Caracterización y evaluación del potencial geotérmico de la zona geotermal Calientes, Candarave, región Tacna – [Boletín B 97]

Abstract

La Dirección de Recursos Minerales y Energéticos del Ingemmet llevó a cabo un estudio de caracterización y evaluación geotérmica de Zona Geotermal Calientes, una de las más promisorias para el desarrollo de la energía geotérmica en el Perú y que se encuentra ubicada en el distrito de Candarave, provincia de Candarave, región Tacna. Dichos estudios muestran los resultados del contexto geológico distrital y regional, teledetección, geoquímica y geofísica. El área de estudio abarca el valle de Calientes que se caracteriza por presentar manantiales geotermales, pozas con gas burbujeante y géiseres de bajo caudal y presión, manifestados en un ambiente volcánico Cuaternario. Estas fuentes descargan en ambas márgenes del río del mismo nombre en dirección NE–SO. La geología de la Zona Geotermal Calientes abarca desde el Jurásico hasta el Cuaternario. Se han reconocido secuencias antiguas que van desde el Jurásico superior hasta el Cuaternario, representadas por el Grupo Yura, en sus formaciones Labra, Gramadal y Hualhuani; las secuencias volcánicas del Grupo Tacaza y las formaciones Tarata y Huilacollo, que, por sus características geológicas, en estas unidades se estaría formando el reservorio del sistema. Por otro lado, las unidades de la Formación Huaylillas, Formación Capillune y Grupo Barroso actúan como la capa sello del reservorio. Estas capas son producto de la alteración argílica avanzada, donde las lavas andesíticas y tobas cristalinas han sido transformadas a arcillas como las esmectita y montmorillonita. Las principales estructuras identificadas que controlan la permeabilidad del sistema siguen una orientación E–O y NO y SE. Estas fallas profundas han sido validadas en superficie e interpretadas en subsuelo, siendo corroboradas con datos magnetotelúricos. Asimismo, se observó la presencia de fallas y alteraciones hidrotermales entre los cerros Calientes y Yucamane Chico, relacionadas con estructuras de orientación NO–SE, todas ellas cercanas al flujo ascendente. La mayor densidad de lineamientos se encuentra al NE del volcán Yucamane, entre los centros volcánicos Yucamane Chico y Nazaparco, así como en el valle Calientes, indicando una buena permeabilidad vertical y horizontal del sistema. Las características geoquímicas de los fluidos geotermales fueron analizadas en función de los parámetros fisicoquímicos (temperatura, pH, conductividad eléctrica y TDS), así como su composición química e isótopos estables (δ2H y δ18O). Con base en los resultados obtenidos, se analizó el mecanismo de formación de los fluidos geotérmicos y se estableció un modelo geoquímico conceptual. Asimismo, se determinó que el tipo hidroquímico de las aguas termales es clorurado alcalino (Na–Cl) y la interacción agua–roca alcanza el equilibrio completo. La formación de agua geotérmica en el área se ve afectada por la infiltración de la precipitación atmosférica, mientras que hacia el NE (Larjanco) es agua lixiviada. Las aguas Na–Cl de pH ligeramente alcalino son de largo recorrido y circulan por litologías profundas con descarga de alto contenido de Li, B y SiO2. La fuente de recarga de agua geotérmica es la precipitación atmosférica de acuerdo con los resultados de isótopos estables (δ2H y δ18O), y la elevación de recarga de agua geotérmica es de aproximadamente 4500–5490 m. Con la geotermometría de cationes (Si, Na, K, Ca, Mg) se estimó la temperatura del reservorio en un promedio de 250 °C con fluidos de flujo ascendente en dirección al complejo volcánico Yucamane–Calientes. El sistema geotermal en Calientes sería de alto flujo de calor convectivo y sugiere que existe un potencial geotérmico promisorio. El método geofísico utilizado en esta investigación fue la magnetotelúrica, que permitió investigar las estructuras localizadas a nivel profundo del sistema geotermal Calientes. A partir de la caracterización de la resistividad eléctrica, se logró fijar que el reservorio geotérmico se ubica, en promedio, entre 1200–1500 m de profundidad, y se determinó la distribución de fallas profundas y someras que son parte de la permeabilidad del sistema. Los resultados obtenidos mostraron una tendencia principal NO–SE y una tendencia menor EO y NS. Mientras tanto, los resultados (MT) muestran una zona conductora y varias resistivas a diferentes profundidades, que correlacionan con zonas de fallas y descarga de fuentes geotérmicas. También, se realizó la interpretación de datos aeromagnéticos para definir lineamientos estructurales profundos y someros en el área de estudio, cuyos resultados están relacionados con las rocas del centro volcánico Nazaparco con alteración hidrotermal y un fuerte control estructural con orientación predominante NO–SE. Finalmente, el potencial geotérmico estimado para la Zona Geotermal de Calientes, con probabilidades entre 90 % y 50 %, fue estimado en el rango de 66–102 MWe.