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Anomalías de flujo de calor terrestre y la definición de la provincia geotérmica asociada al volcanismo de intraplaca en México

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Autor: Rosa María Prol Ledesma
Fecha: 2018/02/07

Published in: Engineering
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Anomalías de flujo de calor terrestre y la definición de la provincia geotérmica asociada al volcanismo de intraplaca en México

  1. 1. 1 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,1 ANOMALÍAS DE FLUJO DE CALOR TERRESTRE Y LA DEFINICIÓN DE LA PROVINCIA GEOTÉRMICA ASOCIADA AL VOLCANISMO DE INTRAPLACA EN MÉXICO Especialidad:_______Geología___________________ Subespecialidad: ____Geotermia_________________ Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables Rosa María Prol Ledesma Doctorado en Ciencias Físico-Matemáticas Fecha de ingreso (día, mes, año) Ciudad de México
  2. 2. 2 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,2 Contenido Resumen ejecutivo 3 1. Introducción 4 2. Evaluaciones reportadas de los recursos geotérmicos de México 7 3. Flujo de calor 9 4. Definición de la Provincia Tipo CV2 – PCVI (Provincia Central de Volcanismo de Intraplaca) 11 5. Conclusiones 17 6. Referencias 18
  3. 3. 3 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,3 RESUMEN EJECUTIVO Con el objetivo de descubrir prospectos geotérmicos en la República Mexicana, se presentan diferentes metodologías que ayudan a definir una provincia geotérmica. En este caso se identifica una zona que no se había incluido en los inventarios de los Recursos Geotérmicos de México y que corresponde aproximadamente a la denominada Mesa Central. Esta provincia se identificó con base en el mapa de flujo de calor que se elabora actualmente y en el que destacan las anomalías que caracterizan esta provincia. Estas anomalías se correlacionan con valores anómalamente altos en las temperaturas calculadas con el geotermómetro de sílice y con profundidades muy someras de la temperatura de Curie. Se espera que este trabajo sea la base para la evaluación de los recursos geotérmicos en las Provincias de Volcanismo Alcalino que representan el evento térmico más reciente en amplias zonas del norte, centro y noreste de México. ABSTRACT Diverse methodologies were used to define geothermal provinces that will support the search for new geothermal prospects in Mexico. Here, a new area, which had not been considered previously in the Geothermal Inventory, was identified using heat flow data that disclose the location of multiple anomalies in geophysical and geochemical maps. The presence of high heat flow, high silica temperature and shallow Curie Point depth is an important evidence that characterizes this Intraplate Volcanism Province. The methodology presented here may be a useful tool to define the areas with recent volcanic activity that are potential heat sources for new geothermal prospects. Palabras clave: Provincias geotérmicas, volcanismo alcalino, nuevos prospectos geotérmicos, Temperatura de Curie, geotermómetro de sílice, flujo de calor. Key words: Geothermal provinces, new geothermal prospects, Curie Point depth, silica geothermometer, heat flow.
  4. 4. 4 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,4 1. INTRODUCCIÓN. El flujo de calor que emana de la superficie de la Tierra refleja el transporte de la energía contenida en su interior como resultado de los procesos que la originaron: colisiones entre partículas que formaron la nebulosa original del Sistema Solar, choques de planetoides que se fusionaron y finalmente el colapso gravitacional, que se supone provocó la fusión del planeta con la energía que se liberó durante este proceso. A pesar de ser un fenómeno global, el flujo de calor superficial en la Tierra es extremadamente heterogéneo y existen zonas con flujo de calor anómalamente bajo y en otras anómalamente alto. Esta variación es producto de cambios en las formas de transporte del calor desde el interior hasta la superficie (i.e. conducción vs convección), así como de los diferentes valores en la conductividad térmica de las rocas que forman la columna estratigráfica local y la producción de calor por elementos radiactivos en las rocas. La temperatura aumenta con la profundidad en toda la Tierra, pero la determinación del valor del flujo de calor superficial puede utilizarse para conocer la relación de esta variación con la temperatura a profundidad en diversas zonas, ya que el flujo de calor es proporcional al gradiente geotérmico y a la conductividad térmica. Debido a esta relación es que el conocimiento del flujo de calor tiene una gran importancia para la exploración regional de recursos geotérmicos a nivel de país, pero también a nivel más local (White y Williams, 1975; Muffler, 1979; Barbier et al., 1995; Cataldi et al., 1995; Blackwell et al., 2007). Las anomalías altas de flujo de calor generalmente están asociadas a transporte por convección del calor desde las profundidades, tanto a nivel del manto (a través del magma) como en la corteza (magma y agua). Así mismo, al conocer el flujo de calor se pueden elaborar modelos que permitan calcular el valor de la temperatura a profundidad, al inferir los mecanismos de transporte de calor: convección, conducción o ambos. Por lo tanto, al realizar la evaluación de los recursos geotérmicos a nivel de país, el mapa de flujo de calor es una información indispensable para destacar zonas con el mayor potencial geotérmico. En las últimas décadas, la evaluación de recursos geotérmicos se ha enfocado a estudios de factibilidad de campos geotérmicos específicos, los cuales generan una estimación cuantitativa de la capacidad energética de cada campo. Sin embargo, los inventarios globales o regionales son necesarios para construir planes nacionales para el desarrollo de los recursos energéticos y para proteger la seguridad energética nacional. Estos estudios regionales generan una evaluación cualitativa de cada provincia geológica en todo un territorio y tienen que ser realizados superando las dificultades que plantean las áreas enormes que se tienen que cubrir y el tomar en cuenta la complejidad tectónica de un país como México. Es por esa razón que el uso de mapas de flujo de calor permite la evaluación de las zonas con las características de temperatura/profundidad que permiten la explotación de los recursos geotérmicos explotables con la tecnología actual. Métodos Cuantitativos de Evaluación del Potencial Geotérmico El potencial geotérmico puede ser estimado por diferentes métodos, pero el que es utilizado comúnmente es el “método volumétrico” que se aplica a sistemas geotérmicos específicos (Muffler y Cataldi, 1978; Muffler, 1979; Williams et al., 2008; Garg y Combs, 2010, 2015; Williams, 2014). En el caso de evaluaciones regionales en zonas que carecen de información geofísica y geoquímica detallada de los recursos geotérmicos, no es posible aplicar este método con un grado aceptable de confiabilidad, por lo que las Naciones Unidas han utilizado un método alternativo para estimar la capacidad energética de campos individuales con base
  5. 5. 5 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,5 en sistemas similares que son bien conocidos y en ambientes geológicos semejantes (McNitt, 1978). Sin embargo, en evaluaciones regionales el parámetro más importante es la profundidad a la cual se alcanzan temperaturas adecuadas para la explotación económica de los recursos geotérmicos. En Europa, la evaluación regional de los recursos geotérmicos se llevó a cabo con base en el flujo de calor superficial y el conocimiento de la estructura de la corteza para determinar la temperatura a diferentes profundidades y para estimar la incertidumbre en los cálculos (van Wees et al., 2013). Métodos Cualitativos de Evaluación del Potencial Geotérmico: Provincias Geotérmicas: Los métodos cualitativos de evaluación de los recursos geotérmicos son de gran utilidad en la exploración de reconocimiento a nivel regional, ya que identifican las zonas favorables para la presencia de diferentes tipos de yacimientos y requieren básicamente de información sobre la geología, la evolución tectónica y el flujo de calor. A partir de esos conocimientos se puede elaborar un mapa de provincias geotérmicas para la planeación de campañas regionales de exploración. La definición de una provincia geotérmica (Cataldi y Mainieri, 1995) es la siguiente: “Provincia Geotérmica: es una porción grande de un territorio, la que debido a sus condiciones