El código HYDROTHERM como herramienta de integración de la geofísica en prospección geotérmica
DOI:
https://doi.org/10.21701/bolgeomin/134.3/002Palabras clave:
Hydrotherm, Geofísica, Energía geotérmicaResumen
La utilización de códigos numéricos en la simulación de yacimientos geotérmicos constituye una de las herramientas actuales más potentes de integración de la geología, geoquímica y geofísica en los procesos de investigación geotérmica de alta entalpía. En el presente trabajo se resumen algunos ejemplos de los resultados de la aplicación del código HYDROTHERM del USGS en las islas de Gran Canaria, Lanzarote y Tenerife por considerarse modelos geotérmicos muy diferentes: la primera con gradiente geotérmico normal, la segunda con cuerpos magmáticos cercanos a la superficie y Tenerife con una comparativa entre técnicas geofísicas para determinar los flujos de recarga-descarga del sistema Cañadas-Teide. En las dos primeras islas existen sondeos que permiten ajustar y validar los modelos. Tenerife o La Palma, han sido también estudiadas con la misma metodología, pero carecemos de sondeos de comprobación, aunque los resultados del modelo resulten coincidentes con otras técnicas geofísicas. Se pone así de manifiesto su gran potencial como herramienta integradora de las diferentes técnicas prospectivas para comprender el funcionamiento del sistema geotérmico y determinar la ubicación más idónea de los sondeos de reconocimiento profundo. La mayor bondad de este código ha sido que, empleando los mismos parámetros geológicos y térmicos para todas las islas, se han logrado reproducir modelos evolutivos y casuísticas muy diferentes con excelentes resultados.
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Ablay, G. J., Ernst, G. G. J., Martí, J., and Sparks, R. S. J. (1995). The 2ka subplinian eruption of Montaña Blanca, Tenerife. Bulletin Volcanologique, 57, 337-355. https://doi.org/10.1007/s004450050098
Albert, J. F., Diez Gil, J. L., and Valentín, A. (1989). Shallow HDR geothermal field in Lanzarote. Potential evaluationand heat extraction tests. ESF Meeting on Canarian Volcanism. Lanzarote, 300-302.
Albert, J. F., Diez Gil, J. L., Valentín, A., and Torres, F. (1994). Evaluación de las anomalías geotérmicas de Lanzarote. Serie Casa de los Volcanes, In memoriam Dr. José Luis Díez Gil, 3, 41-60.
Andújar, J., Costa, F., Martí, J., Wolff, J. A., and Caroll, M. R. (2008). Experimental constraints on pre-eruptive conditions of phonolitic magma from the caldera-forming El Abrigo eruption, Tenerife (Canary islands). Chemical Geology, 257, 173-191. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2008.08.012
Andújar, J., Costa, F., and Martí, J. (2010). Magma storage conditions of the last eruption of Teide volcano (Canary Islands, Spain). Bulletin of Volcanology, 72, 381-395. https://doi.org/10.1007/s00445-009-0325-3
Andújar, J., and Scaillet, B. (2012a). Experimental constraints on parameters controlling the difference in the eruptive dynamic of phonolitic magmas: the case from Tenerife (Canary Islands). Journal of Petrology, 53(9), 1777-1806. https://doi.org/10.1093/petrology/egs033
Andújar, J., and Scaillet, B. (2012b). Relationships between pre-eruptive conditions and eruptive styles of phonolite-trachyte magmas. Lithos, 152, 122-131. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2012.05.009
Andújar, J., Costa, F., and Scaillet, B. (2013). Storage conditions and eruptive dynamics of central versus flank eruptions in volcanic islands: the case of Tenerife (Canary Islands, Spain). Journal of Volcanology and Geothermal Research, 260, 62-79. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2013.05.004
Araña, V., Ortiz, R., and Yuguero, J. (1973). Thermal anomalies in Lanzarote (Canary Islands). Geothermics, 2-2, 73-75. https://doi.org/10.1016/0375-6505(73)90006-0
Araña, V., and Panichi, C. (1974). Isotopic composition of steam samples from Lanzarote, Canary Islands. Geothermics, 3-4, 142-145. https://doi.org/10.1016/0375-6505(74)90012-1
Araña, V., and Barberi, F. (1984). Prospección Geotérmica de la Caldera del Teide. Estudio Geovolcanológico. IGME , 93 pp.
