Los sistemas geotermales del Pirineo Central. III. Evaluación de las condiciones en profundidad y evolución de las soluciones hidrotermales durante su ascenso

Reservoir temperature and physicochemical conditions are determined by modelling the heating of alkaline waters in Caldas de Bohi, Arties, Luchon, Cauterets, Panticosa and Benasque geothermal systems (Central Pyrenees). Kaolinite reequilibrium occurs during the ascent of these thermal waters and therefore simulations are performed in open system conditions with kaolinite. Calculations indicate that thermal waters are in equilibrium with a common mineral assemblage constituted by albite, microcline, quartz, kaolinite, some calcium aluminosilicate and calcite, at temperatures between 90 and 125° C and pH values lower than at spring conditions in the reservoirs of Caldas, Arties, Luchon and Cauterets systems. These results are in agreement with those previously obtained by classical geothermometry (SiO2-quartz and Na-K geothermometers). Similar mineral assemblage is predicted for the Panticosa system but with chalcedony instead of quartz, at temperatures around 80° C. And, finally, a disequilibrium situation is obtained in the reservoir of Benasque system for any of the mineral assemblages considered (with quartz or chalcedony) at temperatures lower than 85° C. Geochemical modelling improves the results of classical geothermometry, mainly for the Panticosa and Benasque systems. In spite of their lower Na and K concentrations, Na-K geothermometer provides similar temperatures and equilibrium conditions to those of the other systems, given wrong results. Kaolinite precipitation (between 1,5 . 10-5 y 5 . 10-5 mol/l, depending on the system) during the ascent of thermal solutions has important effects on the evolution of aluminosilicate saturation indexes. But the related silica mass transfer does not affect the path of quartz (or chalcedony) saturation indexes. The pH increase of thermal waters (at rates of 0.009 to 0.015 pH units per degree centigrade) during cooling are mainly controlled by reequilibrium of the active acid-base pairs (H+/OH-, HC03Se han determinado los caracteres fisicoquímicos y temperatura de las aguas en los reservorios de los sistemas geotermales de Caldas de Bohí, Arties, Luchon, Cauterets, Panticosa y Benasque (Pirineos Centrales) mediante la utilización de técnicas de modelización geotermométrica, simulando el calentamiento de las soluciones termales. Los cálculos han sido realizados en condiciones de sistema abierto respecto a la caolinita, mineral con el que se produce un proceso de reequilibrio durante el ascenso de estas soluciones termales. Las simulaciones realizadas indican que las aguas de los sistemas de Caldas, Arties, Luchon y Cauterets se encuentran en equilibrio respecto a una asociación mineral común constituida por albita, microclina, cuarzo, caolinita, algún aluminosilicato cálcico y calcita, a temperaturas comprendidas entre 90 y 125° C, y con valores de pH más bajos que los determinados en surgencia. En el caso del sistema de Panticosa, la asociación mineral en equilibrio es similar pero con calcedonia en vez de cuarzo, a temperaturas en tomo a los 80° C. Y, por último, en el sistema de Benasque las soluciones se encuentran en desequilibrio respecto a cualquiera de estas asociaciones minerales (con cuarzo o calcedonia), a temperaturas inferiores a los 85° C. Estos resultados refinan y mejoran los obtenidos mediante la aplicación de técnicas geotermométricas clásicas (geotermómetro Si02-cuarzo y Na-K), especialmente en el caso de los sistemas de Panticosa y Benasque en los que, a pesar de sus más bajas concentraciones de Na y K, se obtenían condiciones erróneamente similares a las de los otros sistemas. El proceso de precipitación de caolinita (entre 1,5 . 10-5 y 5 . 10-5 moles/litro de este mineral, según el sistema considerado) que se produce durante el ascenso de las soluciones termales tiene importantes efectos sobre la evolución de los índices de saturación de las fases aluminosilicatadas. Sin embargo, las transferencias de masa asociadas apenas inciden en la evolución del índice de saturación del cuarzo (o calcedonia) o en el pH de las soluciones. El incremento del pH durante el enfriamiento de las aguas (con tasas de variación de 0,009 a 0,015 unidades de pH por grado centígrado) está controlado por el reequilibrio de los pares ácido-base (H+/OH-, HC0