lito-estratigráficas, hidrogeológicas, volcanológicas, tectónicas, régimen térmico, entre otras, tiene un carácter geotérmico propio a escala regional por el que puede distinguirse de las porciones contiguas del territorio.” A pesar de que el término “provincias Geotérmicas” fue utilizado por primera vez por Cataldi y colaboradores (1995), recientemente ha sido usado en algunas evaluaciones regionales donde se establecen las provincias en forma de una clasificación (ranking) del territorio para la explotación de los recursos geotérmicos, tanto para producción de electricidad como para usos directos (Cataldi y Mainieri, 1995; Shanker et al., 2001; Buonasorte et al., 2007) y en otros casos se ha enfocado a la evaluación de los recursos energéticos de los sistemas geotérmicos más importantes a nivel regional o a nivel país (Jalludin, 2013). Todas las definiciones de provincias geotérmicas están basadas principalmente en la temperatura a profundidad, considerando los eventos térmicos recientes más significativos y la categorización incluye también la presencia o ausencia de acuíferos locales y las principales características geológicas. La demarcación de provincias geotérmicas es la forma de priorizar las zonas de mayor interés para la exploración de reconocimiento en sistemas geotérmicos que pueden tener o no manifestaciones superficiales, pero que son señaladas por una descarga de calor suficientemente alta para indicar la presencia de temperaturas adecuadas para la explotación/utilización a profundidades accesibles con la tecnología actual. Con esta base, se considera al flujo de calor como un parámetro fundamental para la construcción de un esquema de provincias geotérmicas en México que apoyen los esfuerzos de exploración a nivel nacional. La definición de “provincia geotérmica” deja posibilidades abiertas para su demarcación, por lo cual, en este trabajo se evaluará la definición de provincias geotérmicas tomando en cuenta las definiciones de “plays” geotérmicos en función del mapa de flujo de calor y las características geológicas de la región, sobre todo las anomalías térmicas recientes. El concepto de “plays” geotérmicos.
  6. 6. 6 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,6 La introducción del concepto de “plays” (Moeck, 2013, 2014; Moeck y Beardsmore, 2014) en la caracterización de los sistemas geotérmicos, para efectos de la planeación de la exploración y la explotación, implica que las definiciones actuales de provincias geotérmicas los deban tomar en cuenta. La definición de “play” incluye la agrupación de sistemas geotérmicos similares en cuanto a la fuente de calor, permeabilidad de las rocas del yacimiento y el tipo de fluido en relación con un ambiente geológico (Moeck, 2013), lo cual tiene una relación directa con la definición de provincias geotérmicas. La clasificación básica de plays está basada en la forma de transporte del calor, donde el proceso de transporte es dominantemente convectivo o conductivo (Moeck, 2013). En el caso de los plays conductivos la fuente de calor es el gradiente geotérmico local que será lineal debido a que el transporte de calor se restringe a la conducción. Los siguientes son los tipos de “plays” propuestos por Moeck (2014) CV1 = convección con fuente magmática – asociadas a volcanismo reciente con una cámara magmática somera o un intrusivo joven. CV2 = convección con fuente plutónica – su fuente de calor es una roca cristalina joven enriquecida en elementos radiactivos que produzcan suficiente calor para generar un gradiente geotérmico anómalo. CV3 = convección en un ambiente extensional – la fuente de calor está relacionada con el adelgazamiento de la corteza y consecuente elevación del manto que resulta de la tectónica extensional y provoca un gradiente geotérmico superior al promedio. CD1 = conducción en un ambiente de cuenca intra-cratónica – el yacimiento se encuentra en una secuencia sedimentaria que puede estar por ejemplo contenida en un graben o en una zona que presente subsidencia. CD2 = conducción en una faja orogénica – se desarrollan en cuencas de antepaís o en cinturones montañosos orogénicos. CD3 = conducción en basamento – se encuentran en basamentos cristalinos de baja permeabilidad, los cuales solamente pueden ser desarrollados con técnicas de Sistemas Geotérmicos Mejorados (EGS por sus siglas en inglés). Generalmente los sistemas que se explotan actualmente para la producción de electricidad son los de tipo convectivo, representados por valores anómalos de flujo de calor que en general se encuentran asociados a cámaras magmáticas o intrusivos jóvenes.
  7. 7. 7 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,7 2. EVALUACIONES REPORTADAS DE LOS RECURSOS GEOTÉRMICOS DE MÉXICO. Para el caso de México se cuenta con numerosas evaluaciones de su potencial geotérmico desde los primeros años en que se empezaron a explotar estos recursos (Tabla 1; Prol- Ledesma et al., 2016). Tabla 1. Evaluaciones de los recursos geotérmicos de México aprovechables para la producción de energía eléctrica; datos de: Alonso, 1975, 1985; Mercado et al., 1976, 1985; Ordaz et al., 2011. Autor Año de publicación Reservas probadas Reservas probables Reservas posibles Total en MWe Alonso 1975 4,000 4000 Mercado 1976 13,110 13,110 Alonso 1985 1,340 4,600 6,000 11,940 Mercado et al. 1985 45,815 Ordaz et al. 2011 186 2,077 7,423 9,686 Sin embargo, los resultados de estas evaluaciones difieren hasta en varios órdenes de magnitud. La evaluación más reciente de las reservas probables de energía geotérmica en México data de 2011 y está avalada por CFE (Ordaz-Méndez et al., 2011) y sitúa las reservas probables en 2,077 MWe; sin embargo, en esta evaluación solamente se toman en cuenta los sistemas convencionales de alta entalpía y otros recursos geotérmicos de mediana y baja entalpía no se incluyen, a pesar de que ya se cuenta con tecnología para explotarlos como la Coproducción Geotérmica y Sistemas Híbridos (Reinhardt et al., 2011). Según esta misma evaluación, el total de reservas (probadas, probables y posibles) es de casi 10,000 MWe, en ella se incluye información de 1380 áreas con actividad geotérmica pero más del 90% de estas zonas no cuentan con estudios de geoquímica y/o geofísica por lo que esta evaluación tiene una incertidumbre alta. La alta dependencia de México de los combustibles fósiles para su producción de energía eléctrica (aproximadamente 80%; Pérez-Denicia et al., 2017) lo hace especialmente vulnerable a cualquier crisis causada por variaciones intempestivas en el precio de los combustibles. Además de que esta dependencia sitúa al país como un productor de Gases de Efecto Invernadero y dificulta alcanzar los compromisos firmados en el Acuerdo de París sobre cambio global. Por lo tanto, es importante proporcionar información relevante a los tomadores de decisiones en altos puestos gubernamentales y en empresas del ramo sobre los recursos geotérmicos del país, ya que esta forma de energía limpia y sustentable está presente en vastas cantidades en el país y es la única de las principales fuentes de energía limpia que es confiable para incorporarla como carga base en la distribución de electricidad, además de que tiene una importante versatilidad en sus usos directos como agua caliente en la industria y en aplicaciones agrícolas y domésticas. Además, se debe tomar en cuenta su bajo costo de
  8. 8. 8 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,8 mantenimiento y su independencia de los efectos climáticos que hoy afectan fuertemente a muchas fuentes tradicionales de energía limpia. La exploración de nuevas áreas geotérmicas requiere más información acerca de parámetros relevantes como son las anomalías elevadas de flujo de calor, las cuales pueden apuntar a recursos todavía no descubiertos. Esto es especialmente importante en México, donde desde hace 16 años no se ha puesto en operación un nuevo campo por el sector gubernamental y solo recientemente y gracias a la Reforma Energética se abrió un nuevo campo “Domo San Pedro” por una empresa privada. Actualmente sería posible incrementar la contribución de la energía geotérmica a la producción de electricidad que es de 2% con un programa agresivo de exploración y explotación, ya que se cuenta con recursos geotérmicos abundantes. Es importante considerar que el crecimiento esperado de México requerirá de la explotación de fuentes sustentables y limpias de energía, que apoyen además el compromiso de México de disminuir su dependencia de los combustibles fósiles y redirigir las políticas de producción de energía hacia fuentes no-contaminantes.
