caldera chacana

MASTER EN ENERGÍAS Y COMBUSTIBLES PARA EL
FUTURO
PROYECTO FIN DE MASTER
“ESTUDIO DE POSIBILIDADES GEOTÉRMICAS EN EL AREA DE
PAPALLACTA - CALDERA CHACANA – ECUADOR”
Tutor UAM: D. Fernando López Vera
Tutor IGME: D. Celestino García de la Noceda
Alfonso Meza Oleas
Junio 2012
1
ÍNDICE
1 INTRODUCCION
3
1.1 Antecedentes y Justificativos
3
1.2 Objetivos
5
1.3 Metodología y Alcance
5
1.4 Area de Estudio
5
1.5 Aspectos Conceptuales
6
1.6 Estudios previos
6
2 EVIDENCIA GEOTERMICA
9
2.1
Evaluación de la información relativa existente
10
2.2 Geología Regional
10
2.3 Geología Local
12
2.4 Climatología, Hidrología e Hidrogeología de la zona
14
2.5 Estudios Geoquímicos
14
2.6 Reservorio Geotérmico
18
2.7 Conclusión de evidencia geotérmica
18
3. PROSPECCIÓN DEL RECURSO GEOTÉRMICO
21
3.1. Técnicas Geológicas
3.2. Técnicas Geoquímicas
3.3 Geotermometría química.
21
21
22
3.4 Técnicas geofísicas.
22
3.5. Estudios a realizar.
28
3.6 Análisis de Costos
32
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
35
37
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
2
1.- INTRODUCCIÓN
El presente estudio está orientado a estructurar el aprovechamiento del potencial
geotérmico que dispone Ecuador en la caldera Chacana, para la generación de energía
eléctrica.
1.1.
Antecedentes y Justificativos
La energía geotérmica es aquella que subyace en las entrañas de la Tierra, la cual
mediante técnicas de perforación e intercambio de calor puede aprovecharse para la
producción de energía eléctrica cuando se dispone de temperaturas superiores a 150 ªC,
con temperaturas más bajas puede ser aprovechada para la industria, calefacción y
refrigeración de ambientes.
El Servicio Geológico de los Estados Unidos de Norteamérica (U.S. GEOLOGICAL
SURVEY, página WEB), considera que el potencial de esta energía limpia supera en
50,000 veces la energía combinada de todos los recursos de petróleo y gas del mundo.
Un recurso geotérmico es aquella parte de la energía geotérmica que puede ser utilizada
por el hombre, con las técnicas actuales de perforación y extracción.
Para que esta energía pueda ser aprovechada para la generación eléctrica, debe
encontrarse un yacimiento geotérmico, el cual debe contar con las siguientes condiciones
geológicas:
Fuente: Galardi Luis, IAE



Existencia de un foco de calor elevado capaz de calentar suficientemente los
fluidos.
La presencia de una capa de alta porosidad y permeabilidad (acuífero) a una
profundidad razonable que permita la acumulación o circulación de agua o vapor.
Como el agua generalmente procede de la lluvia (meteórica) se necesita una
buena conexión entre al acuífero y al superficie con el fin de asegurar una recarga
abundante.
Una roca impermeable por encima del acuífero que actúe como capa cobertera e
impida que los fluidos geotérmicos escapen.
3
Ecuador se encuentra situado en la parte noroeste de América del Sur, forma parte del
Cinturón de Fuego del Pacífico, caracterizado por concentrar algunas de las zonas
de subducción más importantes del mundo, lo que ocasiona una intensa
actividad sísmica y volcánica debido a la colisión de las placas oceánicas de Nazca y
Sudamericana, lo que le convierte en poseedor de un gran recurso geotérmico.
Ecuador continental, está atravesado de norte a sur por dos ramales importantes de la
Cordillera de los Andes (Occidental y Real u Oriental), donde se han contabilizado 27
volcanes potencialmente activos. De ellos, siete volcanes continentales y siete volcanes
de las islas Galápagos han tenido erupciones desde el año 1532.
En 1986 el Banco Mundial resaltaba que el Ecuador dispone de tres principales fuentes
económicas de energía primaria para fines de generación eléctrica: hidro-energía, gas
natural y geotermia.1, lastimosamente hasta la fecha no se ha aprovechado dicho
potencial.
Estudios geotérmicos en Ecuador
Los
estudios
orientados
a
encontrar recursos geotérmicos,
iniciaron en 1979, fue INECEL
(Instituto
Ecuatoriano
de
Electrificación que en la actualidad
ya no existe) hoy CONELEC
(Consejo Nacional de Electricidad),
en convenio con la Organización
Latinoamericana
de
Energía
(OLADE) y el asesoramiento de
AQUATER de Italia, BRGM de
Francia
y
el
Instituto
de
investigaciones
Eléctricas
de
México, quienes iniciaron con el
“Estudio
de
Reconocimiento
Geotérmico Nacional”.
De acuerdo a datos proporcionados por SIEE (Sistema de información y Estadísticas
Energéticas de la OLADE) se estima el potencial Geotérmico de Ecuador en alrededor de
534 MW.
En el año 2008 el CONELEC, contrató un estudio de consultoría para determinar el “Perfil
del Proyecto Geotérmico Chalupas y Resumen de Otras Áreas Geotérmicas en el
Ecuador”, como resultado de éste se obtiene la Tabla 1, que identifica a 22 áreas de
interés geotérmico:
1
Aguilera Ortiz Eduardo, Artículo de Corporación para la Investigación Energética
4
1.2.
Objetivos
1.2.1. Objetivo General
Promover el aprovechamiento de los Recursos Geotérmicos que dispone el país,
desarrollando tecnologías de generación eléctrica a través de energías renovables y no
contaminantes, minimizando de esta manera la importación de combustibles fósiles
orientados a la generación de energía eléctrica.
1.2.2. Objetivos Específicos



1.3.
Investigar la información de los estudios existentes sobre la zona de interés.
Analizar los datos obtenidos y determinar las diferentes características del
yacimiento.
Determinar y recomendar la secuencia de estudios a realizar en base a
técnicas actuales.
Metodología y Alcance
La metodología a seguir y su alcance, buscan cumplir con cada uno de los objetivos
específicos, para lo cual se ha dividido el estudio en las etapas siguientes:
1.3.1. Etapa 1
Investigar y recopilar información existente relacionada con el estudio a realizar,
valiéndose de los siguientes medios: libros, publicaciones científicas, Informes técnicos,
mapas, fotografías y páginas web.
5
1.3.2. Etapa 2
Procesar los datos obtenidos de los diferentes medios y analizar sus resultados.
1.3.3. Etapa 3
Identificar y recomendar los estudios que deberían realizarse para determinar la viabilidad
de emprender con el proyecto de generación eléctrica.
1.4.
Área de Estudio
De las diferentes áreas identificadas como potenciales centros de aprovechamiento
geotérmico, se ha escogido a la Caldera Chacana, considerando que existen estudios
preliminares sobre la zona, cuenta con una infraestructura vial adecuada y por otro lado,
la empresa EPPETROECUADOR, dispone de una estación de bombeo del Oleoducto
Transecuatoriano en ese sector.
1.4.1. Ubicación
La caldera Chacana se encuentra ubicada a 60 Km al este de la ciudad de Quito,
localizada en la parte superior de la cordillera Real en alturas sobre los 4500 msnm, en la
Provincia de Napo.
En base a los diferentes estudios realizados, en la parte sur de la caldera se han
identificado dos áreas con gran potencial geotérmico, denominadas: Cachiyacu (voz
quechua que significa “agua salada”) en la parte suroeste y Jamanco al noroeste.
Al encontrarse la Estación de Bombeo dentro del área de Jamanco, este estudio centrará
toda su atención en ella.
1.4.2. Rasgos característicos
Chacana es una enorme y erosionada caldera volcánica existente desde el Plioceno y es
uno de los mayores centros volcánicos de los Andes del norte. Dispone de una longitud
en sentido N-S de 32 Km y en sentido E–O entre 18 y 24 Km (Hall & Mothes, 2001),
dando un área total aproximada de 672 Km2.
Chacana se formó con grandes erupciones durante tres ciclos de volcanismo, de tipo
andesítico a riolítico, desde aproximadamente 240.000 años. Flujos de lava dacítica
hicieron erupción por las fisuras del piso de la caldera hace 30.000 y 21.000 años.
Numerosos domos de lava se formaron dentro de la caldera los que han sido fuente de
erupciones y flujos de lava durante el siglo XVIII.
El volcán Chacana continua activo, a lo largo del tiempo enormes erupciones han dado
forma a su cuenca, domos y conos de escoria se levantaron y colapsaron durante
milenios, grandes glaciares alteraron las formaciones volcánicas al interior, erupciones
subglaciares habrían inundado valles enteros, flujos de lava recientes cambiaron cursos
de ríos y formaron las actuales lagunas de Papallacta, Muertepungo, Tumiguina y Secas,
entre otras.2
2
Ecuador Ciencia http://www.ecuadorciencia.org
6
1.5.
Aspectos conceptuales
Caldera Volcánica
Una caldera volcánica es una gran depresión (pero no es
un cráter), causada por diferentes eventos, como el
hundimiento
de
una
cámara magmática o
por
deslizamientos. inestable y desplomándose a favor de la
gravedad.
Se originan cuando un edificio volcánico aumenta mucho
su altura respecto a su base, volviéndose una estructura
plana, aproximadamente circular, con un fondo más o
menos extenso y paredes verticales muy parecidas a
los cráteres, pero de grandes dimensiones.
Calderas Riolíticas
Las calderas riolíticas complejas son las más explosivas
de la Tierra. Sin embargo, su aspecto no suele ser el de
un volcán. Generalmente son tan explosivas, que cuando
entran en erupción, terminan colapsándose sobre sí mismas. Esto también les hace
llamarse volcanes inversos. Sus cámaras de magma son enormes extensiones que
pueden llegar a medir miles de kilómetros cuadrados en todas direcciones. También
pueden dar lugar a explosiones más pequeñas durante el tiempo de reposo existente
entre las etapas activas de su existencia. En cuanto a su origen, poco se sabe al
respecto. Los ejemplos más conocidos de calderas riolíticas complejas (también
llamadas supervolcanes) son las de Yellowstone, Toba y Taupa.
La caldera Chacana se encuentra en el centro riolítico más grande del Ecuador, por lo que
se estima tiene un gran potencial geotérmico para generar electricidad.
1.6.
Estudios previos3
De la investigación realizada se han encontrado varios estudios relacionados con el tema,
de los cuales destacamos los de mayor interés para el presente trabajo:




3
Wolf (1892) describe como volcánicas las lomas entre el Antisana y el Valle de los
Chillos. Señala que las bases del Antisana son andesitas cuarzosas con
textura macroporfídica y que en la zona existen cráteres que perdieron sus formas.
Stübell (1897) describe a la zona de estudio como una cúpula con centros
eruptivos sobre ella, a la que agrupa como Macizo Chacana. Sugiere que los
flujos recientes de Antisanilla (Pinantura), Cuscungo y Potrerillos (Papallacta)
tienen una comunicación con el centro principal de erupción del Chacana.
Reiss (1929) sugiere que los centros Chacana y Chusalongo (voz quechua
que significa duende) son centros de erupción independientes.
Pozo (1982) describe una secuencia de tobas, andesitas, vitrófiros, dacitas y
materiales piroclásticos pertenecientes a un volcanismo comprendido entre el
Plio-Pleistoceno y el reciente localizado al SE de Pifo. La parte más joven
Villares Jibaja, 2010 Estudio Geovulcanológico de la zona sur de la caldera Chacana
7





está representada por flujos de lava andesítica y dacítica encausados en
valles. Las rocas muestran una tendencia a ser más ácidas en el tiempo. Los
flujos de lava más jóvenes son post-formación de los valles actuales, postfallamiento y principalmente post cangahua (voz quechua que significa Tierra
estéril) y glaciación
Carrasco (1987) señala que la margen occidental de Chacana está constituida
por terrenos volcánicos del Terciario superior y del Cuaternario, que se asientan
presumiblemente sobre rocas metamórficas de la Cordillera Real. La
secuencia lito-estratigráfica de la zona consiste de 3 series ácidas y 3 series
básicas alternadas. Los productos volcánicos muestran un amplio rango de
diferenciación desde andesitas basálticas hasta riolitas, no aflora el
metamórfico. El volcanismo joven está asociado con estructuras tectónicas de
orientación NNW-SSE en el borde occidental de la Cordillera Real.
La Caldera Chacana fue propuesta por Hall & Beate (1991) y fue incluida en el
mapa geológico del Ecuador 1:1.000.000 (Litherland et al., 1993).
Hall & Mothes (2001) señalan que Chacana es la caldera más grande de los
Andes del Norte. El edificio fue construido con los productos de al menos tres
ciclos magmáticos, cada uno caracterizado por andesitas, seguido por dacitas y
luego riolitas; su edad se estima entre 1 y 1.7 Ma. La caldera se formó de la gran
emisión de magma riolítico, creando la estructura denominada “Los Tablones” de
edad entre 0.75-0.98 Ma. Después de un largo período de reposo se tiene
actividad en el cerro Potrerillos, en los flancos suroccidentales del edificio, en el
centro Yarangala y numerosos flujos lávicos de dacita que salieron de fisuras
distribuidas dentro de la caldera. Flujos de lava del siglo XVIII y fuentes termales
con temperaturas de hasta 65 ºC sugieren que el centro Chacana aun está activo.
Hall & Mothes (2008) proponen que la Caldera Chacana es de edad pleistocénica,
asentada sobre un basamento metamórfico y está constituida por cuatro grupos
litológicos. El primero es un cinturón de diques y brechas que constituyen el
borde estructural en su margen oriental. El segundo grupo corresponde a una
secuencia de más de 1250 metros de espesor que forma el flanco exterior de la
caldera. El tercer grupo corresponde a tres tipos de roca del relleno de la caldera:
a) tobas y brechas alteradas; b) lavas andesíticas porfiríticas negras; c)
sedimentos de origen fluvial, que actualmente representan el área de resurgencia
del piso caldérico. d) el cuarto grupo es representado por emisiones de flujos de
lava de composición de andesitas ácidas a dacitas.
Villares Jibaja(2010) realiza un estudio geoquímico de los manantiales de agua
caliente del sector de Jamanco y Cachiyacu, estima que la temperatura del
reservorio es de 230ºC y 270ºC respectivamente.
2.- EVIDENCIA GEOTÉRMICA
Siguiendo el esquema presentado por OLADE en su documento “Metodología de
Exploración Geotérmica” (OLADE 1978), se pueden distinguir cuatro fases en la
investigación de un yacimiento de alta temperatura:




Reconocimiento.
Prefactibilidad.
Factibilidad.
Desarrollo y Explotación
En la fase de reconocimiento se cuenta con un recurso netamente especulativo y el
explorador o investigador debe buscar la presencia de manifestaciones termales en la
8
superficie con una actividad volcánica asociada a ellas y tiene como finalidad la selección
de las regiones con mejores perspectivas (al menos 20 Km 2 para cada prospecto), así
como la proposición de programas de investigación que se debe realizar en cada región.
Con el fin de facilitar su compresión, a la fase de prefactibilidad se la divide en dos: inicial
y avanzada, a su vez, la inicial, al comienzo cuenta con un recurso hipotético, es decir,
un recurso que aun no se encuentra identificado, en esta etapa se aplican técnicas más
generales que, aunque son resolutivas, también conllevan menor coste por unidad de
superficie, que entre otras son: estudio geológico, que nos permite obtener la estructura
geológica, la definición del almacén y cobertera; estudio hidrogeológico y geoquímica con
los cuales se identifica el quimismo de las aguas, las condiciones del equilibrio agua-roca,
el proceso de los fluidos de recarga y de circulación y una estimación de la temperatura
del reservorio; estudios geofísicos estructurales permiten información detallada de la
estructura geológica regional, convirtiendo de esta manera al recurso hipotético en
reserva posible. Por otro lado, la prefactibilidad avanzada permite determinar reservas
probables, para lo cual a medida que se restringen las áreas de posibilidades, se van
aplicando técnicas más resolutivas y por lo tanto de mayor coste por superficie, estas
técnicas principalmente son: estudios geofísicos de detalle, para identificar y delimitar
anomalías geotérmicas, calcular el potencial geotérmico y seleccionar puntos para la
prospección profunda mediante sondeo, en los lugares de mayor anomalía. Se diseña el
primer modelo del yacimiento. Se realizan sondeos exploratorios profundos,
generalmente de pequeño diámetro, cuya misión fundamental es reconocer las distintas
formaciones geológicas que pueden constituir la cobertera y el almacén así como
caracterizarlos adecuadamente.
Al final de la fase de factibilidad se contará con reservas probadas, confirmando el
modelo del yacimiento, evaluando las características del almacén y fijando cantidades de
extracción, además se define el tratamiento del fluido, los procesos de conversión, etc.,
para esto se requiere la realización de sondeos exploratorios de mayor diámetro, a los
que también se les denomina de pre-explotación, ya que pueden utilizarse posteriormente
en producción. En estos sondeos se llevan a cabo diagrafías que sirven para completar el
conocimiento adquirido del yacimiento así como ensayos de producción de larga
duración. Con los datos obtenidos, se diseña el modelo de explotación del yacimiento,
definiendo las características básicas de dicha explotación: caudales de extracción,
dimensionado de las obras de captación, tratamiento de fluidos geotérmicos, procesos de
conversión en energía eléctrica, gestión de fluidos residuales, evaluación o estimación de
la evolución en el tiempo de las características del yacimiento, etc.
En la fase de desarrollo y explotación permanece continuamente la actividad
investigadora, tendiente a: buscar otros puntos de perforación para nuevos sondeos de
producción, perfeccionar el conocimiento que se tiene del almacén y fluido geotérmico,
analizar la variación de sus características con la extracción de energía, con lo cual es
posible predecir la vida del yacimiento, investigar sobre problemas de explotación, etc.
Todos éstos son factores importantes en el resultado final de la explotación.
Desde la primera fase la investigación de un posible yacimiento geotérmico involucra el
trabajo conjunto de varias ramas de la tecnología: geología, geoquímica, geofísica e
ingenierías que permitan ubicar y posteriormente determinar las características del
yacimiento.
9
2.1.
Evaluación de la información relativa existente
Considerando que el estudio tiene una parte netamente geológica, el análisis de la
información, se lo ha dividido en un estudio regional, para luego ir centrándose en la
geología local de la caldera Chacana.
2.2 Geología regional
La cordillera de los Andes es una cadena de
montañosa de América del Sur comprendida
entre los 11° de latitud N y los 56° de latitud S,
que atraviesa Argentina, Chile, Bolivia, Perú,
Ecuador, Colombia y parte de Venezuela. La
altura media alcanza los 4000 metros, con
numerosos puntos que llegan y superan los
6000 msnm.
El volcanismo en los Andes ecuatorianos es el
resultado de la subducción de la placa
oceánica de Nazca bajo la placa continental de
América del Sur. La placa oceánica de Nazca
tiene una edad de entre 12 y 20 millones de
años (Ma) e incluye a la Cordillera submarina
de Carnegie. Esta cordillera de origen
volcánico, es producto de la actividad del punto
caliente de Galápagos sobre la placa de Nazca.
El arco volcánico ecuatoriano se caracteriza por ser muy ancho (100-120 km) y presentar
varias filas paralelas de volcanes. De acuerdo con la clasificación que hace Hall & Beate
(1991), los volcanes ecuatorianos, están definidos por cuatro filas según el tipo de
basamento que los subyace: Cordillera Occidental, el Valle Interandino, la Cordillera Real
y el Oriente.
El presente estudio se centrará en la cordillera Real que es la que alberga a la caldera
Chacana.
10
2.2.1 CORDILLERA REAL
Es el núcleo más antiguo de los Andes Ecuatorianos y está ubicada al este de la
depresión interandina, contiene la tercera fila de estratovolcanes, que a diferencia de la
cordillera Occidental, donde los edificios volcánicos se encuentran formando
prácticamente una línea recta, aquí, están dispersos sin ninguna organización. La longitud
de esta franja alcanza unos 350 km con una anchura de hasta 30 km. Su rumbo es
paralelo a la fila volcánica de la Cordillera Occidental. Los principales volcanes que
definen este lineamiento son (de Norte a Sur): El Soche, Cayambe, Pambamarca, la
caldera Chacana, Antisana, Sincholagua, Cotopaxi, caldera de Chalupas-Quilindaña,
Tungurahua, El Altar y Sangay.
Estos edificios se caracterizan por ser grandes y espectaculares estrato-volcanes, con
diámetros entre 10-20 km y alturas de hasta 5900 msnm, varios han sido muy activos en
tiempos históricos, como por ejemplo el Cotopaxi, Tungurahua o Sangay. En cuanto al
tipo de magmas, estos estratovolcanes son bastante uniformes, las rocas más comunes
son las andesitas básicas y las andesitas. Excepcionales en este sentido son los volcanes
Cayambe, Soche y Cotopaxi cuyas erupciones recientes han producido comúnmente
dacitas y riolitas. Merece especial atención la existencia de dos grandes sistemas
magmáticos en la Cordillera Real: las calderas: Chacana y Chalupas, caracterizadas por
gigantescas erupciones riolíticas durante el Pleistoceno tardío.
Con el transcurso del tiempo, estos volcanes han sufrido repetidas etapas de
construcción y destrucción parcial de sus respectivos edificios, dando lugar a morfologías
e historias volcánicas complejas. Los estudios volcanológicos y las dataciones de
carbono 14 han permitido establecer que los conos más jóvenes de estos edificios fueron
construidos durante el Holoceno, como son los casos del Cotopaxi, Tungurahua,
Cayambe, Sangay y probablemente del Antisana.4
Durante el proyecto “Cordillera Real” de la British Geological Survey (BGS) Litherland et
al. (1994) la describe valiéndose de una nomenclatura por “divisiones” o “terrenos”
separados por mega-fallas y grandes zonas de cizalla, cada una compuesta de
subdivisiones que muestran un grado de coherencia litotectónica, consistente de rocas
metamórficas del Paleozóico al Cretácico Inferior que fueron intruidas por granitos tipo I y
S, además de extensos depósitos volcánicos terciarios y cuaternarios.
Esta cartografía fue presentada y basada en edades isotópicas, siendo la secuencia de
las divisiones de Este a Oeste:





