Caracterización del sistema geotermal de Valle del Cura, San Juan - Barcelona, Hernán (2015)
Esta Tesis se enfoca en las manifestaciones geotermales del Valle del Cura, ubicado a los 29,5°S y 69,5°O en la Cordillera Frontal de los Andes y sobre el segmento de subducciónsubhorizontal pampeano-chileno. Se realizó un estudio de prospección geotérmica que incluyómétodos geofísicos (especialmente magnetotelúrica), análisis de la composición química eisotópica de fluidos (fase liquida y gaseosa), modelado geoquímico de los fluidos termalesprofundos, mediciones de gases en suelos, dataciones radiocarbono, análisis morfoestructural ygeomorfológico, litoestratigráfico mediante testigos de pozos y de isotermas locales. Se pudocaracterizar los reservorios, zona de recarga y surgencia, tipo de fluidos, procesos profundos ycontroles principales y con los resultados integrados al contexto geológico-estructural seconfeccionó un modelo conceptual de un sistema geotermal que incluyo su variabilidad espacialy clasificación. Los fluidos termales en Valle del Cura son de origen meteórico y el principalaporte proviene del deshielo (según δ18O, δD y Tritio). Las zonas de recarga tienen un fuertecontrol estructural-litoestratigráfico y la infiltración puede ser somera o hasta niveles basales dela cuenca (anomalía conductiva identificada a 5 km de profundidad infiere la presencia desalmueras), activando un sistema de circulación profunda conductivo-dominado. El reservorioestá constituido por rocas volcaniclásticas del Grupo Choiyoi, es del tipo líquido-dominado y sutemperatura alcanza los 180°C y hacia el sur de Despoblados experimenta un incremento en suprofundidad, en la fugacidad de CO2 y una disminución de la permeabilidad. Los modelosmagnetotelúricos muestran imágenes de la geometría de las zonas de surgencia: están controladaspor estructuras permeables enraizadas en la corteza que actúan como conductos de circulación defluidos termales profundos hasta niveles superficiales fríos. Durante el ascenso, los fluidostermales interactúan con acuíferos someros saturados en componentes atmosféricas a partir deprocesos de mezcla, dilución y precipitación de fases minerales (más intensamente en Gollete y Bañitos). Los fluidos termales que alcanzan la superficie descargan aguas cloruradas sódicas conpH neutro y forman manantiales, suelos calcretizados y terrazas de travertino. Los manantialesestán comúnmente asociados a intensa emanación de gases (principalmente CO2; mayor a 96%) y sedestaca la ausencia de vapor de agua (por enfriamiento conductivo durante el ascenso) y deespecies acidas en general (p.ej. H2S). Se propone la existencia de una anomalía térmica que activala convección local, posiblemente vinculada a cuerpos subvolcánicos recientes con característicassimilares a los emplazados en Despoblados durante el Cuaternario. La magnitud del flujo de CO2,de He y de actividad de Rn es consistente con sistemas convectivos-volcánicos. Además, el aportede CO2 magmático al sistema geotermal fue confirmado con las composiciones isotópicas del Carbono y del Helio de las manifestaciones termales de Valle del Cura (δ13C ~-6‰ vs. PDB y R/Ra~1,45). La permeabilidad efectiva y el gradiente térmico local controlan selectivamente eldominio de la convección térmica sobre la conducción térmica de las áreas termales estudiadas. La dinámica del sistema es más intensa en Despoblados (mayor complejidad estructural, relacióne interacción fluido-roca, temperatura del reservorio y aguas menos evolucionadas, con menorshift de δ18O y un reservorio más superficial) que en Gollete y Bañitos. El área de Bañitos esconsiderada una posición distal del sistema convectivo y no se descartan celdas de circulación defluidos parcialmente compartimentalizadas por los lineamientos N120° del basamento. Lascaracterísticas químicas de los fluidos termales y del reservorio son típicas de un sistemageotermal evolucionado –maduro- y consistentes con un cuerpo magmático desgasado queoriginó la anomalía térmica. La neotectónica regional moderada asegura un ambiente geológicoestructuraly magmático suficientemente activo para imponer una evolución del sistemageotermal mediante pulsos de actividad. Como conclusión, el sistema geotermal de Valle del Curaestá caracterizado por a) una leve anomalía térmica local que vigoriza una convección tenuesobreimpuesta al sistema termal conductivo-dominado, b) reservorios de media a alta entalpía,líquido-dominados y por debajo de los 800 m de profundidad y c) una dinámica modulada por lapermeabilidad efectiva y por la cercanía a la anomalía térmica, con mayor intensidad en Despoblados y que se atenúa hacia el sur. En general, se comprobó que un sistema de fallasenraizados en niveles corticales medios que favorecen la infiltración de agua en profundidadsumado a pequeñas anomalías térmicas vinculadas a la actividad magmática modulada por laneotectónica pueden generar sistemas hidrotermales profundos y sistemas geotermales de altaentalpía. Por consiguiente, el ejemplo del sistema geotermal de Valle del Cura fuerza a reevaluarel potencial geotérmico de los segmentos de subducción subhorizontal actuales, hasta el momentoconsiderado de baja entalpía-conducción-dominados, y abre nuevas perspectivas en laexploración de estos recursos a lo largo de los Andes en zonas previamente desestimadas.