  9. 9. 9 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,9 3. FLUJO DE CALOR EN MÉXICO Existen numerosos reportes y compilaciones de información relevante para la determinación de flujo de calor, como son mediciones de temperatura con profundidad en pozos, conductividad de rocas e informes de temperatura en el fondo de pozos. También se tienen reportes con valores de flujo de calor inferidos a partir de otros parámetros geofísicos y geoquímicos (en las zonas continentales: Smith, 1974; Smith et al., 1979; Reiter y Tovar, 1982; Ziagos et al., 1985; Polyak et al., 1985; Prol-Ledesma y Juárez, 1985, 1986; Prol- Ledesma, 1989, 1990, 1991; Campos-Enríquez et al., 1990; Flores-Márquez et al., 1999; Prasolov et al., 1999; Beltrán-Abaunza y Quintanilla-Montoya, 2001; Prol-Ledesma et al., 2007; Espinosa-Cardeña y Campos-Enriquez, 2008; Espinoza-Ojeda et al., 2017 a,b; y en las zonas oceánicas: Von Herzen, 1963; Von Herzen y Uyeda, 1963; Vacquier et al., 1967; Epp et al., 1970; Williams et al., 1979; Yamano et al., 1982; Prol-Ledesma et al., 1989, 2013; Fisher y Becker, 1991; Sanchez-Zamora et al., 1991; Nagihara et al., 1996; Fisher et al., 2001). A pesar de los numerosos reportes con información de flujo de calor, a principios de este siglo solamente se contaba con 87 mediciones directas de temperatura en pozos para determinación de flujo de calor en la porción continental de México, aun cuando se tenían casi 800 mediciones en el océano, de las cuales la mayoría se encuentran en la Zona Económica Exclusiva de México. Sin embargo, a partir de la creación del Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica se ha logrado la recopilación y medición de 1850 datos de flujo de calor, la mayoría de los cuales ya han sido publicados por Espinoza-Ojeda y colaboradores (2017 a,b). Estos últimos trabajos elaboran un análisis estadístico de los datos de flujo de calor para intentar una integración en cuatro zonas: noroeste, noreste, central norte y sureste, en las cuales se podrían encontrar recursos de alta, mediana y baja entalpía. En el aspecto regional de la exploración geotérmica, la complejidad en la distribución de terrenos tectono-estratigráficos, geología superficial y los ambientes tectónicos en México destacan la importancia de analizar las variaciones regionales de flujo de calor en relación con las diferentes estructuras relacionadas con eventos tectónicos y volcánicos recientes. Se ha demostrado que cada intrusión individual de magma alcanza el máximo de flujo de calor en aproximadamente 200,000 años (Norton y Knight, 1977), por lo cual los eventos termales con capacidad de generar sistemas geotérmicos deberán ser muy recientes o tener un reabastecimiento continuo de magma. Con base en esos cálculos, un dato muy importante es la localización de los eventos volcánicos recientes, por lo que se establece como un parámetro importante en la definición de una provincia geotérmica la presencia y edad de dichos eventos. Los datos de flujo de calor pueden identificar tendencias relacionadas con condiciones favorables para encontrar recursos geotérmicos aún no descubiertos. Los rasgos fisiográficos como el Eje Volcánico Mexicano, la Sierra Madre Occidental y la expresión en el continente de la provincia extensional del Golfo de California han sido asociados con anomalías de flujo de calor desde el principio de la exploración geotérmica. Sin embargo, al tener un mayor número de datos de flujo de calor se ha observado la presencia de una anomalía que destaca especialmente y que corresponde a la Provincia Central de Volcanismo de Intraplaca (PCVI), que se muestra en la figura 1 como ha sido definida por Aranda-Gómez et al., (2005). En la zona que delimita los sitios con volcanismo alcalino de Durango a San Luis Potosí (Aranda-Gómez et al., 1992, 1993) y que se muestra en la figura 1, se reportan datos de flujo
  10. 10. 10 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,10 de calor de 120 a más de 200 mW/m2 (Figura 1), que son altos si se toma en cuenta que el flujo de calor promedio en la corteza continental es de 71 mW/m2 (Davies y Davies, 2010). Estos valores permiten clasificar esta zona en el grupo de las que albergan los valores de flujo de calor en el rango más alto (120-1300 mW/m2 ) de la clasificación propuesta para México por Espinoza-Ojeda y colaboradores (2017a). Con base en un modelo unidimensional de transporte de calor conductivo y tomando el rango de valores de flujo de calor superficial, se puede estimar que el gradiente geotérmico en la zona se encuentra en un intervalo de 60 a 100 °C/km (en este caso se establece un valor medio de conductividad de 2 W/°C·m para las rocas de la corteza superior). Figura 1. Mapa de flujo de calor para la zona denominada como Provincia Central de Volcanismo de Intraplaca. La delimitación de la Provincia Central de Volcanismo de Intraplaca se realizó con base en los datos reportados por Aranda-Gómez et al. (1992, 2005). Los puntos indican los sitios donde se reporta flujo de calor calculado a partir de la medición de gradiente geotérmico en pozos (Espinoza-Ojeda et al., 2007a). Las líneas continuas representan la demarcación de las provincias fisiográficas. La zona central de México, que destaca en el mapa de anomalías positivas de flujo de calor, no ha sido tomada en cuenta en evaluaciones previas del potencial geotérmico de México, a pesar de que cuenta con importantes zonas de volcanismo alcalino reciente reportadas principalmente por el grupo de Aranda y colaboradores (Aranda et al., 1992; Pier et al., 1992; Aranda-Gómez y Luhr, 1996; Luhr et al., 2001; Aranda et al., 2005). La identificación de esta anomalía en el mapa regional de flujo de calor indica la localización de una zona
  11. 11. 11 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,11 favorable para la exploración de recursos geotérmicos que no ha sido caracterizada ni evaluada y en este trabajo se presentan las evidencias de su potencial geotérmico y su definición como provincia geotérmica.