Zamora
Salado
Loja
Alao y
Guamote
Los límites tectónicos entre las divisiones son:



4
Falla Cosanga Méndez,
Falla Llanganates
Falla Frente Baños y
http://www.igepn.edu.ec/index.php/volcanes/volcanismo-en-ecuador.html?start=3
11

Falla Peltetec (Vaca et al 2005)5
Información detallada de las divisiones señaladas se encuentra en el Anexo 1 GEOLOGIA
DE LA CORDILLERA REAL.
2.3 Geología local
La Caldera Chacana es el centro volcánico riolítico cuaternario más grande del Ecuador.
Las características morfológicas iniciales de formación de la caldera son ahora casi
irreconocibles en el terreno. En la parte norte el borde topográfico es fácilmente
reconocible (cotas 4000 – 4300 m); el resto es un gran conjunto de lomas, ríos, montes y
valles, lagunas y pantanos, la mayoría a una altura entre 3300 y 4200 msnm.
La Caldera está construida sobre un basamento metamórfico en su zona central y
oriental, mientras que el basamento de los flancos occidentales estaría reposando sobre
rocas oceánicas no expuestas del terreno Pallatanga de edad Cretácica, acrecionadas al
continente hace aproximadamente 75 Ma. En la Cordillera Real, existe un gran hiato
deposicional hasta aproximadamente 8 – 6 Ma cuando se depositó la formación
Pisayambo, la cual es de rocas volcánicas de composición esencialmente basáltica y
andesítica. Posterior a estos depósitos se asume la presencia de un campo volcánico
andesítico, el cual representaría la fase inicial y poco evolucionada de numerosas
cámaras magmáticas cercanas entre sí y que posteriormente darán lugar a la Caldera
Chacana.
La caldera se construye sobre una zona estructuralmente controlada por fallas regionales
5
Guadalupe Alcocer Rolando, Análisis del uso del método GIN en el proyecto hidroeléctrico Mazar, 2011
12
aproximadamente N-S y N-NE correspondientes a la falla Peltetec al oeste y a una
prolongación de la falla Chingual al este, las cuales presentan cizallamiento dextral, que
facilitaría la alimentación magmática a través de la corteza superior y la consecuente
formación de la caldera por colapso. Se estima que el complejo Chacana inició su
actividad hace aproximadamente 2,7 Ma (Hall y Mothes, 2008) con la construcción de la
serie Tablones, la misma que está constituida por al menos tres secuencias de andesitas,
dacitas y riolitas, cuya formación terminó hace 0,8 Ma.
Las secuencias volcánicas que forman el flanco exterior de la caldera se extienden afuera
de la zona de estudio casi de manera radial tanto hacia el oeste como al norte; hacia el
este se la observa parcialmente como remanentes erosionados, mientras que al sur estas
secuencias están cubiertas por volcánicos más recientes.
Varios diques anulares dacíticos se encuentran en la zona de Papallacta y en el valle
Carihuaycu; estos representarían las estructuras y fallas que limitan el hundimiento de la
caldera, es decir el borde estructural.
A fin de facilitar este estudio y considerando que se distinguen tres
rasgos
geomorfológicos importantes, a continuación se detallan las características de cada uno
de ellos 6 :

El borde topográfico occidental de la caldera,
Se caracteriza por tener un escarpe hacia el este bastante abrupto, con una
inclinación cercana a la vertical y un espesor aflorante que alcanza hasta los 450
m. La pared interna occidental de la caldera tiene una disposición NNE-SSO, está
constituida por varias secuencias volcánicas levemente buzantes hacia el oeste;
gran parte de esta pared en la zona de estudio es conocida como Quincharrumi
(voz quechua que significa “Corral de Piedra”). El flanco exterior de la caldera se
caracteriza por presentar buzamientos leves hacia el occidente, formando la superficie
conocida como Tablones y constituyéndose en las estribaciones de la Cordillera
Real. El leve buzamiento del flanco exterior de la caldera es perturbado por
varios valles profundos en forma de U. Los valles glaciares tienen grandes escarpes
que alcanzan hasta los 400 metros.

La región Sur de la caldera.
En la región suroccidental de la caldera existen dos cuerpos volcánicos (Plaza de
Armas y Tabla Rumi). El Plaza de Armas, alcanza una altura de 4600 msnm,
presenta domos y flujos de lava que se distribuyen hacia los cuatro puntos
cardinales. Pocos kilómetros al Sur del Plaza de Armas está el Tabla Rumi, con una
altura de 4600 msnm.
La zona sur del área de estudio presenta rasgos morfológicos sobresalientes, el rasgo
más notorio es la presencia del estrato-volcán Antisana, que alcanza una altura de 5758
msnm. A pocos kilómetros hacia el Oeste de este volcán se encuentra el volcán
Chusalongo, que tiene una forma de herradura con escarpes internos abruptos
resultado del colapso de su estructura. El punto más alto de este volcan corresponde a
un domo ubicado en su margen oeste, alcanzando una altura de 4800 msnm. En la
base de estos volcanes, la zona presenta una morfología bastante plana, suavizada por
6
Villares Jibaja, 2010, Estudio Geovulcanológico de la zona sur de la caldera Chacana.
13
depósitos de caída y por lahares. La topografía plana es perturbada por flujos del
Antisana. Los flujos que salen hacia el oeste son desviados hacia el sur al contrastar
con la morfología del Chusalongo, los que salen en dirección norte son desviados
hacia el este al chocar con el flanco exterior de la caldera Chacana.
Hacia el SE de la zona de estudio, en el sector Chimbaurco, se diferencia el borde
topográfico de la caldera, el cual hacia el oeste es tapado por flujos de lava. En esta zona
existe un domo colada, que corta el flanco exterior de la caldera.

