Registro de resúmenes

Reunión Anual UGM 2023


SE08-2

 Resumen número: 0088  |  Resumen aceptado  
Presentación oral

Título:

MODELADO DEL CAMPO TÉRMICO CONDUCTIVO PARA LA ESTIMACIÓN DE TEMPERATURAS EN LA LITOSFERA DEL CENTRO-ORIENTE DE COLOMBIA

Autores:

1 Harol Stiven Buitrago Segura EDPonente
Centro de Investigacion Cientifica y Educación Superior de Ensenada, CICESE
haroldbuitrago99@gmail.com

2 Juan Contreras Perez
Centro de Investigacion Cientifica y Educación Superior de Ensenada, CICESE
juanc@cicese.mx

3 Florian Neumann
GFZ German Research Centre for Geosciences Potsdam, Germany
fneu@gfz-potsdam.de

4 Carlos Alberto Vargas Jimenez
Universidad Nacional de Colombia, Colombia
cavargasj@unal.edu.co

Sesión:

SE08 Geotermia Sesión especial

Resumen:

Se discretizó la ecuación de conducción-advección 2D por el método de diferencias finitas conservativas y se creó un script en Matlab que resuelve el campo de temperatura de la litosfera. Este código se validó comparando sus resultados con soluciones analíticas de algunos escenarios tectónicos sencillos en 1D y 2D reportados en la literatura. Las soluciones numéricas obtenidas concuerdan con las analíticas con diferencias menores a 1°C.

Este script se empleó para resolver el campo térmico litosférico del centro-oriente de Colombia a lo largo de cuatro perfiles cruzados. Para constreñir las soluciones numéricas se utilizó la base de datos de gradiente geotérmico del Servicio Geológico Colombiano y algunas estimaciones de flujo de calor disponibles en la Cuenca Llanos Orientales. Los valores de parámetros materiales como conductividad térmica y producción de calor radiogénico fueron tomados de la literatura para las rocas que afloran en el área e inferidas para la corteza y el manto superior.

Las condiciones de frontera consideradas fueron temperatura conocida en superficie, flujo de calor conocido en la base y bordes laterales aislados. Es de resaltar que efectos advectivos relacionados con subsidencia, exhumación y sedimentación se consideraron despreciables. La conductividad térmica se ajustó mediante un modelo de compactación para las rocas sedimentarias y un modelo de variación en función de la presión y la temperatura para la corteza superior.

El flujo de calor astenosferico modelado oscila entre 15-25 mWm-2, valores comunes para litosfera continental, excepto bajo la Cordillera Oriental en donde debió imponerse flujo adicional para elevar el límite litosfera-astenosfera a ~80 km. El flujo de calor adicional podría deberse a advección por flujo mantélico o a la ocurrencia de procesos como el calentamiento viscoso causado por cizalla (viscous heating) no contemplados en la simulación. La imposibilidad de reproducir la anomalía de gradiente observada en superficie mediante el acuñamiento litosférico hipotetizado indica la necesidad de un cuerpo caliente adicional localizado ~30 km de profundidad como se ha sugerido en trabajos previos.

Con respecto a los Llanos Orientales, el modelo indica que la anomalía de gradiente observada en esta área es consecuencia de la baja conductividad térmica de la roca dado su nivel de compactación. Sin embargo, reconstruir los valores de gradiente en su totalidad requiere considerar una fuente de flujo adicional a nivel de corteza. El modelado indica que la ocurrencia de un basamento enriquecido en elementos radiactivos al oriente del sistema de fallas de Guaicaramo sería una fuente de flujo suficiente (1.6 – 3 μWm) para elevar el gradiente a los valores observados en campo, lo que se encuentra soportado por la presencia de actividad hidrotermal en el área y así como la ocurrencia de concentraciones altas de U y Th en rocas cristalinas.





Reunión Anual UGM 2023
29 de Octubre al 3 de Noviembre
Puerto Vallarta, Jalisco, México