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Exploración geotérmica en el municipio de Ensenada, Baja California, mediante métodos geoquímicos y geofísicos
Geothermal exploration in the municipality of Ensenada, Baja California, by geochemical and geophysical methods
DANIEL CARBAJAL MARTINEZ
LOIC MARIE JEAN CLAUDE JOSE GHISLAIN PEIFFER
Carlos Francisco Flores Luna
Acceso Abierto
Atribución
Sistema geotérmico no magmático, circulación profunda del agua, energía sostenible
Non-magmatic geothermal system, deep water circulation, sustainable energy
En el área de Ensenada no hay evidencia de vulcanismo reciente desde el Mioceno y los plutones del batolito peninsular de Baja California presentan edades entre 80 a 140 Ma. Sin embargo, hemos reconocido al menos 18 manifestaciones hidrotermales relacionadas al complejo sistema estructural del área. Este estudio se enfoca en describir y caracterizar el sistema geotérmico asociado a la falla Agua Blanca. En esta investigación se trabajó con concentraciones de elementos mayores disueltos en agua de manantiales termales, concentraciones en gases, así como relaciones isotópicas de δ(_^18)O, δD, δ^13 C_(CO_2 ), (_^87)Sr/(_^86)Sr y (_^3)He/(_^4)He . Adicionalmente, se adquirieron mediciones de temperaturas aéreas y terrestres, así como datos geofísicos mediante el método electromagnético en el dominio del tiempo y tomografía de resistividad eléctrica. Por último, se empleó información geodésica-estructural e hipocentros sísmicos. Los resultados evidencian que el fluido termal a lo largo de la falla Agua Blanca tiene un origen no magmático. Este sistema se caracteriza por un gradiente geotérmico entre 14 y 20°C/km. La descarga del fluido termal ocurre en zonas topográficamente bajas con temperaturas de entre 29 y 104°C. La entrada principal de agua meteórica ocurre en puntos topográficos elevados en las Sierras Juárez y San Pedro Mártir donde el agua se infiltra a lo largo de la falla Agua Blanca y alcanza profundidades entre 5 y 10 km y temperaturas de entre 100 y 215°C. Las profundidades de circulación y temperaturas de muestreo más altas se presentan al noroeste de la falla en la península de Punta Banda, debajo de los sitios Bahía Papalote y playa La Jolla. En este último lugar existe una manifestación intermareal con una dimensión de ~10 000 m2 y temperaturas máximas de 93°C a una profundidad de 10 cm bajo la arena. Cerca de la playa existen seis pozos someros con temperaturas entre 29 y 73°C. El fluido termal en la Jolla es el resultado de un proceso de mezcla entre agua termal de origen meteórico y agua de mar, este último aporta a la mezcla entre 25 a 60%. En el subsuelo las anomalías conductoras (~0.5 a 1.5 Ωm) tienen un espesor mayor a 70 m y cubren una extensión superficial de ~300 000 m2. Dichas anomalías se asocian a la presencia de un fluido termal. La falla Agua Blanca controla la distribución de las temperaturas y anomalías conductoras en la Jolla, ya que cerca de su traza ambas propiedades son mayores y hacia el noroeste de la falla disminuyen.
In the Ensenada area, there is no evidence of recent volcanism since the Miocene and the peninsular batholith plutons from Baja California are dated at 80 and 140 Ma. However, we have recognized at least 18 hydrothermal manifestations related to the complex structural system of the area. This study focuses on describing and characterizing the geothermal system associated with the Agua Blanca fault. This research relies on concentrations in major elements dissolved in water from hot springs, concentration in gases, isotopic ratios such as δ(_^18)O, δD, δ^13 C_(CO_2 ), (_^87)Sr/(_^86)Sr and (_^3)He/(_^4)He . Additionally, measurements of air and ground temperatures were also acquired, as well as geophysical data using time-domain electromagnetic method and electrical resistivity tomography. Finally, geodetic-structural information and seismic hypocenters were also compiled. The results show that the thermal fluid discharging along the Agua Blanca fault has a non-magmatic origin. This system is characterized by a geothermal gradient between 14 and 20°C/km. Discharge typically occurs in topographic lows with temperatures varying between 29 and 104°C. Main meteoric water input is from topographic highs, being the Sierra Juárez and San Pedro Mártir. From there, water infiltrates along the Agua Blanca fault and reaches depths between 5 to 10 km and temperatures between 100 and 215°C. The deepest circulation and temperature are reached northwest of the fault on the Punta Banda peninsula, beneath the Papalote Bay and La Jolla beach sites. At La Jolla, intertidal manifestations are spreading over an area of ~10 000 m2, the maximum temperature at 10 cm depth is 93°. Near the beach, there are also six shallow wells with temperatures between 29 and 73°C. The thermal fluid at La Jolla is the result of a mixing process between thermal water of meteoric origin and seawater, and the latter contributes to the mixture between 25 to 60%. In the subsoil, the conductive anomalies (~0.5 to 1.5 Ωm) have a thickness greater than 70 m and cover a surface area of ~300 000 m2. Such anomalies are associated with the presence of thermal fluid. The Agua Blanca fault is responsible for the distribution of temperatures and conductive anomalies in La Jolla since near its trace, both properties are higher. On the opposite, these conductive anomalies decrease towards the northwest of the fault. Therefore, it is concluded that in Ensenada, fault systems allow deep circulation of meteoric ...
CICESE
2019
Tesis de maestría
Español
Carbajal Martínez, D. 2019. Exploración geotérmica en el municipio de Ensenada, Baja California, mediante métodos geoquímicos y geofísicos. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 125 pp.
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