  12. 12. 12 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,12 4- . DEFINICIÓN DE LA PROVINCIA TIPO CV2 – PCVI (PROVINCIA CENTRAL DE VOLCANISMO DE INTRAPLACA) La provincia Central de Volcanismo de Intraplaca se clasifica como del tipo de transporte de calor por convección en un ambiente extensional. El evento térmico más reciente en la región corresponde al volcanismo intraplaca que se localiza al este de la Sierra Madre Occidental (SMO) y que incluye parcialmente a los terrenos tectono-estratigráficos SMO, Guerrero y Sierra Madre Oriental de acuerdo a los criterios de Campa y Coney (1983). En el centro y norte de México las zonas que presentan este tipo de volcanismo se localizan en la provincia tectónica de cuencas y sierras, la cual es una región extensa en Norte América que experimentó tectónica extensional después del cese de la subducción de la placa Farallón (Aranda et al., 2000). Es importante enfatizar que en México se tienen numerosos campos volcánicos que representan este fenómeno y que suceden en distintos terrenos tectono- estratigráficos y provincias geológicas o volcánicas (Aranda-Gómez et al., 2005); sin embargo, en muchas de ellas son el evento térmico más reciente que puede determinar su potencial geotérmico. El volcanismo intraplaca de la región central presenta complicados patrones petrogenéticos (Aranda-Gómez et al., 2005; Ferrari et al., 2005). Esta región central de volcanismo intraplaca (Figura 2) forma parte de lo que se ha denominado como Provincia extensional del Norte de México y que ha presentado actividad volcánica desde el Mioceno hasta el Holoceno (Aranda-Gómez et al., 2005). Entre las zonas que presentan este tipo de volcanismo y que han sido estudiadas se encuentran: el Campo volcánico de Durango, en donde se han fechado volcanes de <0.8 Ma. En ese sitio hay más de 100 conos cineríticos y el Complejo de maares La Breña-El Jagüey, los cuales tienen actividad considerada como muy reciente (Aranda-Gómez et al., 2005). También en el estado de Durango se tienen zonas con volcanismo de intraplaca en la región entre Rodeo y Nazas con edades mayores, de aproximadamente 20-24 Ma, y el área de Metates con 12 Ma. En San Luis Potosí se localizan las zonas de Los Encinos (10.6-13.6 Ma), el volcanismo máfico intraplaca del Cuaternario en Santo Domingo y Ventura-Espíritu Santo, en este último se han estudiado los maares Joya Honda y Joyuela con edades K-Ar de 1.1 y 1.4 Ma, respectivamente (Aranda-Gómez y Luhr, 1996). Un fechamiento Ar-Ar recientemente reportado por Saucedo et al. (2017) establece que la edad de Joya Honda es 311 ± 19 ka. En Santo Domingo se han estudiado los volcanes Santo Domingo, El Banco, Joya de los Contreras y Joya Prieta (Labarthe-Hernández, 1978 en Aranda-Gómez et al., 2005; Aranda- Gómez et al., 1993) y se han datado (K-Ar, matriz) muestras del Cerro El Apaste y la Joya de los Contreras con edades de 0.35 y 0.45 Ma respectivamente (Aranda-Gómez y Luhr, 1996). Todos los sitios donde se ha reportado volcanismo reciente se muestran en la figura 2.
  13. 13. 13 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,13 Figura 2. Provincia Central de Volcanismo de Intraplaca y la ubicación de sitios de volcanismo reciente. También se muestran las ubicaciones donde se han realizado mediciones de gradiente geotérmico y los sitios de manantiales con información geoquímica con la que se ha calculado la temperatura de equilibrio con el geotermómetro de sílice (modificado de Aranda-Gómez et al., 2005; Aranda-Gómez y Dávila-Harris, 2014) 4.1 Temperatura a profundidad calculada con el geotermómetro de sílice Un método utilizado en casi todos los programas de exploración geotérmica es la evaluación de la temperatura a profundidad con base en la solubilidad de sílice y se aplica a muestras de agua subterránea o de manantiales termales, para los cuales se cuenta con la determinación de la concentración de SiO2 en solución. Este geotermómetro se basa en dependencia de la solubilidad de sílice con respecto a la temperatura y la amplia disponibilidad de este elemento en la corteza. En el caso común de la interacción agua-roca en un sistema hidrotermal, al aumentar la temperatura del fluido, aumentará su capacidad de disolver sílice de las rocas, con lo que la concentración de SiO2 aumentará en el agua geotermal. Desde los años 70’s en que se extendió la exploración de la energía geotérmica, se han llevado a cabo numerosos estudios que han permitido incrementar la confiabilidad de este geotermómetro, además de delimitar claramente sus intervalos de validez (Fournier y Potter, 1982). La temperatura que se obtiene con el geotermómetro de sílice se interpreta como la temperatura de equilibrio agua-roca a profundidad, el principal problema para relacionarla con el gradiente geotérmico es que la profundidad a la que se alcanza esta temperatura no es conocida. Sin embargo, Swanberg y Morgan (1979, 1980) calcularon una relación empírica
  14. 14. 14 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,14 entre la temperatura de sílice y el flujo de calor a partir de una regresión lineal pero enfatizaron que la calibración de esa regresión tiene una fuerte componente hidrogeológica local. A pesar de la incertidumbre acerca de la profundidad asociada a la temperatura del geotermómetro de sílice, es posible inferir un flujo de calor elevado en zonas donde la temperatura de sílice es alta. Con base en estos resultados fue que parte de la zona de la Mesa Central, como la define Nieto-Samaniego et al. (2005), resalta en el mapa de temperatura de sílice (Figura 3). En este mapa se muestra que una amplia zona presenta temperaturas de sílice por arriba de los 100°C, lo cual indica la posibilidad de explotación de energía geotérmica. Figura 3. Mapa con las temperaturas generadas por el geotermómetro de sílice en la Provincia Central de Volcanismo de Intraplaca. Este mapa se construyó tomando las concentraciones de SiO2 medidas en muestras de agua de manantiales. La simbología es la misma que en la Figura 2. 4.2 Anomalías Geofísicas Regionales Como parte de la evaluación de los recursos geotérmicos, además de las mediciones de flujo de calor, es posible calcular la profundidad de la Temperatura de Curie estimada a partir de datos aeromagnéticos. Teóricamente, es posible calcular la profundidad hasta el techo y al centroide de la fuente de las anomalías magnéticas y con estos datos evaluar la profundidad de la base de esta fuente. A la profundidad que se alcanza la base de la fuente magnética se asume que las rocas pierden sus propiedades magnéticas y como el mineral magnético más