El relleno de la caldera.
El relleno se compone de materiales tanto volcánicos como sedimentarios. Existen
sedimentos de relleno, que se encuentran en el sector de La Virgen, en la cumbre
de una montaña alargada que funciona como divorcio intercontinental de aguas y
separa los valles Carihuaycu y Río Sucus. Hacia el sur se prolonga hasta el sector
norte de Singunay y hacia el este hasta el río Sucus. Los productos volcánicos
visibles corresponden tanto a domos como flujos de lava intracaldera. Los domos
presentan formas redondeadas algo irregulares, perturbadas por las glaciaciones y
por meteorización, presentan espesores entre 200 y 400 m y alcanzan hasta una
altura de 4135 msnm. Los flujos de lava intracaldera presentes en la zona
son: Flujo Tumiguina, Sucus, Papallacta, dos pequeños flujos ubicados en el
intercambiador de Papallacta y la estructura volcánica conocida como Singunay.
2.4 Climatología, Hidrología e Hidrogeología de la zona
La zona presenta un clima frío y húmedo con una temperatura media anual de 9,4 °C,
su temperatura ambiental promedio máxima es de 19 °C y el promedio mínimo de 1 °C
(SEPAES 1987). La temperatura en la zona es variable, sin embargo se han
identificado temporales de bajas temperaturas en los meses de junio, julio y agosto.
(FUNAN, 1994).
Esta es una zona de altas precipitaciones, con un promedio anual de 1290 mm y una
humedad relativa del 89%, forma parte de la zona lluviosa del páramo de Papallacta.
Los principales ríos de la región son el Quijos, Papallacta, Tambo y el Jatuntinahua.
Río Quijos: Es el principal de la zona, por ser un río de montaña cuenta con muchos
rápidos y saltos en su recorrido. Su longitud aproximada es de 44.5 Km. Cuenta con
numerosos afluentes como: Cambuyacu, Papallacta, Jatuntinahua, Zizaplaya,
Guagrayacu, Machángara y otros.
Río Papallacta: nace en la cordillera de los Andes. Su caudal se encuentra
actualmente muy afectado debido al proyecto Papallacta de la Empresa Municipal de
Agua Potable Quito, que canaliza sus aguas hacia
esa ciudad.
Existen numerosas lagunas, que forman un sistema lacustre de al menos 60 de ellas
de diversa extensión, siendo las más representativas: Papallacta, Tumiguino, Sucus y
Santa Lucía. 7
7
GOBIERNO MUNICIPAL DE QUIJOS, Plan de Desarrollo Estratégico Cantonal de Quijos.
14
8
Mapa del sistema lacustre de Papallacta
2.5
Estudios Geoquímicos
Las técnicas geoquímicas son baratas y han sido consideradas como una herramienta
poderosa para la evaluación de los distintos parámetros del yacimiento, como son:
temperatura, presión, estado de interacción roca-agua, potencial de deposición de
minerales, flujo de calor, patrón de flujo, zona de recarga y descarga, permeabilidad y
tamaño del yacimiento, entre otros. Para obtener estos parámetros, el primer paso es la
determinación de la composición del fluido profundo, separando el agua del vapor
obtenido de los pozos perforados y de las manifestaciones naturales, usando los
principios de conservación de masa y energía. 9
La información del análisis geoquímico que se presenta en este capítulo, ha sido tomada
de Villares Jibaja 2010 y, los datos para el análisis de Beate et al., 2009.
2.5.1 Geoquímica de las rocas de Chacana.
Con el fin de realizar el análisis estratigráfico y la petrografía de las rocas, el estudio
antes mencionado (Villares Jibaja 2010) divide a la zona en unidades y las clasifica en
base a los rasgos geomorfológicos de la caldera, esto es:



Basamento
Secuencias volcánicas del flanco exterior y
Rocas de actividad post colapso (relleno de la caldera)
Según la clasificación que hace Peccerillo y Taylor (1976) las rocas de la caldera tienen
un amplio rango posicional que va desde andesitas basálticas hasta riolitas (54,9 –
72,8 wt. % SiO2), esta variación composicional se observa tanto en las rocas que
8
GUTIERREZ, W. Quijos “La Ruta del Agua”, Actualización de atractivos turísticos del cantón Quijos. Fundación Rumicocha. Quito 2005
9
Verma Pal Mahendra, Boletín IIE, México, septiembre 1999
15
forman el flanco exterior de la caldera, como en aquellas que forman el relleno de
la misma y en los edificios construidos en los márgenes de la caldera.
En el Anexo 2, se presenta la composición detallada de las rocas tomando en cuenta su
ubicación dentro de la estructura de la caldera.
En el grupo de rocas andesíticas (SiO2 menor a 63%) de la Caldera Chacana, se
observa que las rocas más antiguas de cada serie presentan una composición de medioK mientras que las rocas más recientes de cada serie presentan composiciones
de alto-K. El alto-K se relaciona también con el incremento de SiO 2.
Elementos mayoritarios
La siguiente tabla muestra en resumen los rangos composicionales para los elementos
mayoritarios de las rocas de Chacana, normalizados al 100% en una base libre de agua.
Óxido
SiO2
Al2O3
MgO
Fe2O3
TiO2
Na2O
CaO
K2O
P2O5
Contenido Contenido
mínimo
máximo
54,96
72,81
15,18
18,01
0,396
4,86
1,7
8,27
0,33
1,05
3,13
4,6
1,3
7,6
1,17
5
0,05
0,4
2.5.2 Geoquímica de los fluidos geotérmicos de Chacana
Los análisis químicos e isotópicos de los elementos encontrados en los fluidos
geotérmicos, permiten entre otros aspectos evaluar la temperatura de la fuente en
profundidad. Los principios básicos son:


Que existía equilibrio químico e isotópico entre los elementos de una determinada
reacción, dependiente de la temperatura en las condiciones del depósito
geotérmico en profundidad.
Que el restablecimiento del equilibrio no ocurre después que el fluido ha salido del
depósito hasta el momento de efectuar el muestreo.
La mezcla de fluidos de características distintas y la mezcla de los mismos con aguas
subterráneas poco profundas puede complicar la evaluación de la temperatura. Sin
embargo, utilizando más de un geotermómetro, se puede determinar la mezcla y por
consiguiente idear modelos correctos de los sistemas geotérmicos.
De los estudios previamente realizados y en base a las muestras tomadas en las
diferentes fuentes hidrotermales de la zona, a continuación se destacan aquellos
resultados que son significativos y permitirán evidenciar la existencia de potencial
geotérmico:
Los datos físico-químicos de las aguas muestreadas presentan un amplio rango de
valores; así:
16



Temperatura de descarga tiene valores entre 7.5 y 64.6 ºC
El pH varía entre 5.99 y 7.95, y
La conductividad eléctrica va desde 100 hasta 7250 microSiemens/cm.
Estos valores sugieren procesos significativos de interacción agua/roca y agua/gas, de
hecho el pH más bajo indica una posible interacción con gases ácidos, mientras que la
alta salinidad sería indicativa de procesos de disolución de la roca encajante en el
acuífero.
Se determina la existencia de las siguientes familias de aguas:
Fuente: Villares Jibaja



La primera familia es alcalino-terrea-bicarbonatada. Estas aguas son de río,
caracterizadas por una salinidad muy baja y representan la recarga del sistema
geotérmico de Chacana. La salinidad total disuelta de esta agua no excede de 100
mg/litro.
La segunda familia está constituida por aguas alcalino-cloruro-sulfatadas (Cl-SO4),
caracterizadas por una alta salinidad de hasta 5000 mg/litro.
La tercera familia de aguas es alcalino-bicarbonatada, caracterizada por una
salinidad media a alta de hasta 4000 mg/litro.
2.5.2.1. Geotermómetros
Un geotermómetro es un modelo matemático que relaciona la temperatura del
yacimiento con la composición química de los fluidos que afloran de manera natural o
por medio de pozos a la superficie. Existen diversos tipos de geotermómetros
dependiendo de la naturaleza de los componentes seleccionados, entre ellos:
químicos, de gases e isotópicos. 10
Los geotermómetros químicos son herramientas de bajo costo que se usan, tanto para
predecir las temperaturas de equilibrio de los sistemas geotérmicos, como para
dilucidar los principales procesos geoquímicos que ocurren en el interior de los
10
Estudio hidrogeologico Silao, Romita, México 1998
17
yacimientos (El-Naqa y Abu Zeid,1993; Torres et al., 1993; Arnórsson, 2000b, 2000c).
En el cuadro siguiente, se presentan los geotermómetros aplicados a las muestras de
aguas tomadas en Cachiyacu y Jamanco de la caldera Chacana.
Fuente: Villares Jibaja
Para estimar la temperatura del reservorio, se consideran los geotermómetros Na-K,
Na-K-Ca y Na-Li, en base a las siguientes características:

Geotermómetro Na-K. (Ellis y Mahon, 1967)
Los autores demostraron que la interacción del agua caliente con rocas
volcánicas determina relaciones de Na/K en solución estrechamente
relacionados con la temperatura y asimismo en acuerdo con las relaciones
observadas en aguas termales a temperatura conocida, además el
geotermómetro del Na/K es más fiable en cuanto a valorar la temperatura
profunda, reportando valores superiores a los del geotermómetro de la sílice.

Geotermómetro Na-K-Ca (Fournier y Truesdell 1973)
Las temperaturas geotermométricas pueden verse afectadas por procesos de
ebullición, procesos de mezcla con agua fría, y contenidos elevados en Mg y
CO2. El efecto de los procesos de ebullición es fundamentalmente la reducción
del contenido de Ca en los fluidos mediante la precipitación de calcita. En este
caso las temperaturas calculadas serán demasiado elevadas. El efecto de
dilución será pequeño si la salinidad del agua a temperatura elevada es mucho
mayor que la del agua fría con la que se mezcla. Los efectos de la dilución
aumentan a medida que aumenta la cantidad de agua fría. Dado que es muy
difícil evaluar la extensión de los procesos de mezcla, las temperaturas
geotermométricas deben ser utilizadas con extremada precaución.
En general, el método Na-K-Ca proporciona mejores resultados que el método
Na/K, sobre todo cuando se aplica a medios de circulación en ambientes muy
ricos en calcio que no han sufrido procesos de precipitación de carbonato
18
cálcico.

