Caracterización y evaluación del potencial geotérmico de las zonas geotermales de Kovire, Ancocollo y Vilacota, región Tacna - [Boletín B 89]

• Autores: Cruz Pauccara, Vicentina, Flores Jacobo, Rosmery, Otero Aguilar, Joel Francisco, Velarde Benavente, Yuliana, Casas Malpartida, Juan
• Formato: libro
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico
• Repositorio: INGEMMET-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.ingemmet.gob.pe:20.500.12544/5056
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12544/5056
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Geología económica; Fuentes de agua; Fuentes termales; Geotermia; Geología; http://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.05.00; http://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.05.06

En el presente trabajo, se muestran los resultados de los estudios geológicos, hidrogeológicos, geoquímicos y geofísicos obtenidos en la exploración de los sistemas geotermales de las zonas de Kovire (antes denominado Borateras), Ancocollo y Vilacota, pertenecientes a los distritos de Susapaya y Ticaco, provincia de Tarata, región Tacna. El área de estudio se caracteriza por presentar manifestaciones geotermales que se evidencian con la descarga de manantiales geotermales, emisión de vapores calientes desde el suelo y pozas de lodos ácido con olor a H2S. La mayoría de los manantiales termales (<86 °C) se asocia a rocas volcánicas del Cuaternario (<3 Ma). En la zona afloran rocas sedimentarias y eventos volcánicos como intercalaciones de tobas y lavas (Grupo Tacaza), tobas (Formación Huaylillas), limo-arcillitas (Formación Capillune) y, lavas y tobas (Grupo Barroso). La geología estructural muestra que las rocas están afectadas principalmente por fallas denominadas Ancocollo y Maure, ambas de dirección NO-SE, además de la falla Purupuruni de dirección N-S. Hacia el extremo SE del área de estudio, la reactivación de la falla Pacollo afecta al complejo de domos Purupuruni, que en los últimos años ha registrado actividad volcánica, evidenciada por la geocronología con una edad de 5300 años. Asimismo, hacia el sector de Ancocollo, se evidencia depósitos de azufre, indicativo de actividad volcánica reciente. Los resultados de DRX y asociaciones de minerales de alteración muestran mineralización del tipo argílica y argílica avanzada. Además, hay presencia de depósitos hidrotermales (sínter silicio) en las áreas donde descargan principalmente las aguas termales del tipo cloruradas. Los minerales de alteración presentes son: alunita, jarosita, caolinita y dickita, pertenecientes a la variación de pH ácido; además de los minerales illita, cuarzo y cristobalita, de un rango de pH neutro. Los resultados de la caracterización hidrogeológica determinaron 3 acuíferos: acuífero 1, compuesto por material cuaternario; acuífero 2, conformado por rocas de las formaciones Capillune y Huaylillas; y acuífero 3, conformado por las rocas del Grupo Yura. Las rocas sello estarían conformadas por el Grupo Barroso y la Formación Huilacollo. En conjunto, los acuíferos presentan una reserva de agua estimada de 537 hm3. Los acuíferos son recargados principalmente con agua de precipitación pluvial, lagunas, represas y bofedales que se infiltran en nivel superficial en rocas con porosidad secundaria. La dirección del flujo de agua está controlada por las estructuras geológicas (fallas y diaclasas) de direcciones N-S y NE-SO, y también por la dirección de las pendientes topográficas, las cuales favorecen la transmisibilidad y el almacenamiento de las aguas subterráneas. Las manifestaciones geotermales que corresponden al sistema Kovire (antes Borateras) son en su mayoría aguas termales con temperaturas en el rango de 20 °C a 86 °C y la facie química predominante es del tipo Na-Cl, seguida de Na-HCO3 y Ca-SO4. Por otro lado, en el sistema geotermal Ancocollo-Vilacota, los manantiales geotermales presentan temperaturas en el rango de 20 °C a 87 °C y la facie química predominante es del tipo Na-Cl, seguido de Ca-HCO3 y Ca-SO4. En ambos sistemas geotermales, se determinó que, la predominancia del fluido es Na-Cl con presencia de elementos como el B, As y SiO2 y bajo en Mg. Estos componentes indican que estas aguas geotérmicas tienen vías de circulación profundas que, interactuaron con rocas volcánicas y sedimentarias. La evaluación isotópica indica que el agua Na-Cl presenta un ligero enriquecimiento de 18O, siendo mayor para el sistema Kovire seguido de Ancocollo-Vilacota, lo que sugiere que el fluido es una mezcla de agua meteórica y magmática. Según el geotermómetro de Giggenbach Na-K-Mg para el agua Na-Cl, se estimó la temperatura de reservorio para el sistema geotermal de Kovire entre 210 °C y 250 °C. Estas aguas (Putina Grande, Putina Chico, pampa Chillicolpa y Calachaca) reflejan procesos de interacción del agua con rocas volcánicas del Grupo Tacaza, además de las formaciones correspondientes al Grupo Toquepala y posiblemente con las rocas del Grupo Yura cubiertas por rocas del Grupo Barroso. En cambio, para el sistema Ancocollo, la temperatura estimada para el reservorio fue de 200 °C a 240 °C. Estos fluidos también reflejan procesos de interacción con rocas del Grupo Tacaza y las formaciones Gramadal y Labra del Grupo Yura. El flujo ascendente de estos fluidos produce un alto flujo de calor convectivo y sugiere que, existen potenciales reservorios geotérmicos por impulsos magmáticos en profundidad. Los estudios geofísicos de magnetotelúrica (MT), gravimetría y aeromagnética mostraron los diferentes resultados para Kovire y para Ancocollo-Vilacota. Para Kovire, con MT se determinó la capa sello del sistema geotérmico con una anomalía conductiva con valores de resistividad <10 Ohm-m con espesor aproximado 1500 m. Asimismo, infirió el reservorio geotérmico con valores de resistividades intermedias (11 a 70 Ohm-m), el cual subyace a la capa conductiva con espesor de 1 a 1.2 km a una profundidad de 2300 m desde la superficie, y que podría estar compuesto de alteraciones propilíticas con porosidad y permeabilidad propias de un reservorio geotérmico. La gravimetría y la aeromagnética en Kovire identificó anomalías asociadas a las estructuras geológicas N-S y posibles zonas fracturadas con ascenso de fluidos calientes y rellenadas con minerales de alta densidad relacionada con la presencia de arcillas. Para el sistema Ancocollo-Vilacota, con MT también se evidenció una anomalía conductiva superficial con valores de resistividad <10 Ohm-m y espesor variable de 300 a 1000 m. Asimismo, al SO del perfil se identificó una anomalía conductiva <10 Ohm-m desde los 4500 m de profundidad ampliándose al NE, lo cual podría estar relacionado a una fuente de calor que provendría del cerro Inciensocucho, que correlaciona con la aeromagnética de anomalía negativa (BM-2) en superficie al SO-NE. Es aquí posiblemente donde las alteraciones hidrotermales influyen en la desmagnetización de las rocas debido a los fluidos geotermales. Finalmente, con los resultados geológicos, geoquímicos y geofísicos, se propuso los modelos conceptuales para las zonas geotermales de Kovire (antes Borateras) y Ancocollo. Así, la fuente de calor en Kovire estaría relacionada al complejo volcánico Purupuruni-Pisarane, mientras que para el sistema Ancocollo-Vilacota, estaría asociada al centro volcánico Inciensocucho. El potencial geotérmico estimado por el método volumétrico de Montecarlo determinó 60 MWe para el sistema geotermal de Kovire y 120 MWe para el sistema geotermal de Ancocollo-Vilacota.