  15. 15. 15 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,15 abundante es la magnetita, se propone que a esa profundidad se alcanza la temperatura a la que la magnetita pierde su magnetización, esta temperatura se estima en 580°C (Okubo et al., 1985a). De esta forma se calcula el gradiente geotérmico tomando la profundidad a la que se alcanza la temperatura de 580°C como la profundidad de la temperatura de Curie y los resultados son útiles para estimar el potencial geotérmico regional (Okubo et al., 1985b). En el caso de la Provincia Central de Volcanismo de Intraplaca, se procesaron los datos aeromagnéticos del Servicio Geológico Mexicano (Figura 4) utilizando ventanas de 64 x 64 km. Figura 4. Datos de campo magnético total para la zona de la Provincia Central de Volcanismo de Intraplaca proporcionados por el Servicio Geológico Mexicano. En la figura se incluyen las ventanas que fueron utilizadas para la determinación de la profundidad de temperatura de Curie. Las demarcaciones señalan los límites entre estados. Esta metodología se ha aplicado en numerosas ocasiones para estimar el aumento de la temperatura con la profundidad y de esta forma construir un mapa regional de recursos geotérmicos a nivel país (Okubo et al., 1985b) El procedimiento empleado en el cálculo de las profundidades de la Isoterma de Curie se basa en el análisis espectral de cada una de las ventanas propuestas. Este proceso fue introducido por Spector y Grant (1970) y posteriormente Bhattacharyya y Leu (1975, 1977) y Okubo et al. (1985) plantearon que la primera pendiente del espectro de potencia y el valor
  16. 16. 16 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,16 absoluto del número de onda representan la profundidad del centroide de la fuente magnética y la primera pendiente en la gráfica del espectro indica la profundidad promedio de la cima, por lo cual a partir de estos dos valores se calcula la profundidad a la base de la fuente magnética. En la Provincia Central de Volcanismo de Intraplaca se calculó la profundidad a la temperatura de Curie utilizando los datos aeromagnéticos proporcionados por el Servicio Geológico Mexicano (Figura 4). En este caso, se utilizaron ventanas con dimensiones de 64 x 64 km debido a la magnitud de las profundidades de interés, ya que la profundidad máxima para este tipo de estudios está determinada por la longitud de la ventana dividida por 2π. Los resultados indican varias zonas donde la profundidad de la isoterma de Curie es menor que 5.8 km, lo cual indica un gradiente geotérmico superior a los 100°C/km (Figura 5). Sin embargo, aún en las zonas “frías”, con una profundidad de temperatura de Curie de 10 km, el gradiente geotérmico sería de casi 60°C/km, el cual es casi el doble que el gradiente geotérmico estándar en los continentes que se considera de 30°C/km. Figura 5. Contornos que resultan de la interpolación de los valores calculados de la profundidad de la temperatura de Curie para cada una de las ventanas mostradas en la Figura 4. La profundidad está indicada en kilómetros. Los triángulos indican la localización de las zonas de volcanismo reciente (la simbología se explica en la Figura 2).
  17. 17. 17 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,17 4.3 Delimitación hidrogeológica La presencia de una descarga de calor anómala es fundamental para la definición de los recursos geotérmicos; sin embargo, también es de gran importancia la evaluación de las condiciones hidrogeológicas prevalentes en la zona. Para la explotación de un recurso geotérmico con la tecnología actual es indispensable contar con la existencia de un medio rocoso o granular permeable y de una recarga que garantice la disponibilidad de agua que permita la extracción de la energía contenida en las rocas del yacimiento. Se espera que en el futuro se desarrolle la tecnología que permita explotar el calor contenido en la corteza sin requerir la presencia de acuíferos y abundante recarga. A nivel regional se ha realizado una caracterización de provincias hidrogeológicas con base en la división de las regiones hidrológicas, las provincias fisiográficas y geológicas, los terrenos tectono-estratigráficos y el comportamiento del agua subterránea (Velázquez- Aguirre y Ordaz Ayala, 1993). En esa delimitación se definen dos acuíferos que se enmarcan parcialmente en la Provincia de Volcanismo de Intraplaca, que son: el acuífero de la Meseta Central y el de la Sierra Madre Occidental. La provincia hidrogeológica de la Meseta Central se incluye totalmente en la Provincia de Volcanismo de Intraplaca y está caracterizada por valles planos con depósitos aluviales separados por cadenas montañosas formadas por rocas del Paleozoico, Mesozoico y rocas volcánicas del Cenozoico y del Cuaternario que en general representan las zonas de recarga. El clima es relativamente homogéneo templado semi-árido con una temperatura media anual que varía de 16 a 18°C y la precipitación pluvial varía de 350 a 600 mm/año. Esta provincia abarca varias cuencas hidrológicas, de las cuales las del norte son las que presentan un recurso más pobre pero las de la parte media y sur cuentan con las cuencas del Río Grande de Santiago, Juchipila, Verde y los afluentes del Lerma. Los principales acuíferos se encuentran formados por los materiales granulares-clásticos depositados en cuencas abiertas o cerradas del Terciario al reciente (Velázquez-Aguirre y Ordaz Ayala, 1993). Sin embargo, debido a la sobre-explotación de los acuíferos en algunas zonas ya se están explotando acuíferos profundos contenidos en rocas fracturadas (Ortega-Guerrero, 2009), lo cual afecta la evaluación de la recarga. En la parte occidental se tiene un traslape con la provincia hidrogeológica de la Sierra Madre Occidental (SMO), donde el clima varía de húmedo templado hasta caluroso y húmedo y la precipitación alcanza 1600 mm/año, lo cual implica una recarga mucho mayor que en la Meseta Central; sin embargo, en la Meseta Central la evaporación potencial puede ser mayor de 2000 mm/año con una temperatura media de 16°C. La gran cantidad de recarga en la (SMO) se infiltra en una alta proporción y recarga los acuíferos de las provincias adyacentes (Velázquez-Aguirre y Ordaz Ayala, 1993).
  18. 18. 18 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,18 5. CONCLUSIONES En este trabajo se ha demostrado la importancia de integrar la información referente a la descarga de calor a partir de los datos de flujo de calor y de temperatura de sílice en manantiales con la presencia de eventos térmicos evidenciados por la actividad magmática. Al mismo tiempo, los datos aeromagnéticos definen la presencia de fuentes magnéticas y su profundidad en la corteza, con lo cual y basados en la determinación de las propiedades magnéticas de las rocas y su relación con la temperatura nos permite determinar la profundidad a la que se alcanza la temperatura de Curie y de esta manera inferir la magnitud del gradiente geotérmico local. De esta forma se ha logrado la definición de la Provincia Geotérmica de Volcanismo de Intraplaca a partir de la evidencia identificada en las anomalías encontradas en la descarga de calor y su asociación con la presencia de eventos térmicos recientes representados por el volcanismo alcalino. Además de contar con una descarga de calor importante, evidenciada por un flujo de calor con valores anómalos por arriba de 180 mW/m2, las características hidrogeológicas regionales muestran que la parte oriental de la provincia cuenta con la recarga de la SMO y en la parte sur-oriental se tienen las cuencas de Juchipila y Rio Verde. Esto aseguraría condiciones hidrogeológicas locales favorables para la presencia de sistemas hidrotermales; sin embargo, sería necesario contar con estudio hidrogeológicos regionales más recientes que analicen el estado actual de los acuíferos para dar certeza a la evaluación del potencial geotérmico. Esta provincia tiene características que la definen como una zona de interés que no se había considerado en los inventarios de zonas favorables para la explotación de este recurso, pero que debe caracterizarse adecuadamente para definir el verdadero potencial geotérmico que contiene.
