Resumen

Los campos geotérmicos son propensos a las fluctuaciones de temperatura derivadas de la actividad hidrotermal natural, las prácticas de perforación antropogénicas y las intrusiones magmáticas. Estas fluctuaciones pueden provocar una respuesta de las rocas en términos de sus propiedades mineralógicas, físicas (es decir, porosidad y permeabilidad) y mecánicas. Las hialoclastitas son rocas volcaniclásticas muy variables formadas predominantemente por clastos de vidrio que se producen durante la fragmentación no explosiva inducida por el enfriamiento, tanto en entornos eruptivos subacuáticos como subglaciales. Son comunes en los campos geotérmicos de alta latitud como rocas reservorio débiles y altamente permeables y como rocas de cubierta compactadas e impermeables. El vidrio basáltico se altera a través de las interacciones con el agua externa en una matriz dominada por la arcilla, denominada palagonita, que actúa para cementar la roca en bruto. Los abundantes minerales de filosilicato que se encuentran dentro de la palagonita pueden deshidratarse a temperaturas elevadas, lo que puede dar lugar a la responsabilidad térmica de la roca principal. Utilizando muestras superficiales recogidas en Krafla, al noreste de Islandia, y una serie de análisis petrográficos, mineralógicos y mecánicos, descubrimos que la deshidratación de la esmectita se produce a las temperaturas habituales en los campos geotérmicos. Los eventos de deshidratación a 130, 185 y 600°C dan como resultado una pérdida de masa y una contracción progresivas. Esta evolución da lugar a una correlación positiva entre la temperatura de tratamiento, la ganancia de porosidad y el aumento de la permeabilidad. La permeabilidad al gas medida a una presión de confinamiento de 1 MPa muestra un aumento de 3 veces tras el tratamiento térmico a 600°C. Además, las mediciones de resistencia muestran que el fallo por fragilidad depende de la porosidad y, por tanto, del grado de tratamiento térmico. Tras el tratamiento térmico a 600°C, la resistencia a la tracción indirecta, la resistencia a la compresión uniaxial y la resistencia a la compresión triaxial (a una presión de confinamiento de 5 MPa) disminuyen hasta un 68% (1,1 MPa), un 63% (7,3 MPa) y un 25% (7,9 MPa), respectivamente. Estos resultados se comparan con hialoclastitas tomadas de varias profundidades dentro del yacimiento de Krafla, a través de las cuales la palagonita pasa de dominar la esmectita a la clorita. Discutimos cómo los cambios inducidos por la temperatura en las propiedades geomecánicas de la hialoclastita pueden afectar al flujo de fluidos en los yacimientos hidrotermales y consideramos las posibles implicaciones para las intrusiones alojadas en hialoclastita. Finalmente, mostramos que las rocas que contienen filosilicatos son susceptibles a las fluctuaciones de temperatura en los campos geotérmicos.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:campo geotérmico, tratamiento térmico, presión de confinamiento en mpa, roca en bulto, propiedad de la hialoclastita, mineral filosilicato hidrófilo, resistencia a la tracción indirecta, roca reservorio permeable, pérdida de masa progresiva, actividades hidrotermales naturales
• Keywords:geothermal field, thermal treatment, mpa confining pressure, bulk rock, property of hyaloclastite, hydrous phyllosilicate mineral, indirect tensile strength, permeable reservoir rock, progressive mass loss, natural hydrothermal activities