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Geoquímica e isotopía de las aguas del acuífero de Celaya, Guanajuato (México): descifrando el origen del termalismo
Geochemical and isotopic characterization of the waters of the Celaya aquifer, Guanajuato (Mexico): deciphering the origin of thermalism
Aliuska Peña Reyna
CLAUDIO INGUAGGIATO
Acceso Abierto
Atribución
agua termal, geotermometría, gases disueltos, isótopos de helio, envejecimiento del magma
thermal water, geothermometry, dissolved gases, helium isotopes, magma aging
La geoquímica e isotopía de los fluidos termales permiten determinar su origen y realizar estudios enfocados en la exploración de sistemas geotérmicos. Las investigaciones recientes de las aguas termales en la zona de Celaya hasta Querétaro reportan temperaturas en las aguas de hasta ~90°C, pero aún no se ha profundizado el origen del termalismo en las cercanías de Celaya. Para abordar esta problemática se caracterizó geoquímica e isotópicamente las aguas del acuífero de Celaya (AC) en Guanajuato (México). Las aguas analizadas en el AC son principalmente bicarbonatadas sódica y se agruparon en función de la temperatura en: Grupo 1 con T<20.1°C, Grupo 2 con 20.1<T(°C)>40 y Grupo 3 con T>40°C. La temperatura más alta de equilibrio del fluido (170°C) en profundidad se estimó con el geotermómetro de cuarzo en la muestra PLA. Las aguas termales del AC se caracterizan por altas concentraciones de CO2 y He disuelto, superiores a las del agua saturada en aire. El aporte de He mantélico se encuentra entre 2.8 y 27%. Los resultados de CO2 y He de este estudio se compararon con datos publicados de Celaya y Querétaro. Las mayores proporciones relativas de CO2 se encuentran en los gases burbujeantes de Los Geysers, el pozo geotérmico de Celaya (PCEL) y la muestra PLA. Los mayores aportes de He mantélico en la zona de Celaya y Querétaro se encuentra en las muestras SR2(26%), PLA (27%), PCEL (31.4%) de Celaya, así como SAL (34%) y EL (39%) de Querétaro. El modelo del magma aging se simuló a partir de la concentración de U y Th y las edades de las rocas en el AC. Se estimaron relaciones R/Ra de 0.12 y 0.19 para las andesitas y los basaltos del AC, respectivamente. Los valores de R/Ra estimados son inferiores a los analizados en las aguas del AC (0.61-1.99Ra); indicando que existe aporte de He mantélico o que ocurrió un magmatismo más reciente que las rocas datadas en el AC. Las relaciones R/Ra disminuye desde Los Azufres hasta Celaya y Querétaro, permitiendo sugerir que la desgasificación magmática enriquecida en 3He migra a través de sistemas de fallas regionales.
Geochemistry and isotopic study of thermal fluids allow to explore geothermal systems and determine the origin of fluids. Recent studies on thermal waters in Celaya and Querétaro areas report water temperatures up to ~90°C, but the origin of the thermalism needs to be investigated more in depth in Celaya. In this thesis, the waters of the Celaya aquifer (AC) in Guanajuato (Mexico) were characterized geochemically and isotopically. The waters analyzed in the AC are mainly sodium bicarbonate and were grouped based on temperature: Group 1 with T<20.1°C, Group 2 with 20.1<T(°C)>40, and Group 3 with T>40°C. The highest equilibrium temperature of the fluid (170°C) at depth was estimated with the quartz geothermometer in the PLA sample. The AC hot springs are characterized by high concentrations of dissolved CO2 and He, higher than those of air-saturated water. The contribution of mantle He is between 2.8 and 27%. The CO2 and He results of this study were compared with published data from Celaya and Querétaro. The highest relative proportions of CO2 are found in the bubbling gases from Los Geysers, the Celaya geothermal well (PCEL), and the PLA sample. The highest contributions of mantle He in the Celaya and Querétaro area are found in samples SR2 (26%), PLA (27%), PCEL (31.4%) from Celaya, as well as SAL (34%) and EL (39%) from Querétaro. The “magma aging” model is simulated using the concentration of U and Th and the ages of the rocks in Celaya; R/Ra ratios of 0.12 and 0.19 were calculated considering the andesites and basalts in AC, respectively. Both values are lower than the ratios analyzed in the AC waters (0.61 - 1.99Ra), indicating that mantle He is still contributing or that a more recent magmatism occurred than the rocks dated in the Celaya area. The R/Ra ratio decreases from Los Azufres to Celaya and Querétaro, allowing to suggest that the magmatic degassing enriched in 3He migrates through regional fault systems.
CICESE
2024
Tesis de maestría
Español
Peña Reyna, A. 2024. Geoquímica e isotopía de las aguas del acuífero de Celaya, Guanajuato (México): descifrando el origen del termalismo. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 75 pp.
GEOLOGÍA AMBIENTAL
Aparece en las colecciones: Tesis - Ciencias de la Tierra

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