  19. 19. 19 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,19 6. REFERENCIAS Alonso, H. “Potencial Geotérmico de la República Mexicana.” In Second United Nations Symposium on the Development and use of Geothermal Resources (Vol. 1, pp. 17–24). 1975. Alonso, H. “Present and planned utilization of geothermal resources in México.” International Symposium on Geothermal Energy. Geothermal Resources Council Transactions, 9, 135–140. 1985. Aranda-Gómez, J. J., Dávila-Harris, P., “Maars associated with fracture- and/or conduit- controlled aquifers in folded limestone in San Luis Potosí, México” Field Trip Guide, IAVCEI – 5IMC, Querétaro, México. 36 pp. 2014. (http://maar2014.geociencias.unam.mx) Aranda-Gómez, J. J., Luhr, J. F., “Origin of the Joya Honda maar, San Luis Potosí, México” Journal of Volcanology and Geothermal Research, 74, 1-18. 1996. Aranda-Gómez, J. J., Luhr, J. F., Pier, J. G., “Geología de los volcanes cuaternarios portadores de xenolitos del manto y de la base de la corteza en el Estado de San Luis Potosí, México” Boletín del Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, 106, pt. 1, 1-22. 1993. Aranda-Gómez, J. J., Henry, C. D., Luhr, J. F., “Evolución tectonomagmática post- paleocénica de la Sierra Madre Occidental y de la porción meridional de la provincia tectónica de Cuencas y Sierras, México” Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 53, 59-71. 2000. Aranda-Gómez, J. J., Luhr, J.F., Housh, T.B., Valdez-Moreno, G., Chávez-Cabello, G., “El volcanismo tipo intraplaca del Cenozoico tardío en el centro y norte de México: una revisión.” Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana. LVII, 187-225. 2005. Arango-Galván, C., Prol-Ledesma, R. M., Torres-Vera, M. A., “Geothermal prospects in the Baja California Peninsula.” Geothermics, 55, 39–57. 2015. Bhattacharya, B. K., Leu, L. K., “Analysis of magnetic anomalies over Yellowstone National Park: mapping of Curie point isothermal surface for geothermal reconnaissance” J. Geophys. Res., 80, 4461-4465. 1975. Bhattacharyya, B. K., Leu, L. K., “Spectral analysis of gravity and magnetic anomalies due to rectangular prismatic bodies” Geophysics, 41, 41-50. 1977. Beltrán-Abaunza, J.M., Quintanilla-Montoya, A.L., “Calculated Heat Flow for the Ensenada Region, Baja California, Mexico” Ciencias Marinas, 27: 619-634. 2001. Blackwell, D.D., Negraru, P.T. Richards, M.C., “Assessment of the Enhanced Geothermal System Resource Base of the United States” Natural Resources Research, Vol. 15, No. 4, 283−308. DOI: 10.1007/s11053-007-9028-7. 2007. Buonasorte, G., Cataldi, R., Passaleva, G., “Geothermal Development in Italy: From Present To Future” Proceedings European Geothermal Congress 2007. Unterhaching, Germany, 30 May-1 June 2007, 9 pp. 2007. Campa, M. F. Coney, P. J., “Tectono-stratigraphic terranes and mineral resource distributions in Mexico.” Canadian Journal of Earth Sciences 20, 1040-1051. 1983.
  20. 20. 20 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,20 Campos-Enriquez, J.O., Arroyo-Esquivel, M.A., Urrutia-Fucugauchi, J., “Basement, Curie isotherm and shallow crustal structure of the Trans-Mexican Volcanic Belt, from aeromagnetic data.” Tectonophys. 172, 77–90. 1990. Cataldi R., Mainieri, A., “Geothermal ranking and resource assessment of Costa Rica.” Proceedings of the World Geothermal Congress. 497-502. 1995. Cataldi R., Mongelli F. Squarci P., Taffi L., Zito G., Calore C., “Geothermal ranking of the Italian territory.” Geothermics, Vol. 24, n. 1; pp. 115-129. 1995. Davies, J. H. y Davies, D. R., “Earth's surface heat flux.” Solid Earth, 1, 5-24. 2010. Epp, D., Grim, P.J., Langseth, M.G., “Heat flow in the Caribbean and Gulf of Mexico.” Jour. Geophys. Res., 75, 5655-5669. 1970. Espinosa-Cardeña, J.M., Campos-Enriquez, J.O., “Curie point depth from spectral analysis of aeromagnetic data from Cerro Prieto geothermal area, Baja California, México” Journal of Volcanology and Geothermal Research, 176(4), 601-609. 2008. Espinoza-Ojeda O.M., Prol-Ledesma, R.M., Iglesias, E.R., Figueroa, A., “Update and review of heat flow measurements in México” Energy (ISSN: 0360-5442), 121, 466- 479. 2017a. Espinoza-Ojeda, O.M., Prol-Ledesma, R.M., Iglesias, E.R. “Continental heat flow data update for México – Constructing a reliable and accurate heat flow map.” Proceedings, 42nd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University, Stanford, California, February 13-15, 2017. SGP-TR-212. 2017b. Ferrari, L., Tagami, T., Eguchi, M., Orozco-Esquivel, M.T., Petrone, C.M., Jacobo-Albarrán, J., López-Martínez, M., “Geology, geochronology and tectonic setting of late Cenozoic volcanism along the southwestern Gulf of Mexico: The Eastern Alkaline Province revisited.” Journal of Volcanology and Geothermal Research 146, 284– 306. 2005. Fisher, A. T. y Becker, K., “Heat flow, hydrothermal circulation and basalt intrusions in the Guaymas Basin, Gulf of California.” Earth and Planetary Science Letters 103, 84-99. 1991. Fisher, A. T., Giambalvo, E., Sclater, J., Kastner, M., Ransom, B., Weinstein, Y., Lonsdale, P., “Heat flow, sediment and pore fluid chemistry, and hydrothermal circulation on the east flank of Alarcon Ridge, Gulf of California.” Earth and Planetary Science Letters 188, 521-534. 2001. Flores-Márquez, E.L., Chávez-Segura, R., Campos-Enríquez, O., Pilkington, M., “Preliminary 3-D structural model from the Chicxulub impact crater and its implications in the actual geothermal regime” Trends in Heat, Mass and Momentum Transfer, 5, 19-40. 1999. Fournier, R.O., y Potter, R.W. II, “An equation correlating the solubility of quartz in water from 25 °C to 900 °C at pressures up to 10000 bars.” Geochim. Cosmochim. Acta, 46, 1969-1974. 1982. Garg, S.K., Combs, J., “Appropriate use of USGS volumetric ‘‘heat in place’’ method and Monte Carlo calculations.” In Thirty fourth workshop on geothermal reservoir engineering Stanford University, Stanford, California. February 1–3, 2010. SGP-TR-188. 2010.
