Simulación de sistemas hidrotermales mediante modelos de transporte reactivo: el caso de San Felipe - Los Andes, Chile Central

Abstract

En la zona de San Felipe Los Andes existen numerosos manantiales termales y evidencia de circulación de fluidos de alta temperatura a través de la Zona de Falla Pocuro. La configuración de la zona, determina la existencia de un sistema hidrotermal del cual se desconocen las claves de su evolución. Para ello, en este trabajo se desarrollan simulaciones de transporte reactivo en el software Crunchflow, que buscan determinar la evolución de los fluidos hidrotermales y su relación con la mineralogía secundaria identificada en la zona de estudio. En base a esto, se generan tres escenarios: el primero, simula las condiciones actuales; el segundo, que a su vez conglomera cuatro simulaciones, corresponde a las mismas condiciones que el primer escenario, pero con un aumento gradual de la temperatura global; finalmente, se plantea un tercer escenario en que se simula el ingreso de fluidos profundos de alta temperatura (250°C) en la zona de falla, cuya composición inicial se explora a través de dos sub-escenarios. Para el tiempo de simulación (1,000 años) en la situación actual (escenario I) sólo ocurre precipitación de calcita (0.2% volumen máximo). Cuando la temperatura global del sistema se establece en 100°C (simulación II.4) se mantiene la formación de calcita, pero comienza a precipitar levemente epidota (volumen máximo 0.4%) y clorita en muy baja cantidad. El ingreso de fluidos de alta temperatura en el escenario III, trae consigo la formación de sílice, y en el sub-escenario en que los fluidos profundos son de tipo clorurados, además se tiene precipitación de wairakita en la zona en que dichos fluidos entran al sistema, llegando a ocupar un 5% del volumen total. Los resultados obtenidos confirman que el proceso de interacción agua - roca constituye el factor más importante en la química de fluidos geotermales, al ser capaz de reproducir casi en su totalidad la hidroquímica observada en la zona de estudio, aun cuando otros procesos pueden ocurrir. Finalmente, se plantea que el sistema hidrotermal se ha desarrollado principalmente en tres estadios: en primera instancia, por efecto de la circulación de fluidos clorurados de alta temperatura, se genera precipitación de wairakita y sílice; luego, mediante dilución con agua de recarga de carácter bicarbonatada y/o en menor grado, un enfriamiento del sistema, llevan a un segundo estadio en que ocurre precipitación de zoisita y clorita; finalmente, la continua dilución con agua de recarga y enfriamiento del sistema, llevan a un tercer estadio que incluye la situación actual, en que se genera precipitación de calcita.