Modelo conceptual preliminar del sistema geotermal El Sauce (Salta) a partir de estudios de geoquímica de fluidos

Abstract

Si bien en el noroeste argentino existen numerosos sitios de interés para la explotación del recurso geotérmico, la mayoría de ellos sólo cuenta con estudios de reconocimiento. En esta contribución se presentan los resultados del estudio geoquímico de los fluidos relacionados al sistema geotermal El Sauce utilizados para construir un modelo conceptual preliminar, donde se describe el origen de los compuestos y las condiciones de P-T de los fluidos dentro del reservorio. La caracterización geoquímica se realizó mediante el muestreo directo de aguas y gases, y el posterior análisis de su composición química e isotópica. El reservorio geotermal, alojado en la Formación Yacoraite, adquiere una composición HCO3¯-Na+ por interacción agua-roca, favorecida por el aporte de CO2 cortical. Los gases atmosféricos disueltos en las aguas meteóricas que recargan el acuífero dominan la composición de la fase gaseosa. El acuífero profundo se mezcla con acuíferos salinos de composición Cl¯(SO42-)-Na+ (ubicados dentro del Subgrupo Metán) en su ascenso a superficie a través de las estructuras. Finalmente, el agua termal sufriría procesos de mezcla y enfriamiento con acuíferos superficiales fríos de composición HCO3¯-Ca2+/Na+ y baja salinidad existentes dentro de depósitos cuaternarios. Considerando que el reservorio geotermal está a ~2,6 km de profundidad, el agua podría alcanzar la temperatura estimada mediante geotermómetros (~106 °C) en un gradiente geotérmico normal ~33 °C/km. Esto último sumado a la isotopía de los gases permite desestimar la hipótesis propuesta en trabajos previos que asignaba un origen magmático tanto para los gases como para la anomalía de calor.

There are numerous interesting sites for the exploitation of the geothermal resource in the northern Argentina; however, most of them only have reconnaissance studies. The present contribution reports the chemical and isotopic composition of thermal fluids from the El Sauce geothermal system used to construct a preliminary conceptual model describing the compounds source regions and the P-T condition of the fluid within the reservoir. The geochemical characterization of the fluid phase was carried out by direct sampling of waters and gases, and subsequent analysis of their chemical and isotopic composition. The geothermal reservoir, hosted within Yacoraite Formation, acquires a HCO3¯-Na+ composition by water-rock interaction, likely favored by crustal CO2 contribution. The gas phase associated with the hot springs is dominated by atmospheric gases dissolved in meteoric water recharging the geothermal aquifer. The deep geothermal reservoir mixes with saline Na+-Cl¯(SO42-)-aquifers (located within the Metán Subgroup) during the uprising through the structures. Finally, the thermal waters are subject to mixing and cooling processes with the shallow cold HCO3¯-Ca2+/Na+-aquifers with low salinity contents present within quaternary deposits. Considering that geothermal reservoir is ~2.6 km depth, recharging meteoric water can reach the cation-geothermometer temperature (~106 ºC) in a normal geothermal gradient (~33 °C/km). The latter together with the gas isotopic signature allows to reject the hypothesis proposed in previous studies that assigned a magmatic origin for both gas and heat anomaly.