Araña, V., Díez, J. L., Ortiz, R., and Yuguero, J. (1984). Convection of geothermal fluids in the Timanfaya volcanic area. Bulletin of Volcanology, 47(3), 667-677. https://doi.org/10.1007/BF01961234
Aulinas, M. (2008). The plio-quaternary volcanism (4 MA-to recent) in Gran Canaria (Canary Islands, Spain): mantle sources and magma evolution. Tesis Universidad de Barcelona.
Aulinas, M., Gimeno, D., Fernandez-Turiel, J. L., Pérez Torrado, F. J., Rodríguez González, A., and Gasperini, D. (2010). The Plio-Quaternary magmatic feeding system beneath Gran Canaria (Canary Islands, Spain): constraints from thermobarometric studies. Journal of the Geological Society, London, 167, 785-801. https://doi.org/10.1144/0016-76492009-184
Barrera, J. L., and García Moral, R. (2011). Mapa geológico de Canarias. GRAFCAN. Sta. Cruz de Tenerife.
De Barros, L., Martini, F., Bean, C. J., Garcia-Yeguas. A., and Ibáñez, J. (2012). Imaging magma storage below Teide volcano (Tenerife) using scattered seismic wavefields. Geophysical Journal International, 191, 695-706. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2012.05637.x
Blanco-Montenegro, I., Torta, J. M., Garcı́a, A., and Araña, V. (2003). Analysis and modelling of the aeromagnetic anomalies of Gran Canaria (Canary Islands). Earth and Planetary Science Letters, 206(3), 601-616. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(02)01129-9
Calamai, A., and Ceron, P. (1970). Air convection within Montaña del Fuego (Lanzarote Island, Canarian Archipelago). U.N. Symposium on Development & Utilization of Geothermal. Resources, Pisa, Geothermics, sp. issue, 2 (2), 21. https://doi.org/10.1016/0375-6505(70)90062-3
Camacho, A. G., Montesinos, F.G., and Vieira, R. (2000). Gravity inversion by means of growing bodies. Geophysics, 65(1), 95-101. https://doi.org/10.1190/1.1444729
Camacho, A., Montesinos, F. G., Vieira, R., and Arnoso, J. (2001). Modelling of crustal anomalies of Lanzarote (Canary Islands) in light of gravity data. Geophysical Journal International, 147(2), 403-414. https://doi.org/10.1046/j.0956-540x.2001.01546.x
Carracedo, J. C., Pérez Torrado, F .J., and Hansen, A. (2007). El relieve de las Islas Canarias. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 15(2), 196-205.
Carracedo, J. C., and Troll, V. (2016). The Geology of the Canary Islands. Elsevier.
CEE (2013). Shallow HDR geothermal field in Lanzarote -Canary Islands-. Potential evaluation and heat extraction tests. Proyecto JOULE CT90-0004. Bruselas. DG. XII Science, Research and Development. Inédito.
Cordón López de Ocáriz, T. (1949). - Informe sobre las posibilidades que hay de aprovechar el calor de la Montaña de Fuego de la Isla de Lanzarote. IGME Informe interno.
ENADIMSA (1981). Estudio del gradiente geotérmico en zonas anómalas de Gran Canaria-Informe final. Madrid.
Di Paolo, F., Ledo, J., Ślęzak, K., Martínez van Dorth, D., Cabrera-Pérez, I., and Pérez, N. M. (2020). La Palma island (Spain) geothermal system revealed by 3D magnetotelluric data inversion. Scientific Reports, 10, 18181. https://doi.org/10.1038/s41598-020-75001-z
Diez, J. L., Yuguero, J., Ortiz, R., and Araña, V. (1986). Termometrías y modelos matemáticos para el estudio de gradientes térmicos superficiales en Lanzarote (Islas Canarias). Aplicación a las raíces de Timanfaya (Lanzarote). Anales de Física. Serie B, 82. Número especial 1(213), 91-101.