Geotermómetro Na-Li (Fouillac y Michard 1981)
Este método se basa en una correlación derivada empíricamente entre el
y la temperatura, siendo menos sensitivo a los procesos de reequilibrio
que los geotermómetros Na/K o Na-K-Ca.
Los resultados obtenidos mediante la aplicación de este geotermómetro sobre
datos analíticos de aguas correspondientes a manifestaciones termales y pozos
de campos geotérmicos conocidos, ponen en evidencia que el geotermómetro
Na/Li proporciona temperaturas estimadas de mayor fiabilidad que las obtenidas
por los geotermómetros clásicos.
Del análisis de los geotermómetros mencionados, se estima una temperatura de equilibrio
en profundidad de alrededor de 200ºC para las muestras del área de Jamanco.
Por otro lado, el estudio de la geoquímica de gases fue realizado a muestras de gases
burbujeantes, encontrándose que el contenido de CO2 es superior al de las aguas en
equilibrio con la atmósfera, así como los valores de las presiones parciales de He y CO 2
lo que indica que existe interacción entre gases volcánicos y aguas subterráneas
(Capasso and Inguaggiato, 1998).
Aplicando geotermómetros a gases se estimó una temperatura de la fuente de 230 ºC, lo
cual es coherente con el dato obtenido por la aplicación de geotermómetros al agua.
2.6
Reservorio Geotérmico
El reservorio geotérmico de Jamanco está constituido por conductos, diques, domos y
criptodomos que intruyen a la brecha Mogotes y, en menor proporción por flujos de lava,
tobas y brechas del relleno inicial de la caldera. En base al estudio de las rocas del
reservorio, se estima que el mismo tiene una geometría irregular y que podría alcanzar
aproximadamente un kilómetro de espesor.11
En esta zona existen fallas en sentido NE, E-O y N-O, que dan permeabilidad a las rocas
y facilitan la circulación del fluido. La recarga del reservorio de Jamanco, se da por aguas
lluvia y escorrentía superficial a través de los sistemas de estas fallas, al tener en la zona
de Papallacta una precipitación media de 1290 mm, se considera que se puede garantizar
la recarga del sistema.
La brecha freatomagmática Mogotes, constituye una excelente capa sello que rodea
lateralmente al reservorio, las rocas de los domos, diques y conductos, así como las
andesitas – dacitas negras son auto selladas por el efecto de la circulación de los fluidos
hidrotermales, que causan una alteración propilítica e incremento en el contenido de
arcillas.
11
Villares Jibaja (2010), Estudio geovulcanológivo de la zona sur de la caldera Chacana
19
2.7
Conclusión de evidencia geotérmica.
La caldera Chacana forma parte de la provincia riolítica del Ecuador (Hall & Mothes,
2008), presenta productos con composiciones entre andesitas y riolitas y con una
actividad volcánica persistente durante todo el Cuaternario; la última erupción tuvo
lugar hace apenas 240 años. Todos estos productos indican potenciales fuentes de
calor someras que alimentan sistemas geotérmicos de tipo hidrotermal
Tomando en cuenta las características geológicas, así como la distribución de las zonas
de alteración hidrotermal, fallas y manifestaciones termales en superficie, se
consideraron dos zonas de interés geotérmico individuales dentro de la caldera, las
cuales son llamadas Cachiyacu (A1) y Jamanco (A 2) (Ver figura).
Para Cachiyacu las zonas de alteración se encuentran en la serie Tablones, Plaza de
Armas, domo San Clemente y Yanaurco. Para Jamanco las zonas de alteración se
encuentran en el cerro Cojanco y la Loma Baños. Se presenta también la
posibilidad de una tercera zona considerando que tanto A1 como A2 corresponden a
un mismo sistema geotérmico, el cual estaría limitado por los dos grandes
lineamientos (fallas) del Río Tambo y Río Tumiguina, pues entre estos dos
lineamientos están todas las zonas de alteración y fuentes termales, además incluye
a A1 y A2, como se puede apreciar en la siguiente figura.
Fuente: CELEC
20
Como se mencionó anteriormente en el análisis geoquímico a través de la utilización de
los geotermómetros se ha llegado a estimar que la temperatura de la fuente termal de
Jamanco está entre 200 y 230 ºC.
Las diferentes características de la caldera, analizadas anteriormente, aparentemente son
equivalentes con las aquellas requeridas por un yacimiento geotérmico, por lo que al
momento se puede definir un primer modelo hipotético del reservorio, el cual se muestra a
continuación.
21
3. PROSPECCIÓN DEL RECURSO GEOTÉRMICO
En este capítulo se propone la realización de estudios con mayor capacidad de
resolución, que permitan definir el potencial de explotación del yacimiento geotérmico, así
como su viabilidad técnica y económica.
El estudio se centrará en la descripción de los estudios necesarios para la determinación
de los parámetros de producción básicos de un yacimiento geotérmico, de acuerdo al
detalle siguiente:i





Profundidad y dimensiones del acuífero.
Geometría de las rocas encajantes, principalmente de los tramos impermeables.
Temperatura y calidad química del agua, tipo de fase.
Productividad del acuífero (caudal), y
Costes.
Para lograr este objetivo, se cuenta con varias técnicas: geológicas, geoquímicas,
geofísicas y los sondeos de exploración.
3.1.
Técnicas Geológicas
Una vez realizado el estudio regional e identificada una
zona con potencial geotérmico, se debe continuar con la
fase de exploración a escala local, que consiste en un
trabajo de campo con reconocimiento geológico de
detalle, ubicar nuevas manifestaciones superficiales, si las
hubiere y recoger muestras para su análisis
correspondiente.
En el capítulo 2 se realizó el análisis de los estudios
geológicos de la zona, estudios que involucraron la
estratigrafía y tectónica, mineralogía, volcanismo e
hidrogeología así como el estudio de las fallas activas de
la zona.
El análisis citado, se lo ha realizado mediante
observaciones y toma de muestras superficiales, con el fin
de poder inferir una estructura aproximada del subsuelo;
es necesario considerar que todas estas estimaciones
están sujetas a cierto grado de ambigüedad y serán
conocidas con exactitud solamente cuando se haya
perforado un pozo.
3.2.
Técnicas Geoquímicas
Estas técnicas permiten estimar las diferentes formaciones por las que ha circulado el
agua, considerando que por la temperatura del agua y en su camino hacia la superficie,
interactúa con las rocas produciéndo reacciones químicas y provocando que:


Algún mineral de la roca se disuelva y pase al agua.
Se produzca un intercambio iónico entre agua y roca.
22
Por lo tanto, un examen químico exhaustivo de las rocas, aguas y gases permitirá
identificar:





La localización del sistema geotérmico.
Estimar la temperatura del acuífero.
Determinar si el agua está en estado líquido o predomina la fase vapor.
La calidad de agua y,
el origen de la recarga del acuífero.
El estudio Geoquímico realizado a las aguas subterráneas del sector, involucró la
ejecución de análisis químicos, análisis de elementos volátiles y análisis isotópicos,
obteniéndose:



El tipo y cantidad de sales disueltas.
Los iones presentes.
La acidez del agua (pH).
Finalmente, el estudio de los gases no condensables ha permitido identificar aquellos que
están presentes en las aguas del sector. Todos los valores aquí mencionados están
descritos a lo largo del capítulo 2.
3.3.
Geotermometría química.
La geotermometría, en base a los minerales disueltos en las aguas y a su concentración,
permite estimar la temperatura del acuífero, en vista que al aumentar la temperatura el
agua disuelve de mejor manera el cuarzo (SiO2), por el contrario disuelve menos la calcita
(CaCO3); por lo tanto en aguas con alto contenido de cuarzo es probable que la
temperatura de la roca en equilibrio con este fluido sea elevada, mientras si la
concentración de calcita es superior, la temperatura será baja.
En el capítulo 2 se presentó una explicación de los geotermómetros utilizados que
permitieron determinar un aproximado de la temperatura del acuífero en la zona de
estudio.
Por lo expuesto, no se requieren estudios geológicos superficiales, geoquímicos y
geotermométricos adicionales, a no ser que los resultados de los estudios geofísicos,
demanden la realización de alguno de ellos a una escala con mayor detalle.
3.4.
Técnicas geofísicas.
Los estudios geofísicos proporcionan datos adicionales relacionados con la disposición de
las rocas debajo de la superficie. Estos estudios incluyen medidas de los campos
gravitacional y magnético de la Tierra, porque éstos son afectados por el tipo y
distribución de las rocas de la corteza terrestre.
3.4.1 Propiedades físicas asociadas a los sistemas geotérmicos
En general, se cumple que cuanto mayor sea la temperatura de los fluidos termales,
mayores serán los cambios que pueden ocurrir en las propiedades físicas. Los fluidos de
más alta temperatura calientan las rocas en mayor extensión y, lo que es más importante,
son en general más reactivos químicamente. Por el contrario, los fluidos termales con
temperaturas inferiores son mucho más similares a las aguas subterráneas normales, y
23
producen o pueden producir solamente pequeños cambios en las propiedades físicas del
subsuelo.
Por esta razón, en igualdad de condiciones, los fluidos geotermales de baja temperatura
(menos que 100°C), son en general más difíciles de detectar desde la superficie mediante
el empleo de técnicas geofísicas, que los de alta temperatura, aunque dicha dificultad
también está influenciada por la extensión y características específicas del sistema. Para
que se produzcan cambios lo suficientemente importantes para afectar a !as medidas
geofísicas de superficie, se requiere generalmente fluidos de alta entalpia, una matriz
rocosa reactiva, y un periodo de tiempo lo suficientemente largo para que se produzca la
interacción fluido-roca.
3.4.1.1 Densidad
La densidad de la roca depende de su
composición mineralógica, del grado de
litificación, porosidad y compresividad.
Por norma general, las rocas sedimentarias
son más densas cuanto mayor sea su edad
de formación. La mayoría de las rocas
plutónicas y metamórficas presentan menores
cambios en densidad que las rocas
volcánicas y sedimentarias. Las rocas ígneas
ácidas son en general menos densas que las
rocas ígneas básicas. Las rocas volcánicas a
menudo presentan importantes variaciones en
densidad debido a los cambios de porosidad
de unos puntos a otros de las rocas. Cambios en densidad mayores que el 25% de la
densidad promedio cortical, 2.67 gm/cm3, son raros en las rocas próximas a las
superficies.
3.4.1.2 Susceptibilidad Magnética
Para el objeto de este proyecto tres son los principales puntos de interés a discutir en
relación con el magnetismo de las rocas.
Primero, las rocas y minerales magnéticos tienen una componente de magnetización, a
menudo la principal, directamente inducida por el campo magnético de la Tierra. Esta
componente es la respuesta de los minerales magnéticos al campo de la Tierra, y es
proporcional en intensidad a la fuerza del campo terrestre; su dirección es paralela a la
dirección de dicho campo. La constante de proporcionalidad se denomina susceptibilidad
magnética.
Una segunda forma de magnetización denominada remanente o permanente, esta a
menudo presente y se superpone a la magnetización inducida. La magnetización
remanente puede ser el resultado de varios procesos como el enfriamiento de una masa
rocosa ígnea, metamorfismo, cambios químicos o ser debida a otras causas. La
componente remanente de la magnetización puede ser más débil o más fuerte que la
componente inducida y no necesariamente tiene siempre la misma dirección que aquella.
La componente remanente del campo magnético dificulta la interpretación. Las rocas con
minerales de grano fino tienen en general una componente remanente mayor que las
24
rocas de mayor tamaño de grano, dado que la estabilidad de la magnetización remanente
está relacionada con el tamaño de grano.
Tercero, por encima de la temperatura de Curie, el campo magnético cambia y, a efectos
de exploración, las rocas dejan de ser magnéticas. La temperatura de Curie para la
magnetita pura es 580 °C, pero la presencia de impurezas puede cambiar este valor
ubicando el margen de variación entre 400 °C-600 °C. Esta temperatura se consigue en la
corteza terrestre a una profundidad teórica de 25 kilómetros, aunque la isoterma del punto
de Curie se piensa que es mucho menos profunda en algunas zonas, tales como, en
áreas de gran flujo de calor y extensa actividad geotérmica.
Solamente unos pocos minerales son lo suficientemente magnéticos como para dar lugar
a cambios medibles en el campo magnético de la Tierra. La magnetita es corrientemente
el mineral magnético que se considera a efectos de exploración.
Susceptibilidad magnética de rocas y minerales
SUSCEPTIBILIDAD MAGNETICA
ROCAS Y
-6
(X10 cgs)
MINERALES
Rocas
Sedimentarias
Rocas Igneas
Acidas
Rocas Igneas
Básicas
Magnetita
Pirrotina
Promedio
aproximado
0-2,000
Promedio Típico
200
600-6,000
2500
1000-20000
5000
300000-800000
-------
500000
125000
La producción de amplias zonas de roca alterada y la consiguiente destrucción de la
magnetita esta probablemente restringida a sistemas geotérmicos de alta entalpia que
han estado activos durante miles de años.
3.4.1.3 Propiedades Eléctricas
3.4.1.3.1 Resistividad Eléctrica
El cambio más importante en !as propiedades físicas de las rocas, debido a la presencia
de un sistema geotérmico, aparte de la temperatura y el flujo de calor en si mismo, quizás
sea el cambio en la resistividad eléctrica del conjunto roca-fluido. La conductividad
eléctrica de las rocas de la corteza se realiza principalmente a través del movimiento de
los iones contenidos en el agua, aunque la semiconducción en minerales como los
sulfuros y el grafito también contribuye en algunos casos de forma importante.
La conducción iónica en las rocas aumenta proporcionalmente al incremento de la
porosidad, incremento de la salinidad, o incremento en las cantidades de minerales con
potencial de intercambiar cationes. Un aumento de temperatura incrementa la movilidad
iónica hasta cierto punto y por tanto incrementa la conductividad.
25
Varios procedimientos geofísicos de investigación tienen como fundamento el
conocimiento de la resistividad eléctrica de la Tierra, se usan de forma rutinaria y con
buenos resultados en la exploración geotérmica. A profundidades por debajo de los 5 a
10 Km, predomina la semiconducción mineral sobre la conducción electrolítica acuosa
(Ward y Sill, 1984); igualmente el magma y las rocas parcialmente fundidas son mucho
más conductivas que la roca encajante. El método magneto telúrico posibilita la detección
de rocas parcialmente fundidas a esas profundidades y puede, por tanto, conducir al
descubrimiento de áreas con gradiente térmico anómalo y por tanto de sistemas
geotérmicos ocultos.
3.4.1.4 Temperatura y Conductividad Térmica
La temperatura es la propiedad fundamental explorada en los recursos geotérmicos y su
medida es relativamente sencilla. La interpretación de las medidas de la temperatura y la
evaluación del potencial de un yacimiento en base a dichas medidas, puede sin embargo
ser compleja.
Entre los distintos parámetros que influyen sobre !as propiedades térmicas de las rocas,
quizás la porosidad sea la más importante.
3.4.1.5 Velocidad Sísmica
Las ondas sísmicas se transmiten a través de la Tierra en forma de vibraciones u ondas
que transitan a diferentes velocidades, estas velocidades están influenciadas por: la
litología, profundidad, porosidad del material, compactación, litificación, contenido de
fluidos, entre otros. Estas velocidades dependen del modulo elástico y de la densidad.
Tales parámetros son importantes para el análisis de la velocidad en la interpretación de
datos sísmicos. Las rocas ígneas, en general, tienen velocidades mayores que las rocas
sedimentarias. Comúnmente, para un mismo tipo de roca, las velocidades aumentan con
la edad geológica y para una misma roca y edad aumentan por la profundidad.12
En general, la velocidad disminuye con el aumento de temperatura, probablemente
debido a la expansión de las fracturas existentes y a la propagación de nuevas fracturas
debido a esfuerzos térmicos.
Existe una gran variedad de estudios geofísicos, pero en geotermia para conseguir lo
requerido se lo realiza mediante las siguientes técnicas: sensores remotos, gravimetría,
magnetometría, termometría, sismología y métodos eléctricos, electromagnéticos y
magnetotelúricos.

12
Gravimetría y magnetometría.- La determinación de las anomalías en los campos
gravitacional y magnético de la Tierra, localizados dentro del prospecto geotérmico,
permite identificar las principales estructuras geológicas de la zona por el contraste en
sus propiedades (densidad de las rocas del subsuelo y susceptibilidad magnética),
por ejemplo: fallas, intrusiones, deformaciones, etc. Además, en el caso de la
gravimetría también es posible determinar si existe una precipitación de minerales
hidrotermales con un contraste de densidad respecto a las rocas del yacimiento; y la
magnetometría puede ayudar a localizar algunas zonas donde la roca original ha sido
desmagnetizada por la acción de los fluidos termales.
(http://www.wikiteka.com/trabajos/velocidad-sismica-de-las-rocas/)
26

Métodos sísmicos.- Se caracterizan por su alto costo, tanto en los trabajos de campo
como en la interpretación de los datos obtenidos. Se basan en el estudio de la
propagación de ondas elásticas en el subsuelo, provocadas mediante explosiones o
impactos de masas sobre la superficie del terreno. Las ondas elásticas generadas se
registran en geófonos colocados estratégicamente a cierta distancia del punto de
impacto. Entre las ondas generadas por las explosiones o impactos, las hay que viajan
directamente a los geófonos y otras que lo hacen tras reflexiones y/o refracciones en
27
las discontinuidades del subsuelo. El análisis de las referencias en los tiempos de
recorrido de las diversas ondas permite identificar horizontes litológicos y determinar la
distribución de velocidades de propagación del subsuelo. A partir de las velocidades
se identifica el tipo de roca.
En algunos casos como en la exploración petrolera estos métodos son casi
indispensables para la localización de los mantos petrolíferos; en su aplicación a la
exploración geotérmica se tiene la desventaja del alto nivel de ruido sísmico existente, ya
sea por los cambios de fase o por el movimiento subterráneo de los fluidos termales.
Durante la explotación del campo geotérmico, los métodos geofísicos son útiles para
mantener un sistema de monitoreo con el objeto de detectar fenómenos de subsidencia
(hundimiento) y de aumento en la actividad sísmica. Por otra parte, puesto que los
campos geotérmicos se encuentran localizados generalmente en zonas de actividad
tectónica, la observación de la actividad sísmica es importante para tener un control de
las fallas activas en las cercanías del campo. Las observaciones repetidas de la actividad
micro-sísmica son útiles también para indicar los cambios en el campo de esfuerzos
provocados por las variaciones de presión que resultan de la explotación del campo, ya
sea por extracción o reinyección de los fluidos termales.
Métodos Eléctricos.- Se utilizan para determinar la resistividad eléctrica de la roca a
distintas profundidades, mediante la creación de un potencial eléctrico al hacer pasar una
corriente eléctrica continua a través del subsuelo, mediante dos electrodos conectados a
una fuente de alimentación de tensión constante.
Existen diferentes dispositivos electródicos que permiten realizar este trabajo, éstos se
diferencian entre sí porque utilizan diferentes modalidades en la distribución geométrica
de los electrodos. Los más utilizados son:

