Origen de los fluidos termales e implicancias para los sistemas geotermales de Aysén: Una Aproximación desde la hidrogeoquímica

Abstract

La región de Aysén, ubicada en la Patagonia chilena, presenta las condiciones óptimas para la formación de sistemas geotermales: i) la existencia de variadas fuentes de calor, ii) abundantes precipitaciones (~ 1200 mm/año), y iii) sistemas de fallas activas que favorecen la circulación y el ascenso de fluidos profundos. Tales características han propiciado la surgencia de numerosas fuentes termales localizadas principalmente a lo largo del sistema de falla Liquiñe-Ofqui (SFLO) en rocas generalmente plutónicas del Batolito Nor-Patagónico (BPN) tanto en zonas interiores como costeras. Si bien, estudios previos han catastrado y caracterizado estas fuentes termales, poco se conoce sobre el origen de los fluidos y los procesos formadores involucrados, más aún, ni su hidrogeoquímica ha sido investigado en profundidad. Por ello, la presente tesis realiza un análisis químico e isotópico de las muestras de aguas termales, meteórica y de fiordo tomadas en la región con el objeto de responder a estas incertezas y entender la relación que existe entre estos fluidos. Las características fisicoquímicas de los manantiales termales junto con análisis estadísticos multivariable revelaron la presencia de 3 grupos hidrogeoquímicos (G1, G2 y G3). G1 y G3, de tipo Na-Cl, comprende las fuentes termales ubicadas en los bordes de los fiordos con conductividades eléctricas (CE) mayor a 1000 µS/cm y pH cercanos al neutro, mientras que G2, de tipo Na-Cl-HCO3, está formado por manantiales termales ubicados en zonas interiores con CE menores a 1000 µS/cm y pH ligeramente alcalinos. Junto con lo anterior, se identificaron dos procesos hidrogeoquímicos dominantes que controlan el quimismo de las fuentes termales: F1 asociado a la mezcla con agua de fiordo variando entre 1.5% y 45.0% y F2 relacionado con disolución de rocas silicatadas y/o aporte de fluidos magmáticos a elevadas temperaturas. Los datos isotópicos de δ2H and δ18O indican procesos de recarga actual y limitado intercambio isotópico de oxígeno durante los procesos de interacción agua-roca, las razones isotópicas de 87Sr/86Sr indican que las rocas plutónicas del BNP junto con el agua meteórica actual son las fuentes predominantes de Sr, y los datos de δ13CTDIC sugieren contribución de CO2 profundo asociado a las fuentes termales de G3, probablemente debido a contribución de fluidos magmáticos. Esto último, es consistente con las mayores temperaturas de equilibrio estimadas a partir de los geotermómetros de sílice y cationes. Por último, las condiciones tectónicas e hidrogeoquímicas de las fuentes termales de la región de Aysén no muestran indicios de la existencia de un reservorio geotermal como tal, sino más bien sugieren una circulación de agua meteórica actual a profundidades intermedias a través de rocas plutónicas fracturadas del BNP, con patrones de circulación y tiempos de residencias relativamente cortos.