Resumen

La zona de falla de la corteza de Pontgibaud (CFZ) en el Macizo Central francés ofrece una oportunidad para evaluar el potencial geotérmico de alta temperatura de estas zonas naturalmente permeables. Las modelizaciones previas en 2D de la transferencia de calor y masa en una zona de falla pusieron de manifiesto que una CFZ subvertical concentra las mayores anomalías de temperatura a poca profundidad. Al comparar los resultados de estos modelos numéricos 2D a gran escala con los datos de campo, se estimó que la profundidad de la isoterma de 150°C se encontraba a una profundidad de 2,5 km. Sin embargo, estos resultados no tenían en cuenta los efectos tridimensionales ni las interacciones entre los fluidos, la deformación y la temperatura. En este caso, se utilizan mediciones de campo para controlar la geometría 3D de las estructuras geológicas. Las nuevas observaciones en 2D (sección delgada) y 3D (microtomografía de rayos X) apuntan a una propagación espacial bien definida de las fracturas y los huecos, mostrando la misma arquitectura de fracturas a diferentes escalas (de 2,5 μm a 2 mm). Además, nuevas mediciones de la porosidad y la permeabilidad confirman que las muestras altamente fracturadas y alteradas se caracterizan por grandes valores de permeabilidad, uno de los cuales alcanza los 10-12 m2. Basándose en una hipótesis termoporoelástica, se presenta un modelo numérico 3D preliminar de THM. Un primer estudio paramétrico destaca el papel de la permeabilidad, la dirección de los esfuerzos y la intensidad en el flujo de fluidos. En particular, se han identificado tres patrones convectivos diferentes (patrones convectivos tipo dedo, tipo mancha y tipo doble). Los resultados sugieren que las zonas de deformación vertical orientadas a 30 y 70° con respecto a la dirección de la tensión horizontal máxima corresponderían al objetivo potencial de las anomalías de alta temperatura. Por último, un modelo numérico 3D a gran escala de la ZF de Pontgibaud, basado en el acoplamiento de THM y la comparación con los datos de campo (temperatura, flujo de calor y resistividad eléctrica), permite explorar la geometría espacial de la isoterma de 150°C. Aunque se han utilizado hipótesis simplificadas, se han reproducido los datos de campo en 3D.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:modelo numérico, datos de campo, direcciones de tensión horizontal, zona de falla de la corteza, temperatura, modelización 2d previa, primer estudio paramétrico, gran valor de permeabilidad, datos de campo 3d, diferente patrón convectivo
• Keywords:numerical model, field data, horizontal stress directions, crustal fault zone, temperature, previous 2d modeling, first parametric study, large permeability value, 3d field data, different convective pattern