Determination of Hydrothermal Prospects in Paipa Geothermal Region (Boyacá, Colombia) Using Remote Sensing and Field Data

Determinación de Prospectos Hidrotermales en la Región Geotérmica de Paipa (Boyacá, Colombia), Utilizando Sensores Remotos y Datos de Campo

Los recursos geotérmicos han sido encontrados con ayuda de técnicas de campo, geológicas, geoquímicas y geofísicas, las cuales, en algunas ocasiones, el difícil acceso al área de investigación, dificulta su aplicación, aumentando los costos de operación y restringiendo espacialmente las áreas de exploración. Los sensores remotos con infrarrojo termal, son una herramienta importante en la exploración de recursos geotérmicos, debido al bajo costo y alta eficiencia en el estudio de grandes áreas geográficas. En esta investigación se utilizaron e integraron imágenes termales de sensores remotos satelitales, con información geológica-geofísica existente, para la determinación de prospectos exploratorios de fuentes hidrotermales en la región geotérmica de Paipa, Boyacá. Las imágenes térmicas satelitales utilizadas son Landsat 7 ETM+ y Landsat 8 OLI/TIRS. También, se utilizaron datos de campo, de temperatura de suelo, temperatura de superficie, temperatura de aire, humedad relativa, presión atmosférica e imágenes térmicas de las manifestaciones geotérmicas. Las bandas termales Landsat fueron calibradas radiométricamente, posteriormente corregidas por efectos atmosféricos y emisividad de la superficie, aplicando algoritmos de un solo canal y Split Window, para Landsat 7 ETM+ y Landsat 8 TIRS, respectivamente. Los datos de campo contribuyeron a la corrección de las bandas termales, y los datos de temperatura de suelo, ayudaron a la creación de un mapa de temperatura subsuperficial a un metro de profundidad. Una vez se contaba con los insumos primarios y secundarios, en un SIG, se implementó un modelo espacial no ponderado, el cual utilizó cuatro variables de entrada (índice temperatura satelital, índice temperatura de suelo, índice lineamientos estructurales e índice iso-resistividad), para determinar las zonas de mayor probabilidad de encontrar fluidos geotérmicos. Se determinaron seis áreas de interés exploratorio para la extracción de fluidos hidrotermales, de las cuales, dos son ya conocidas y las cuatro restantes se proponen como prospectos. Los resultados permitieron concluir que los sensores remotos termales son una herramienta útil para el mapeo de anomalías geotérmicas en la región de Paipa, y combinando estas anomalías con información geológica-geofísica, es posible determinar áreas puntuales de exploración.

INTRODUCCIÓN

La energía geotérmica se refiere al calor producido en el interior de la Tierra. Esta energía se transporta a la superficie a través del agua o el vapor (DiPippo, 2015), y se considera una de las fuentes de energía más limpias y renovables del planeta (Dickson y Fanelli, 2003). Los fluidos geotérmicos se utilizan para producir electricidad y tienen varias aplicaciones, como la calefacción de espacios, el geoturismo y la salud, entre otras (Lund y Boyd, 2015).