Preliminary conceptual model of the Cerro Blanco caldera-hosted geothermal system (Southern Puna, Argentina): Inferences from geochemical investigations

Abstract

La Caldera Cerro Blanco (CBC) es el sistema de calderas colapsadas más joven de los Andes Centrales Sur (Puna Sur, Argentina). El CBC está disminuyendo a una velocidad promedio de 0,87 cm / año y alberga un sistema geotérmico activo. Se realizó una caracterización geoquímica de los fluidos emitidos a partir de las composiciones químicas e isotópicas de fumarolas y manantiales térmicos y fríos vertidos en esta zona volcánica con el objetivo de construir el primer modelo conceptual hidrogeoquímico y realizar una estimación preliminar del potencial geotérmico. El reservorio hidrotermal principal, probablemente alojado dentro de las rocas del basamento pre-caldera, tiene un Na + -Cl ˉ (HCO 3 ) ˉcomposición con temperaturas estimadas ≥135 ° C. La ignimbrita de Cerro Blanco no consolidada y de grano fino probablemente actúa como la capa de roca del sistema hidrotermal. La presencia de brechas de erupción freática en el área circundante de las fumarolas geotérmicas respalda la efectividad del depósito piroclástico como rocas de sellado. Los datos isotópicos del agua (δ 18O y δD) indican una recarga meteórica del embalse hidrotermal, sugiriendo como áreas de recarga los sectores aledaños al CBC, principalmente hacia el W y NW donde existen grandes afloramientos del basamento precaldera. Se propone una conexión hidráulica controlada por falla entre las aguas termales y el embalse hidrotermal para el área de Los Hornitos. Las fumarolas muestran las características compositivas típicas de los fluidos hidrotermales, estando dominadas por el vapor de agua con concentraciones significativas de H 2 S, CH 4 y H 2. Teniendo en cuenta el alto gradiente geotérmico de esta área (∼104 ​​° C / km) y la fracción relativamente alta de He del manto (∼39%) calculada sobre la base de los valores R / Ra medidos, el acuífero hidrotermal probablemente reciba aportes de fluidos magmáticos. de la cámara de magma de desgasificación. El potencial geotérmico preliminar en CBC se evaluó con el Método de Volumen, calculando hasta E = 11.4 * 10 18 J. Tanto la escasa presencia de manifestaciones térmicas superficiales como la ocurrencia de una capa de roca eficiente probablemente contribuyan a minimizar la pérdida de energía térmica del reservorio. Los resultados aquí presentados constituyen la base de conocimiento necesaria para una evaluación más precisa del potencial geotérmico y, en última instancia, la implementación del recurso geotérmico como una alternativa energética viable para pequeñas localidades o instalaciones mineras aisladas del Sistema Interconectado Nacional debido a su localización remota.