDERA Cuicocha Pululahua Quilotoa Monte Mazama, con el Lago del Cráter y la isla Wizard.

17 ESTUDIO DE CAMPO CARTOGRAFÍA De la cartografía geológica la capa sello podría estar afectada por alteración hidrotermal incrementando el contenido de minerales arcillosos, por ende de baja permeabilidad. Así mismo el reservorio debe tener buena porosidad y permeabilidad primaria o secundaria (por fracturamiento tectónico), que permita el paso de fluidos (líq+gas). Importante identificar zonas de fallas porque pueden ser barreras de transporte de fluidos, o caminos de flujo. Se caracteriza la orientación del campo de esfuerzos.

18 ESTUDIO DE CAMPO CARTOGRAFÍA Contacto Espesor-Extensión Composición Estructura

19 ESTUDIO DE CAMPO CARTOGRAFÍA - EVIDENCIA GEOTÉRMICAS Fumarolas El Salvador Geyser - Yellowstone Vertiente mineral Bolivar, Ecuador Vertiente termal Azuayr, Ecuador

20 ESTUDIO DE CAMPO CARTOGRAFÍA ALTERACIÓN HIDROTERMAL Los cambios físicos y químicos que se produce en la roca por AH, tienen su influencia en las respuestas geofísicas de las rocas. Ciertos minerales de alteración son indicadores de Permeabilidad (adularia, wairakita). Los principales acuíferos están en equilibrio con cuarzo, albita, adularia, illita, clorita, pirita, calcita y epidota (Giggenbach, 1997). El mapeo permite estimar la composición del fluido por tanto ayuda a predecir zonas de corrosión (fluidos ácidos)

21 ESTUDIO DE CAMPO CARTOGRAFÍA A H, D H Azufre Esmectita Calcita > Cuarzo. Moore, 2012 Emplazamiento de sal en conglomerados Terrazas de Silica Sinter (Orakei Korato)

22 ESTUDIO DE CAMPO MUESTREO Se toman cuatro ejemplares por cada sitio, debidamente codificado y posicionado. Una de ellas destinada archivarse (OLADE, 1994). Muestras para dataciones, análisis químico no deben estar alteradas (frescas).

23 ESTUDIO DE CAMPO PRODUCTOS CALDERA CHACANA - ECUADOR RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN ESTUDIO DE CAMPO Tomado de Beate B, et al., 2010.

24 CONTENIDO Introducción Metodología de exploración Estudio de Gabinete Estudio de Campo Estudio de Laboratorio Ejemplos

25 ESTUDIO DE LABORATORIO QUÍMICO Determinar elementos mayores (SiO2, AlO3, FeO, etc.)y menores (Ni, Cr, Rb, Sr, Ce, La, Zr, y Nb). PETROGRÁFICO Determinar tipo de roca (Secciones delgadas). PETROLÓGICO Determinar origen del magma, grado de acidez y diferenciación (Secciones delgadas). ALTERACIÓN HIDROTERMAL Determinar asociación mineral y minerales de arcilla (Difracción de rayos X). DATACIONES Determinar edades en rocas (Ar/Ar, traza fisión en zircones, etc.) y suelos (14C).

26 ESTUDIO DE LABORATORIO PRODUCTOS Diagrama Peccerillo y taylor (1976) Diagrama Total Alcalis Sílice (TAS). Le Bas et al., 1986.

27 ESTUDIO DE LABORATORIO DATACIÓN Potenciales anomalías de calor activas son las estructuras volcánicas cuyo último período eruptivo es < 1Ma (OLADE, 1994). Estructuras volcánicas que podrían conservar calor son menores al Mioceno (IGA, 2013).

