Propuesta de modelo conceptual geotérmico de baja entalpía para el Valle de Orosi, Paraíso, Cartago, Costa Rica

Abstract

El modelo conceptual geotérmico de baja entalpía propuesto en esta investigación se localiza en el Valle de Orosi, Paraíso, Cartago, el área de interés posee una extensión total de 30,86 km2. La geología local está compuesta por las formaciones: Pacacua, Peña Negra, Coris, Doán (Grupo V. Aguacate), Lavas del Miembro Paraíso (Formación Reventado), Intrusivos de Tapantí (Grupo Comagmático de Talamanca); y finalmente los depósitos recientes. La fuente de calor en el sistema se asocia con los Intrusivos de Tapantí, los cuales Denyer & Alvarado (2007), cartografían muy cerca del límite SW del área de estudio (< 2 km aproximadamente); y Alvarado & Gans (2012), les asignan una edad de 4,20 a 3,89+/-0,30 Ma. En 3 análisis petrográficos al S del área de estudio (cercanos a la fuente de calor), se aprecian paragénesis mineralógicas secundarias de abundante clorita azul (pennina) y epidota + leucoxeno + cuarzo fino, vinculadas con temperaturas máximas >240 ºC, específicamente en las litologías de la Fm. Pacacua (basamento). Los estudios tectónicos basados en evidencias de campo, geomorfología y geofísica (32 anomalías), sugieren la existencia de 2 fallas regionales: Falla Orosi (rumbo SE-NW), y Falla Navarro (NE-SW), también de 28 fallas locales de importancia. Del total de fallas propuestas al menos 11 tienen relación directa con la ubicación de sitios con aguas termales. La existencia y ubicación de los sitios con aguas termales se relacionan con la permeabilidad secundaria producto del sistema tectónico preponderante de la Falla Orosi y de las zonas de interacción de este sistema con las fallas orientadas al N-S y NE-SW principalmente. Se investigaron 81 muestras de agua provenientes de 42 sitios visitados, hallando presencia de aguas termales en los sitios: BE-A11, BE-Z21, Pozo BE, BE-27, BE-28 y BE_38-39. Las muestras del sitio BE-28 (Finca Chúcaras), sugieren una mayor estabilidad hidrogeoquímica y térmica profunda (150 ºC aprox.), siendo el sector del área de estudio con el mayor potencial teórico para la exploración o aprovechamiento de recursos geotérmicos de baja entalpía. En el modelo geotérmico conceptual las condiciones tectónicas favorecen la permeabilidad secundaria de los fluidos, iniciando en las montañas de la Cordillera de Talamanca al S y SW del valle, en la zona de captura de aguas meteóricas, las cuales posteriormente interactúan en profundidad con la fuente de calor y/o la roca caja calentada absorbiendo masa y temperatura, lo que origina un flujo caracterizado por aguas geotérmicas relativamente sulfatadas, menos evolucionadas, que ascienden al S y SW del área de estudio en los sitios con aguas termales: BE_38-39, BE-28 y BE-27 (cercanos a la fuente de calor). Además se presentan fluidos geotérmicos movilizados de forma compleja y restringida por el diaclasamiento predominante hacia las partes más distales del sistema (N del área de estudio), caracterizados por una mayor concentración de cloruro, siendo relativamente más evolucionados; y manifestándose en los sitios con agua termal: BE-A11, Pozo BE, BE-Z21 y no termal: BE-40 y BE-A13. No obstante este segundo grupo presenta una aparente mayor dilución o afectación por aguas superficiales dentro del sistema.