  21. 21. 21 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,21 Garg, S. K., Combs, J., “A reformulation of USGS volumetric ‘‘heat in place’’ resource estimation method.” Geothermics, 55, 150–158. 2015. Jalludin, M., “State of knowledge of the geothermal provinces of the Republic of Djibouti.” Short Course VIII on Exploration for Geothermal Resources, organized by UNU-GTP, GDC and KenGen, at Lake Bogoria and Lake Naivasha, Kenya, Oct. 31 – Nov. 22, 2013, pp. 17. 2013. Labarthe-Hernández, G., “Algunos xalapascos en el estado de San Luis Potosí” Folleto Técnico del Instituto de Geología y Metalurgia, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, 58, 17 p. 1978. Luhr, J. F., Henry, C. D., Housh, T. B., Aranda-Gómez, J. J., McIntosh, W. C., “Early extension and associated mafic alkalic volcanism from the southern Basin and Range Province: Geology and petrology of the Rodeo and Nazas volcanic fields, Durango (Mexico)” Geological Society of America Bulletin, 113(6), 760-773. 2001. McNitt, J.R., “The United Nations' Approach to Geothermal Resource Assessment.” Geothermics, 7, 231-242. 1978. Mercado, S., “The geothermal potential evaluation of Mexico by geothermal chemistry.” In Proceedings of the International Congress on Thermal Waters, Geothermal Energy and Volcanism of the Mediterranean Area, Atenas, Grecia. 1976. Mercado, S., Arellano, V.M., Barragán, R.M., Hurtado, R., Nieva, et al., “Diagnósticos y Pronósticos Sobre los Aspectos Científicos y Tecnológicos de la Geotermia como Fuente de Energía en México.” Informe IIE/CFE-G37/1767/3. 1985. Moeck, I., “Classification of geothermal plays according to geological habitats.” IGA Academy Report 0101-2013. 10 pp. 2013. Moeck, I., “Catalog of geothermal play types based on geologic controls.” Renewable and Sustainable Energy Reviews, 37(2014)867–882. 2014. Moeck, I., Beardsmore, G., “A New 'Geothermal Play Type' Catalog: Streamlining Exploration Decision Making.” In: Proceedings. Thirty-Ninth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering; 2014/02/24; Stanford, California. Stanford, California: Stanford University; p. 8. 2014. Muffler, L.P.J., “Assessment of geothermal resources of the United States—1978” (Vol. 790). U.S.G.S. Circular. 1979. Muffler, P., Cataldi, R., “Methods for regional assessment of geothermal resources.” Geothermics, 7, 53–89. 1978. Nagihara, S., Sclater, G. J., Phillips, D., Behren, E.W., Lewis, T., Lawver, L.A., Nakamura, Y., Garcia-Abdeslem, J., Maxwell, A. E., “Heat flow in the western abyssal plain of the Gulf of Mexico: Implications for thermal evolution of the old oceanic lithosphere.” Jour. Geophys. Res., 101, 2895-2913. 1996. Nieto-Samaniego, A.F., Alaníz-Álvarez, S.A., Camprubí, A., “La Mesa Central de México: estratigrafía, estructura y evolución tectónica cenozoica.” Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, 57, 285-318. 2005. Norton, D., Knight, J. “Transport phenomena in hydrothermal systems: cooling plutons.” American Journal of Science, 277, 937-981. 1977. Okubo, Y., Graf, R.J., Hansen, R.O., Ogawa, K., Tsu. H., “Curie point depths of the island of Kyushu and surrounding areas, Japan.” Geophysics, 53: 481-494. 1985a.
  22. 22. 22 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,22 Okubo, Y., Tsu, H., Ogawa. K., “Curie point depths of Japan.” Geothermal Resour. Counc. Trans., 9 (2): 35-39. 1985b. Ordaz-Méndez, C. A., Flores-Armenta, M., Ramírez-Silva, G., “Potencial geotérmico de la República Mexicana.” Geotermia, 24(1), 50–58. 2011. Ortega-Guerrero, M. A., “Presencia, distribución, hidrogeoquímica y origen de arsénico, fluoruro y otros elementos traza disueltos en agua subterránea, a escala de cuenca hidrológica tributaria de Lerma - Chapala, México.” Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, 26, 143-161, 2009. Pier, J. G., Luhr, J. F., Podosek, F. A., Aranda-Gómez, J. J., “The La Breña-El Jaguey maar complex, Durango, Mexico: II. Petrology and geochemistry” Bulletin of Volcanology, 54, 405-428. 1992. Pérez-Denicia, E., Fernández-Luqueño, F., Vilariño-Ayala, D., Montaño-Zetina, L.M., Maldonado-López, L.A., “Renewable energy sources for electricity generation in Mexico: A review.” Renewable and Sustainable Energy Reviews 78 (2017) 597–613. 2017. Polyak, B.G., Kononov, V.I., Prasolov, E.M., Sharkov, I.V., Prol-Ledesma, R.M., González, A., Razo, A., Molina-Berbeller, R., “First estimations of terrestrial heat flow in the TMV and adjacent areas based on isotopic composition of natural helium” Geofís. Int., 24, Mexico, 465-476. 1985. Prasolov, E.M., Polyak, B.G., Kononov, V.I., Verkhovskii, A.B., Kamenskii, I.L., Prol, R.M., “Inert gases in the Geothermal Fluids of Mexico.” Geochemistry International, 37, Berlin, 128-144. 1999. Prol-Ledesma, R.M. “Mediciones y estimaciones de flujo térmico en México: Un análisis comparativo.” Geotermia, 5, 19-32. 1989. Prol-Ledesma, R.M. “Mapa geotérmico de la República Mexicana.” Atlas Nacional de México. Instituto de Geografía, UNAM. Vol. III. ISBN 968-36-1589-9. 1990. Prol-Ledesma, R.M., “Heat Flow in Mexico.” In: Cermak, V. and Rybach, L., (Eds) Terrestrial Heat Flow and the Lithosphere Structure. Springer Verlag. 475- 485. 1991, Prol-Ledesma, R.M. G. Juárez. “Silica-geotemperature mapping and thermal regime in the Mexican Volcanic Belt.” Geofísica Internacional, 24, 609-621. 1985. Prol-Ledesma, R.M., Juárez, G., “Geothermal Map of Mexico.” Journal of Volcanology and Geothermal Research, 28, 351-362. 1986. Prol-Ledesma, R.M., Sugrobov, V.M., Flores, E.L., Juárez, G., Smirnov, Ya.B., Gorshkov, A.P., Bondarenko, V.G., Rashidov, V.A., Nedopekin, L.N., Gavrilov, V.A.. “Heat flow variations along the Middle America Trench.” Marine Geophysical Research, 11, 69-76. 1989. Prol-Ledesma, R.M. Torres-Vera, M.A., “Mapa de Recursos Geotérmicos de la República Mexicana.” Atlas Nacional de México. Instituto de Geografía, UNAM. E-VI- 3. ISBN 978-970325047-9. 2007. Prol Ledesma, R.M., Torres-Vera, M.A., Rodolfo-Metalpa, R., Ángeles, C., Lechuga Deveze, C., Villanueva-Estrada, R.E., Shumilin; E., Robinson, C., “High heat flow and ocean acidification at a nascent rift in the northern Gulf of California.” Nature Communications. doi: 10.1038/ncomms2390. 2013.
