Estudio del comportamiento mecánico e hidráulico de granitoides en el sistema geotermal fracturado de Liquiñe (39ºS), Zona Volcánica Sur de los Andes.

Abstract

En los sistemas geotermales emplazados en granitoides de baja porosidad primaria, la circulación de fluidos calientes dependeráde la conexión de redes de fallas y fracturas (permeabilidad estructural) afectadas por factores extrínsecos (e.g. presión deconfinamiento, presión de poros). En ese sentido, el basamento del arco volcánico de la Zona Volcánica Sur (33-46°S) corresponde al Batolito Norpatagónico (BNP), compuesto de cuerpos intrusivos tonalíticos a granodioríticos de edad Cretácica a Miocena, el que es cortado por el Sistema de Fallas Liquiñe–Ofqui (SFLO) y el grupo de Fallas Transversales a los Andes (FTA). El SFLO es un sistema de fallas intra-arco activas de 1200 km de longitud con fallas NS-NNE a NE-ENE dextrales y dextrales normales. Las FTAincluyen a un grupo activo de fallas NW sinistrales y lineamientos NW morfotectónicos. Especialmente, en Liquiñe (39ºS) afloran múltiples surgencias termales en rocas graníticas relacionadas espacialmente con el SFLO y las FTA. Por ello, conocer cómo es el comportamiento frágil de los granitoides del área y determinar su comportamiento mecánico e hidráulico ayudará a entender cómo se favorece la circulación de fluidos a poca profundidad (~1 km). Se realizaron ensayos petrofísicos, mecánicos e hidráulicos bajo distintas condiciones de presión de confinamiento y de poros a una granodiorita del área de Liquiñe. La densidad real fue de 2674kg/m3, la porosidad total de 1,4% y efectiva de 2,5%. Las velocidades de las ondas P y S fueron de 5287m/s y 2920m/s, respectivamente. Además, a 25MPa de presión confinante se obtuvo una resistencia máxima de 350-500MPa, un Módulo de Young de 15-30GPa y un coeficiente de Poisson de 0,15-0,20. Por otra parte, a 0MPa de presión de poros la permeabilidad primaria a 10MPa y 25MPa de presión confinante fue 6,6×10-19 m2 y 2,9×10-19 m2, respectivamente. En cambio, a 10MPa de presión de poros y 25MPa de presión confinante, la permeabilidad aumentó a 2,0×10-14m2. Esta roca presenta valores de granitoide estándar con porosidad y permeabilidad primarias bajas, lo que implica grandes esfuerzos para fracturarlo o deformarlo. Por lo tanto, se sugiere que en el sistema geotermal de Liquiñe la presión de poros es elevada, permitiendo que las fallas y fracturas (pre-existentes) se mantengan abiertas y circulen fluidos por estas. Esto es importante para entender por qué y bajo qué condiciones circularán los fluidos calientes.