Dispositivo Schlumberger.
28



Dispositivo Wenner y
El dispositivo dipolo – dipolo
Métodos Electromagnéticos.En base a la aplicación de radiación
electromagnética, se determina la resistividad eléctrica de las rocas, Existe una
gran variedad de técnicas según la fuente de emisión utilizada y la magnitud que se
mide en el receptor, por ejemplo mediante la utilización de dos bobinas, una de
emisión con un oscilador de frecuencia seleccionable y otra de recepción, en el
receptor se mide la señal emitida por el emisor que habrá sido modificada por las
corrientes inducidas en el subsuelo. Generalmente las frecuencias que se utilizan
están comprendidas entre los 100 Hz y 5 KHz. La profundidad de penetración es
escasa y depende de la distancia entre el emisor y el receptor que no suele ser
superior a 50 metros.
Los métodos eléctricos como los electromagnéticos, son muy adecuados para la
investigación de aguas subterráneas debido a que normalmente los acuíferos son
formaciones que presentan un buen contraste de resistividad con respecto a las
formaciones impermeables encajantes. En el caso de sistemas geotérmicos, estos
métodos son especialmente interesantes dado que, en general, la solubilidad y por
tanto, el contenido en sales en el agua aumentan con la temperatura, lo cual tiene el
efecto de disminuir notablemente la resistividad de las rocas que conforman el
acuífero y aumentar el contraste con las rocas impermeable encajantes. Este efecto
no se cumple en el caso de vapor seco.


Método Termométrico.- Esta técnica es muy útil para la evaluación del tamaño y
capacidad del sistema geotérmico, permite medir el gradiente de temperatura y flujo
de calor, se mide la temperatura del suelo mediante termografías aéreas, para lo cual
se utilizan radiómetros y scaners que detectan la radiación electromagnética en la
banda del infrarrojo térmico que emite la superficie según la temperatura a la que se
encuentra.
Método Magnetotelúrico (MT).- Consiste en la medición de la Resistividad Eléctrica
terrestre con el propósito de determinar la distribución de la conductividad eléctrica de
las rocas bajo la superficie. En este caso la medición de la resistividad se efectúa
usando las corrientes telúricas que fluyen de manera natural en la corteza terrestre,
producto del campo electromagnético generado en la Ionosfera, debido a la
interacción del campo geomagnético y el viento solar. El amplio espectro de
frecuencia de las corrientes telúricas hace de esta técnica una herramienta muy
poderosa con rangos de observación que van desde decenas de metros a estudios de
gran profundidad. La determinación de la Resistividad eléctrica en función de la
profundidad, requiere de la medición del campo magnético y campo eléctrico en la
superficie, en forma simultánea, en función de la frecuencia.
En la exploración geotérmica, se aprovecha los grandes contrastes de resistividad
generados en el sistema geotérmico formado por el reservorio, el sello, la cámara
magmática y las rocas del basamento.
Para seleccionar el método más adecuado, se parte del reconocimiento geológico
realizado; por ejemplo, si del reconocimiento geológico se prevé una formación
permeable como acuífero, con una roca que presenta un marcado contraste de
resistividad con las rocas del entorno, se utilizarán métodos eléctricos y/o
electromagnéticos.
29
3.5.
Estudios a realizar.
En esta etapa de la investigación, es necesario, dentro del área de estudio (Jamanco),
concentrar los esfuerzos en áreas más pequeñas y con mayor potencial geotérmico; a fin
de alcanzar este objetivo, se deberán realizar los siguientes estudios geofísicos:




Gravimetría
Microsísmica de la zona.
Magnetotelúrico en áreas o sectores seleccionados.
Sondeos de exploración.
Es importante considerar que por el tipo de respuesta que ofrecen los diferentes métodos
(regional/local) propuestos, así como los costos de estos estudios, la gravimetría y la
microsísmica se los realizará en toda la zona de interés es decir Jamanco, el resultado de
éstos permitirá desarrollar el estudio magnetotelúrico en una zona más reducida, llegando
a definir el área donde se aplicarán los sondeos de exploración.
En el anexo 3 se describen con mayor detalle los estudios de gravimetría, microsísmica y
magneto telúrico.
3.5.1. Sondeos de exploración.
Basados en los resultados obtenidos
mediante los estudios geofísicos, se puede
determinar los sitios más propicios para
realizar las perforaciones de pozos
exploratorios, que es la etapa final de
cualquier
programa
de
exploración
geotérmica y es el único medio para
determinar las reales características de un
reservorio geotérmico y así poder evaluar
su potencial (Combs and Muffler, 1973).
Los datos proporcionados por los pozos
exploratorios deben permitir validar todas
las hipótesis y los modelos elaborados a
partir de los resultados de las exploraciones
de superficie, confirmar si el reservorio es
productivo y si contiene suficientes fluidos
de características adecuadas para la
utilización, por lo tanto, la ubicación de los
pozos exploratorios es una operación muy
delicada.
Antes de formular un programa de exploración geotérmica debe colectarse la totalidad de
los datos geológicos, geoquímicos y geofísicos existentes e integrarse con los datos
disponibles de trabajos anteriores sobre agua, minerales y recursos petrolíferos del área
en estudio y de áreas adyacentes. Esta información tendrá un importante papel en la
30
definición de los objetivos del programa de exploración geotérmica y ayudará a una
reducción significativa de los costos.13
El número de pozos, ubicación y profundidad de los mismos, deberán ser los necesarios
para obtener el máximo de información con un mínimo coste de inversión, por tanto la
decisión de estos parámetros de perforación serán el resultado de una correcta
evaluación de la información que se desea obtener frente al costo de la perforación.
Fuente: Guía de energía geotérmica, Comunidad de Madrid
Los principales objetivos para realizar las perforaciones de exploración son:





Obtener una serie de medidas de temperatura a fin de calcular el gradiente
térmico y poder predecir la temperatura en la profundidad.
Recolectar muestras de rocas para obtener medidas de conductividad
(cálculo de flujo calorífico)
Recolectar muestras de los fluidos que eventualmente se encuentren a fin
de determinar posibles convectivos que alterarían el objetivo anterior y
efectuar análisis químicos para complementar el estudio químico superficial.
Mediciones de resistividad eléctrica a través de la sección perforada, para
correlacionar las investigaciones de resistividad eléctrica superficial.
Estudio de la secuencia estratigráfica.14
3.5.2. Testificación Geofísica de Sondeos
Los sondeos se realizan enviando “testigos” al pozo; esta técnica es aplicada
rutinariamente en la investigación de hidrocarburos por lo que puede ser utilizada casi en
forma análoga en la investigación geotérmica, la diferencia radica en que los
hidrocarburos normalmente se encuentran en terrenos sedimentarios y la mayoría de los
yacimientos geotérmicos se ubican en rocas ígneas y metamórficas fracturadas.
Por lo tanto, las técnicas petroleras deben ser modificadas al momento de introducirlas al
ambiente geotérmico, principalmente en lo referente a: la temperatura, en geotermia se
13
14
Mary H. Dickson y Mario Fanelli
Metodología de Exploración Geotérmica, OLADE, 1978
31
precisa que los instrumentos resistan a las altas temperaturas que se espera encontrar;
deben poseer técnicas para interpretar rocas volcánicas o ígneas, la prioridad en el
estudio debe ser la identificación de fracturas y los efectos causados por las alteraciones
hidrotermales.
La testificación geofísica debe tener un plan en el cual se definan los intervalos de
profundidad a los que se va a realizar, hay que tomar en cuenta que todas las medidas
se deben llevar a cabo antes del entubamiento, ya que éste es un factor negativo en el
registro de cada propiedad testeada. Entre las propiedades que se ven afectadas están:
temperatura, resistividad, magnetismo, radiactividad, etc. Cabe señalar que al registro de
estas características en función de la profundidad se le denomina diagrafía.
En el siguiente cuadro se exponen las técnicas de testificación geofísica más utilizadas.
TIPO DE SONDA
Calibre
Temperatura
Resistividad
Potencial
espontáneo
Gamma natural
Gamma-gamma
(densidad)
Neutrón
Sónico
APLICACIÓN
Perfil del pozo, corrección de otras
diagrafías
Fracturación, flujo de fluidos,
correcciones
Litología, fracturación, arcillas
Litología, salinidad
Litología, arcillas, alteración
Densidad, porosidad, litología
Porosidad, agua en la formación,
litología
Litología, fracturación, porosidad
32
Teleobservador
acústico
Flujo
Fracturas
Flujos de agua
La sonda de calibre es de utilización obligada, ya que nos permite medir el diámetro del
pozo en toda su longitud y de esta manera identificar posibles imperfecciones producidas
durante la perforación, como pueden ser cavernas o pequeños hundimientos. Estas
imperfecciones deben ser correctamente identificadas y corregidas a fin de que no se
introduzcan errores al momento de la interpretación de los datos.
El flujo de fluidos y las zonas fracturadas pueden ser localizados con la ayuda de la
testificación de la temperatura, para ello se debe contar con una sonda que posea una
sensibilidad de ±0,01 ºC, si la temperatura de la roca es diferente a la del flujo de agua
estamos en presencia de una fractura. Los registros de temperatura son muy necesarios
para la corrección de otros ampliamente usados como por ejemplo la resistividad. Por
esta razón esta diagrafía es de vital importancia en la testificación geofísica.
Los registros de resistividad son muy difíciles de interpretar en entornos de rocas ígneas y
metamórficas, pero proporcionan valiosa información sobre la litología, fracturación y el
contenido de arcillas, que a su vez nos informará de la presencia de alteraciones
hidrotermales.
Los métodos radiactivos (gamma natural, gamma-gamma y neutrónico) suelen ser muy
útiles a la hora de caracterizar ambientes geotérmicos proporcionando litologías y
posicionamiento de fracturas. Esta técnica puede ser pasiva o activa.
La medida de la radiación gamma es una técnica pasiva, las rocas ígneas radiactivas
como el granito y la riolita ricas en potasio, son fácilmente detectables con esta técnica.
Las fracturas en rocas alteradas pueden enriquecerse localmente en elementos
radiactivos y por tanto se detectan sin dificultad. Por otro lado, la técnica activa gammagamma nos permite conocer la densidad de las rocas de la pared del pozo a partir de la
atenuación de la radiación gamma lanzada contra ella por un emisor ubicado en la sonda,
este método mide la porosidad de la formación a partir de su densidad y de las de la
matriz de roca y de su fluido intersticial. Para que esta técnica sea útil se debe contar con
un sistema muy preciso de calibración, da mejores resultados en entornos sedimentarios.
La neutrónica es otra técnica radiactiva activa, permite medir la porosidad de las rocas a
partir del comportamiento de determinadas partículas, generadas por elementos
radiactivos incorporados en la sonda, que detectan la presencia de protones en la roca.
La técnica sónica proporciona el tiempo que tardan las ondas acústicas de tipo P
(primarias) en recorrer una determinada distancia, estas diagrafías permiten determinar
distintas litologías y la porosidad intergranular.
La sonda de tele-observador acústico proporciona una imagen acústica de la pared del
pozo, tal como si se abriera longitudinalmente y se extendiera sobre un plano, pudiendo a
partir de esta imagen identificar fracturas, sus dimensiones y sus eventuales rellenos.
Con la ayuda de un flujómetro podemos medir el flujo vertical de agua, lo que permite
conocer las zonas de entrada de agua al pozo y su caudal.
33
En la práctica estas pruebas se realizan simultáneamente, para lo cual, el “testigo” se
construyen de forma modular, esto es, montando varios sensores sobre un mismo
soporte.
3.6.
Análisis de costos.
La estimación de los costos de los estudios requeridos no resulta una tarea fácil, ya que
en Ecuador no se dispone de datos históricos de este tipo de trabajos, adicionalmente se
debe considerar que por las condiciones de las diferentes áreas el análisis debe ser
realizado individualmente para cada zona.
Los factores que influyen en el costo de un estudio geotérmico son:






