Metodología para la caracterización hidrogeoquímica de sistemas hidrotermales. aplicación al sistema San Diego de los Baños – Los Bermejales, Pinar del Río, Cuba.

Abstract

Mediante la caracterización hidrogeoquímica y la aplicación de modelos de reconocimiento de patrones, balance de masas y de mezcla de aguas, así como de modelos de correlación y regresión lineal y de análisis factorial se determina el origen de la composición química y los procesos geoquímicos que controlan dicha composición, en aguas minerales del sistema hidrotermal San Diego de los Baños – Los Bermejales, Pinar del Río (Cuba). La composición de dichas aguas se explica mediante la mezcla en determinadas proporciones, de tres miembros extremos cuyas facies hidroquímicas son bicarbonatadas cálcicas, bicarbonatadas sódicas y sulfatadas cálcicas, así como de los procesos geoquímicos: precipitación de calcita, disolución congruente de dolomita y halita; transferencia de masas entre plagioclasas (albita, microclino) y caolinita, oxidación de pirita, formación de H2S por reducción anaeróbica de sulfatos, generación o escape de CO2 al medio y precipitación de SiO2. Aplicando en forma sucesiva, geotermómetros químicos cuantitativos basados en las concentraciones de sílice y proporciones de sodio, potasio, calcio y litio, fueron estimadas las temperaturas de los acuíferos profundos del sistema hidrotermal San Diego de los Baños-Los Bermejales. De acuerdo al modelo geotérmico determinado en este sistema mediante los métodos señalados y tomando en consideración el gradiente geotérmico local, se estimó que las aguas alcanzan temperaturas entre 57 y 127 oC a 560 m de profundidad (sectores hidrogeológicos de San Diego de los Baños y Bermejales) y entre 90 y 127 oC a 1200 m de profundidad (sector hidrogeológico San Diego de los Baños). Through the hydrogeochemical characterization and the application of pattern recognition, mass balance and water mixing models, as well as correlation and linear regression models and factor analysis, the origin of the chemical composition and the geochemical processes that control said composition, in mineral waters of the San Diego de los Baños hydrothermal system - Los Bermejales, Pinar del Río (Cuba). The composition of said waters is explained by the mixture in certain proportions of three extreme members whose hydrochemical facies are bicarbonated calcium, sodium bicarbonated and calcium sulphated, as well as the geochemical processes: precipitation of calcite, congruent solution of dolomite and halite; mass transfer between plagioclase (albite, microcline) and kaolinite, oxidation of pyrite, formation of H2S by anaerobic sulphate reduction, generation or escape of CO2 into the environment and precipitation of SiO2. Applying successively, quantitative chemical geothermometers based on the concentrations of silica and proportions of sodium, potassium, calcium and lithium, the temperatures of the deep aquifers of the San Diego de los Baños-Los Bermejales hydrothermal system were estimated. According to the geothermal model determined in this system by the methods indicated and taking into consideration the local geothermal gradient, it was estimated that the waters reach temperatures between 57 and 127 oC to 560 m of depth (hydrogeological sectors of San Diego de los Baños and Bermejales ) and between 90 and 127 oC to 1200 m deep (hydrogeological sector San Diego de los Baños). (Traducción automática)