28 INTERPRETACIÓN E INTEGRACIÓN INTERPRETACIÓN E INTEGRACIÓN Estudio de Gabinete Estudio de laboratorio Estudio de campo MODELO GEOLÓGICO CONCEPTUAL

29 INTERPRETACIÓN E INTEGRACIÓN OBJETIVOS Definir fuente de calor Precisar estructuras geológicas Identificar las formaciones geológicas del sistema (basamento) Definir capa sello Definir capa reservorio Elaborar un modelo geológico conceptual

30 CONTENIDO Introducción Metodología de exploración Estudio de Gabinete Estudio de Campo Estudio de Laboratorio Ejemplos

31 EJEMPLOS Área geotérmica: Cuicocha, Ecuador Ubicado a 110 km al norte de la ciudad de Quito o a 14 km de Otavalo. Cotas entre 2000 y msnm. Clima templado períodicamente húmedo frío, con precipitación de 1700 mm/año Lago caldérico producto de un evento explosivo con intrusión de domos post-caldera.

32 EJEMPLOS Modelo geológico-geoquímico preliminar Cuicocha, Ecuador Fuente de calor: Cámara magmática bajo la calder. La intrusión de los domos se produjo entre AP. Basamento: Rocas volcánicas del Cretácico. Permeabilidad: Sustancialmente tectónico por fallas activas.

33 EJEMPLOS Área geotérmica: Caldera Chacana, Cachiyacu Ubicado a 65 km al ESE de la ciudad de Quito. Cota entre 3200 y 4000 msnm. Involucra 3 áreas de interés geotérmico: Oyacachi, Jamanco, Cachiyacu. Actividad volcánica calco-alcalina del Plioceno tardío a Cuaternario. Tomado de Beate B, et al., 2010.

34 EJEMPLOS Modelo geológico-geoquímico caldera Chacana, Cachiyacu Fuente de calor: Parte sur de la caldera silícica resurgente de Chacana. Último período eruptivo hace 240 años AP. Basamento: Rocas metamórficas del Paleozoico-Mesozoico. Permeabilidad: Sustancialmente tectónico por fallas activas. Sistema EGS. Tomado de Beate B, et al., 2010.

35 EJEMPLOS Área geotérmica: Domuyo Neuquén, Argentina Ubicado al Noroccidente de la Provincia de Neuquén a 550 km de la capital. Cotas entre 2000 y 4700 msnm. Temperatura promedio anual: 11 C con precipitación de 150 mm/año Pesce Abel,

36 EJEMPLOS Modelo geológico: Domuyo Neuquén, Argentina Fuente de calor: Cámara magmática del cerro Domo. Productos volcánicos shoshoníticos del Pleistoceno ( mil años). Basamento: Fm. Varvaco, granodioritas del Permo-Triásico. Reservorio: Rocas fracturadas del Mioceno. Capa sello: Piroclastos con alteración hidrotermal (vidrio volcánico a arcilla) de la Fm. Bolillos (incluye capas de tobas, pómez). Pesce Abel,

37 EJEMPLOS Área geotérmica: Olkaria, Kenya Ubicado en el valle del rift de África (se abre a razón de 1 2 cm/año). El campo geotérmico de Olkaria se ubica sobre vulcanismo activo con erupciones de hace 250 años. Peter A. Ouma,

38 EJEMPLOS Área geotérmica: Olkaria, Kenya Fuente de calor: Vulcanismo cuaternario de composición silícea. El reservorio está dividido en dos regiones definidas por fallas. Rocas de base son tobas (ceniza consolidada). Peter A. Ouma, 2009.

39 CONCLUSIONES Ningún sistema geotérmico es idéntico por lo que una campaña de exploración va dirigida a comprender el SG en estudio. El modelo geológico conceptual es la base en la que se implementarán el modelo geoquímico y geofísico para la elaboración del modelo geotérmico conceptual. Conforme se avance de tapa en el proyecto se debe, redefinir o pulir el Modelo Geológico Conceptual. La campaña geológica también va enfocada a evaluar las amenazas o riesgos geológicos que existieren: movimientos en masa, sismos, erupciones volcánicas.

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