Temperatura y profundidad del recurso
Presión y caudal del fluido
Condiciones climáticas del sitio
Topografía del sitio
Restricciones medioambientales y estudios
Costos indirectos como: administrativos,
impuestos, etc.
permisos,
financiamiento,
Con el fin de ratificar toda la información analizada en la etapa de reconocimiento, se
debe realizar un estudio de prefactibilidad en toda la zona de JAMANCO, que debe
contemplar estudios: geológico, geoquímico y geofísico, el detalle de los estudios a
realizar se presenta en el siguiente cuadro:
ITEM
DESCRIPCIÓN
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
MODELO GEOLÓGICO
Geomorfología
Neotectónica
Mapeo geológico
Mapeo de la alteración hidrotermal
Petrología y Análisis de Muestras
MODELO GEOQUÍMICO
Mapeo y muestreo geoquímico
Análisis de muestras (agua y gases)
Medición de Flujo de CO2
Informe Geoquímico
Hidrogeología
MODELO GEOFÍSICO
Geoeléctrica
Gravimetría
Magnetometría
Microsismicidad
Magnetotelúrica
Topografía
Modelo geofísico
TOTAL :
COSTO ESTIMADO
(US$)
176.400
9.000
23.400
36.000
18.000
90.000
138.600
36.000
36.000
14.400
36.000
16.200
882.000
18.000
81.000
18.000
72.000
630.000
18.000
45.000
1’197.000
Elaboración propia: valores estimados obtenidos de un presupuesto referencial de una licitación
realizada por CELEC y adaptado a la zona de JAMANCO
34
Independientemente si se contrata la ejecución de los estudios mencionados, o se los
realiza con administración propia, es necesario disponer de un equipo de profesionales
quienes serán los responsables del mismo, con especializaciones en: geología,
administración de proyectos, geoquímica y geofísica; a continuación se detalla los costos
y tiempo estimados para disponer de los profesionales requeridos.
TIEMPO
(Días)
Responsable Proyecto
120
Responsable Geología
78
Responsable Geoquímica
78
Responsable Geofísica
65
TOTAL :
120
PROFESIONAL
COSTO
ESTIMADO (US$)
60.000
15.000
8.000
15.000
98.000
Una vez que se disponga del resultado de los estudios indicados, se procederá con la
integración e interpretación de los datos geológicos, geoquímicos y geofísicos para la
definición del “Modelo Geotérmico Conceptual de Jamanco” el cual permitirá disponer de
un dato más preciso del potencial del recurso.
El informe final de prefactibilidad será la herramienta que permita realizar estudios
geofísicos en áreas más reducidas y con una mayor densidad, una vez realizada la
geofísica de la zona se estará en capacidad de determinar el sitio donde se deben
realizar los sondeos exploratorios.
A continuación se muestra la estimación de los costos para estos estudios:
ITEM
DESCRIPCIÓN
1
2
Estudio micro-sísmico
Estudio Magneto telúricoTDEM*
20
10
COSTO
UNITARIO
(US$)
2.700
25.000
3
4
Pozos exploratorios
Profesional Geofísico (Un
año)
Gastos varios
2
1
1’400.000
60.000
2’800.000
60.000
1
10.000
TOTAL :
10.000
3’374.000
5
Densidad del estudio 5 puntos por Km
AREA
(Km2)
COSTO
TOTAL (US$)
54.000
250.000
2
El resumen de la inversión a realizar se presenta a continuación:
ITEM
DESCRIPCIÓN
1
2
3
Modelos
Profesionales
Estudios geofísicos avanzados
TOTAL :
COSTO ESTIMADO
(US$)
399,000.00
98,000.00
682,000.00
1’179,000.00
35
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
En base a los diferentes estudios que se han realizado en la Caldera Chacana, se pueden
obtener las conclusiones siguientes:




Los estudios geoquímicos, muestran una distribución de las aguas frías y termales
en las familias siguientes:
o Agua bicarbonatada alcalinotérreas con temperaturas menores a 10 °C, que
forman parte de la recarga del sistema geotérmico Chacana.
o Aguas alcalinas Cl-SO4 con temperaturas mayores a 64 °C. lo que muestra
la existencia de un reservorio geotérmico
o Aguas alcalinas bicarbonatadas con temperaturas hasta 46 °C, ricas en
CO2, lo que indica que las aguas no tan profundas mantienen un contacto
con gases y materiales volcánicos.
Los geotermómetros dan como resultado temperaturas estimadas del sistema
geotérmico que van de 200 a 230 °C.
La composición isotópica, confirma que los líquidos descargados tienen la recarga
principal en el agua meteórica.
El análisis químico de gases, confirma la interacción gas – agua, gases profundos
de origen magmático y las aguas subterráneas del sistema geotermal.
Por lo expuesto, se puede concluir que la Caldera Chacana tiene un gran potencial
geotérmico, con temperaturas entorno a 200 – 230°C (media alta entalpía), que se estima
se encuentra entre 700 y 1200 metros de profundidad desde la superficie, lo que
explotado de una manera sostenible, aportará con un importante porcentaje a la cobertura
de la demanda eléctrica del país.
Con el fin de aprovechar el potencial existente en Chacana, se recomienda:

Realizar los estudios geofísicos presupuestados, los cuales permitirán confirmar
las diferentes estimaciones obtenidas en los estudios superficiales, entregando la
información siguiente:
o
o Gravimétrico:
 Espesores de la cobertera volcánica y cuencas sedimentarias
profundas con posibles recursos geotérmicos.
 Profundidad de las formaciones impermeables.
 Extensión de la formación acuífera.
 Naturaleza y estructura de las formaciones del suelo (información
litológica y estructural).
o Micro-Sísmico:
 Definir los límites del acuífero.
 Saturación del acuífero
 Porosidad del área impermeable.
 Sistema de fracturas o fallas asociadas con el sistema geotérmico.
o Magnetotelúrico:
 Definición de las fronteras entre los materiales del subsuelo.
 Detección del substrato rocoso.
36


 Detección del nivel freático.
 Localización y monitoreo del reservorio.
o TDEM:
 Define los sitios óptimos donde realizar los sondeos
 .
Una vez confirmado el potencial existente y, determinada el área más óptima para
realizar los sondeos exploratorios y la testificación correspondiente, se recomienda
realizar dos sondeos de investigación, cuyos primeros 400 a 500 metros se los
deberá perforar con una cabeza de tricono con diámetro interior ligeramente
superior a 122,6 mm (PQ) y, a partir de este punto hasta los 700 metros, utilizar
una corona de perforación, que permita una fácil recuperación de la columna de
testigos.
Emprender con el desarrollo de la planta geotermoeléctrica de Chacana –
Jamanco.
37
BIBLIOGRAFÍA









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38