Evaluación de la Energía Geotérmica en México - Comisión ...

Geotermómetros isotópicos
El factor de fraccionamiento isotópico depende de la temperatura. Por tanto, si dos sustancias
o dos fases de una misma sustancia están en equilibrio isotópico, es posible determinar el valor
del fraccionamiento isotópico y, por ende, la temperatura del último equilibrio.
Existe un gran número de posibles geotermómetros. Sin embargo, solo unos pocos pueden
usarse en la práctica exploratoria, ya sea por el costo del análisis o porque la información que
arrojan es difícil de interpretar. Estos son los siguientes:
� Fraccionamiento del oxígeno 18 entre los sulfatos disueltos en agua y el agua misma.
� Fraccionamiento del deuterio entre el hidrógeno gas y el vapor de agua.
El geotermómetro del oxígeno 18 en sulfatos y agua es muy útil en la etapa de exploración,
cuando existen manantiales clorurados sódicos de alta temperatura o hirvientes, que son
descarga directa de los reservorios. El reequilibrio de este geotermómetro a menores
temperaturas es muy lento, por lo que el manantial conserva la temperatura de equilibrio en el
reservorio. Primero se establece el valor del fraccionamiento isotópico de las muestras del
manantial, que es igual a la diferencia de los valores delta de los sulfatos y de agua, conforme
a la ecuación siguiente:
3 18
18
10 ln�
� � O 0
0
sulfatos 00��
Oagua
00
Una vez calculado el valor de 10 3 lnα se puede conocer la temperatura correspondiente,
recurriendo las tablas correspondientes.
Por último, en el caso de manantiales clorurados hirvientes con desprendimiento vigoroso de
vapor y gases, se puede utilizar el geotermómetro del deuterio en el vapor de agua y en el gas
hidrógeno, conforme a la siguiente relación:
2.4. TÉCNICAS TERMOMÉTRICAS
3
10 ln�
� �D
0
H2Ovapor
00�
�DH
2gas
Estas técnicas son las únicas que miden directamente las anomalías térmicas, que es el
objetivo final de una exploración geotérmica. Se dividen en tres tipos básicamente: medición
de la distribución de temperatura superficial y sub-superficial; medición de gradiente y flujo
térmicos en pozos; y determinación de la descarga superficial natural de calor.
Actualmente se cuenta con un gran número de mediciones de temperatura y flujo de calor en
pozos en todo el mundo. En zonas al interior de las placas tectónicas, es decir, geológicamente
estables, el gradiente térmico es del orden de 0.01 a 0.03°C/m de profundidad. Según Polak, el
flujo de calor promedio de la corteza oceánica es de 101 mW/m 2 , el de los continentes de 65
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