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Caracterización térmica y estructural en la cuenca Wagner, Golfo de California, a partir de mediciones sistemáticas de flujo de calor y sísmica de reflexión
Thermal and structural analysis of the Wagner Basin, Gulf of California from systematic heat flow measurements and 2D multichannel seismic reflection
JUAN GERARDO PEÑA DOMINGUEZ
JUAN CONTRERAS PEREZ
Raquel Negrete Aranda
Acceso Abierto
Atribución
Golfo de California, Cuenca Wagner, Energía geotérmica, Exploración geotérmica, Sísmica de reflexión, Mediciones de flujo de calor marino, México, Yacimiento geotérmico
Gulf of California, Wagner Basin, Geothermal energy, Geothermal exploration, 2D multichannel seismic reflection, Systematic marine heat flow measurements, México, Geothermal field
La cuenca Wagner, ubicada en el extremo norte del Golfo de California, alberga un gran reservorio con potencial geotérmico documentado en recientes estudios de flujo de calor. Aunque estos estudios demuestran que hay generación de calor por encima del valor promedio de una corteza oceánica en la cuenca de Wagner, no está claro cuál podría ser el origen de la fuente de calor a profundidad. Para comprender mejor la estructura térmica y geodinámica en el norte del Golfo de California, se llevó a cabo la adquisición de cuatro perfiles de reflexión sísmica multicanal 2D y dos perfiles sistemáticos de flujo de calor en la cuenca Wagner. Los perfiles de flujo de calor tuvieron una longitud de ∼12 y ∼9 km, casi perpendiculares entre sí, con un espaciado de medición nominal de ∼1 km y fueron adquiridos sobre dos de los cuatro transectos de los perfiles de sísmica de reflexión. Los dos perfiles sísmicos restantes tuvieron una longitud de ∼34 y ∼40 km y se adquirieron con una orientación aproximada SOO-NEE. Para la obtención de las imágenes sísmicas, se utilizó un flujo de trabajo de procesamiento sísmico convencional. Para las mediciones de flujo de calor, se estimaron correcciones para perturbaciones ambientales debidas a sedimentación y cambios en la temperatura del agua del fondo. Los resultados de las mediciones corregidas de flujo de calor revelan una alta variabilidad en los valores registrados, oscilando entre 295±42 mW/m2 y 10894±114 mW/m2. La interpretación de estos datos sugiere que el flujo de calor elevado en el centro de los perfiles se debe principalmente a la advección de fluidos calientes a través de la zona de falla Wagner. Por otro lado, las áreas con flujo de calor más bajo y estable indican una transferencia de calor por conducción, lo cual es típico en regiones con menor actividad de fallas. Con base en estas interpretaciones, se propuso un modelo geológico conceptual simplificado del sistema hidrotermal para la cuenca Wagner el cual sugiere que el ascenso de fluidos parece ser el resultado de una pluma térmica aislada a profundidad, que se eleva desde la base del paquete sedimentario producto del calentamiento basal de un zócalo gabróico y que es canalizada a través del sistema de fallas y fracturas permeables.
The Wagner Basin, located at the northern end of the Gulf of California, hosts a large reservoir with geothermal potential, documented in recent heat flow studies. Although these studies show evidence of heat generation above the average value of an oceanic crust in the Wagner Basin, the origin of the heat source at depth is still being determined. To better understand the thermal and geodynamic structure in the northern Gulf of California, four 2D multichannel seismic reflection profiles and two systematic heat flow profiles were acquired in the Wagner Basin. The heat flow profiles were ∼12 and ∼9 km long, nearly perpendicular to each other, with a nominal measurement spacing of ∼1 km, and were acquired over two of the four transects of the reflection seismic profiles. The remaining two seismic profiles were ∼34 and ∼40 km long and were acquired with an approximate SOO-NEE orientation. To obtain seismic images, a conventional seismic processing workflow was used. For heat flow measurements, corrections for environmental disturbances due to sedimentation and changes in bottom water temperature were estimated. The corrected heat flow measurements reveal high variability in the recorded values, ranging between 295±42 mW/m2 and 10894±114 mW/m2. Interpretation of these data suggests that the elevated heat flow in the center of the profiles is primarily due to the advection of hot fluids across the Wagner fault zone. On the other hand, areas with lower and more stable heat flow indicate conductive heat transfer, which is typical in regions with lower fault activity. Based on these interpretations, a simplified conceptual geological model of the hydrothermal system for the Wagner Basin was proposed, suggesting that fluid ascent is the result of an isolated thermal plume at depth rising from the base of the product sedimentary package of the basal heating of a gabbroic basement and that is channeled through the system of faults and permeable fractures.
CICESE
2024
Tesis de doctorado
Español
Peña Domínguez, J.G. 2024. Caracterización térmica y estructural en la cuenca Wagner, Golfo de California, a partir de mediciones sistemáticas de flujo de calor y sísmica de reflexión. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 61 pp.
FLUJO DE CALOR (TERRESTRE)
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