  23. 23. 23 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,23 Prol-Ledesma, R. M., Arango-Galván, C., Torres-Vera, M.A., “Rigorous Analysis of Available Data from Cerro Prieto and Las Tres Virgenes Geothermal Fields with Calculations for Expanded Electricity Generation.” Natural Resources Research. DOI: 10.1007/s11053-016-9295-2. ISSN 1520-7439. Vol. 25, No. 4, 445-458. 2016. Reinhardt, T., Johnson, L.A., Popovich, N., “Systems for electrical power from coproduced and low temperature geothermal resources” Proceedings, Thirty-Sixth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, California, January 31 - February 2, SGP-TR-191. 2011. Reiter, M., Tovar, J.C., “Estimates of terrestrial heat flow in northern Chihuahua, Mexico, based upon petroleum bottom-hole temperatures” Geological Society of America Bulletin, 93, 613-624. 1982. Sánchez-Zamora, O., Doguin, P., Couch, R.W., Ness, G.E., “Magnetic anomalies of the northern Gulf of California: structural and thermal interpretations.” In: J.P. Dauphin and B.R.T. Simoneit (Editors), The Gulf and Peninsular Province of the California. American Association of Petroleum Geologist Memoir 47, 377-401. 1991. Saucedo, R., Macías, J. L., Ocampo-Díaz, Y. Z. E., Gómez-Villa, W., Rivera-Olguín, E., Castro Govea, R., Sánchez-Núñez, J. M., Layer, P. W., Torres-Hernández, J. R., and Carrasco-Nuñez, G., 2017, Mixed-magmatic-phreatomagmatic explosions during the formation of the Joya Honda maar, San Luis Potosí, México, in Németh, K., Carrasco-Nuñez, G., Aranda-Gómez, J. J., and Smith, I. E. M., eds., Monogenetic volcanism, Volume Geological Society Special Publication 446: London, The Geological Society of London, p. 255-279. Shanker, R., Chandra, S., Pandey, S.N., Bajpai, P., “Major Geothermal Provinces and Their Environmental Impact in India.” Geothermal Resources Council Transactions, Vol. 25, August 26-29. 273-277. 2001. Smith, D. L., “Heat flow, radioactive heat generation, and theoretical tectonics for northwestern Mexico” Earth Planet. Sci. Lett., 23, 43-52. 1974. Smith, D. L., C. E. Nuckels, R. L. Jones, G. A. Cook, “Distribution of heat flow and radioactive heat generation in northern Mexico” J. Geophys. Res., 84(B5), 2371-2379. 1979. Spector. A., Grant, F.S., “Statistical models for interpreting aeromagnetic data.” Geophysics. 35: 293-302. 1970. Swanberg, Ch.A. Morgan, P., “The linear relation between temperatures based on the silica content of groundwater and regional heat flow: a new heat flow map of the United States.” Pure Appl. Geophys., 117, Heidelberg, 227-241. 1979. Swanberg, Ch.A. Morgan, P., “The silica heat flow interpretation technique: Assumptions and Applications.” J. Geophys. Res., 85, New York, 7206-214. 1980. Vacquier, V., J.G. Sclater, C.F. Corry. “Studies of the thermal state of the Earth. 21st paper. Heat Flow, Eastern Pacific.” Tokyo. Bull. Earthquake Res. Inst. 45, 375-393. 1967. van Wees, J.D., Boxem, T., Calcagno, P., Dezayes, C., Lacasse, C., Manzella, A., “A Methodology for Resource assessment and application to core countries.” Deliverable n°2.1 (final), GEO-ELEC project. 28 pp. 2013.
  24. 24. 24 Especialidad: Geología, Subespecialidad Geotermia, Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Descubrimiento de nuevos recursos energéticos sustentables ,24 Velázquez-Aguirre, L., Ordaz Ayala, A., “Provincias Hidrogeológicas de México.” Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana. 52, 1, 15-33. 1993. Von Herzen, R. P., “Geothermal heat flow in the gulfs of California and Aden” Science, 140, 1207. 1963. Von Herzen, R. P., S. Uyeda, “Heat flow through the eastern Pacific Ocean floor” J. Geophys. Res., 68, 4219. 1963. White, D. E., Williams, D. L., eds., “Assessment of geothermal resources of the United States—1975” U.S. Geological Survey Circular 726, 155 p. 1975. Williams, C., “Evaluating the volume method in the assessment of identified geothermal resources.” Geothermal Resources Council Transactions, 38, 967–974. 2014. Williams, C.F., Reed, M.J., Mariner, R.H., “A Review of methods applied by the U.S. Geological Survey in the assessment of identified geothermal resources” U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey, Open-File Report 2008- 1296, 27 p. 2008. Williams, D. L., Becker, K., Lawver, L. A., Von Herzen, R. P., “Heat Flow at the Spreading Centers of the Guaymas Basin, Gulf of California.” Journal of Geophysical Research 84, 6757-6769. 1979. Wolaver, B.D., Crossey, L.J., Karlstrom, K.E., Banner, J.L., Cardenas, M.B., Gutiérrez Ojeda, C., Sharp Jr., J.M., “Identifying origins of and pathways for spring waters in a semiarid basin using He, Sr, and C isotopes: Cuatrociénegas Basin, Mexico” Geosphere; February 2013; v. 9; no. 1; p. 113–125; doi:10.1130/GES00849.1. 2013. Yamano, M., S. Uyeda, Y. Aoki, T.H. Shipley, “Estimates of heat flow derived from gas hydrates” Geology 10, 339– 343. 1982. Ziagos, J.P., Blackwell, D.D., Mooser, F., “Heat flow in southern Mexico and the thermal effects of subduction” J. Geophys. Res. 90, 5410–5420. 1985. 7. AGRADECIMIENTOS Este trabajo fue posible gracias a la ayuda de un grupo de trabajo comprometido con la investigación de los recursos geotérmicos de México, los nombro aquí en orden alfabético: Claudia Arango, Marcela Errasti, Leticia Flores, Miguel Flores, Xóchitl Flores, Alejandra Membrillo, Augusto Rodríguez y José Luis Salas. Le expreso un agradecimiento especial al Dr. Jorge Aranda por su detallada revisión de una versión inicial de este trabajo y sus atinados comentarios que lo mejoraron considerablemente.

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