Diez, J. L., Araña, V., Ortiz, R., and Yuguero, J. (1987). Stationary convection model for heat transfer by means of geothermal fluids in post eruptive systems. Geothermics, 16(1), 77-89. https://doi.org/10.1016/0375-6505(87)90080-0
García, A. (1986). Estudio MT del área volcánica de Timanfaya (Lanzarote). Anales de Física. Serie B, 82. Número especial 1(213), 35-43.
Hayba, D. O., and Ingebritsen, S. E. (1994). The computer model HYDROTHERM, a three dimensional finite - difference model to simulate ground - waterflow and heat transport in the temperature range of 0º to 1, 200°C, USGS Water Resources Investigations Report, 94 - 4045.
Ledo, J., García-Merino, M., Larnier, H., Slezak, K., Piña-Varas, P., Marcuello, A., Queralt, P., Pérez, N. M., Schmincke, H. U., and Sumita, M. (2020). 3D electrical resistivity of Gran Canaria Island using Magnetotelluric data. Geothermics, 89, 101945. https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2020.101945
Krastel, S., and Schmincke, H. U. (2002). Crustal structure of northern Gran Canaria, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 115(1), 151-177. https://doi.org/10.1016/S0377-0273(01)00313-4
Piña-Varas, P., Ledo, J., Queralt, P., Marcuello, A., Bellmunt, F., Hidalgo, R., and Messeiller, M. (2014). 3D magnetotelluric exploration of Tenerife geothermal system (Canary Islands, Spain). Surveys in Geophysics, 35(4). https://doi.org/10.1007/s10712-014-9280-4
Piña-Varas, P., Ledo, J., Queralt, P., Marcuello, A., and Perez, N. (2018). On the detectability of Teide volcano magma chambers (Tenerife, Canary Islands) with magnetotelluric data. Earth Planets Space, 70(1), 14. https://doi.org/10.1186/s40623-018-0783-y
Ploessel, M. R. (1982). Ghyben-herzberg ratio. In: Beaches and Coastal Geology. Encyclopedia of Earth Sciences Series. Springer, New York. https://doi.org/10.1007/0-387-30843-1_207
Sánchez Guzmán, J., and Abad, J. (1986). Sondeo geotérmico Lanzarote-1. Significado geológico y geotérmico. Anales de Física. Serie B, 82. Número especial 1-213, 102-109.
Triebold, S., Kronz, A., and Wörner, G. (2006). Anorthite-calibrated backscattered electron profiles, trace elements and growth textures in feldspars from the Teide - Pico Viejo volcanic complex (Tenerife). Journal of Volcanology and Geothermal Research, 154, 117-130. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2005.09.023
Rodriguez-González, A., Perez-Torrado, F. J., Fernandez-Turiel, J. L., Aulinas, M., Paris, R., and Moreno-Medina, C. (2018). The Holocene volcanism of Gran Canaria (Canary Islands, Spain). Journal of Maps, 14(2), 620-629. https://doi.org/10.1080/17445647.2018.1526717
Tonani, F. (1977). Geochemical-Geothermal evaluation of thermal manifestations in the Montañas de Fuego, Lanzarote. Inédito.
Valentín, A. (1988). La fase gaseosa relacionada con la actividad volcánica y tectónica. Tesis Doctoral Univ. de Barcelona.
Villasante-Marcos, V., Finizola, A., Abella, R., Barde-Cabusson, S., Blanco, M. J., Brenes, B., Cabrera, V., Casas, B., de Agustín, P., di Gangi, F., Domínguez, I., García, O., Gomis, A., Guzmán, J., Iribarren, I., Levieux, G., López, C., Luengo-Oroz, N., Martín, I., Moreno, M., Meletlidis, S., Morin, J., Moure, D., Pereda, J., Ricci, T., Romero, E., Schütze, C., Suski-Ricci, B., Torres, P., and Trigo. P. (2014). - Hydrothermal system of Central Tenerife Volcanic Complex, Canary Islands (Spain), inferred from self-potential measurements. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 272, 59-77. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2013.12.007
Yuguero, J., Araña, V., Diez, J. L., and Ortiz, R. (1986). Evolución térmica de cámaras magmáticas. Aplicación a las raíces de Timanfaya (Lanzarote). Anales de Física. Serie B, 82. Número especial 1(213), 15-22.
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