Estudio sobre la emisión de ³He y flujo de calor en sistemas volcánicos-hidrotermales : implicaciones para la exploración geotérmica

Abstract

En la presente tesis doctoral titulada “Estudio sobre la emisión de 3He y flujo de calor en sistemas volcánicos-hidrotermales: implicaciones para la exploración geotérmica” se han calculado las emisiones difusas (no visibles) de helio-3 (3He) y helio-4 (4He), así como la energía térmica liberada en varios sistemas volcánicos con el objetivo de demostrar la existencia de una relación directa entre los parámetros estudiados. Además, se ha propuesto una metodología para estimar mediante dos aproximaciones diferentes la emisión difusa de 3He y 4He hacia la atmósfera. Las áreas volcánicas emiten gran cantidad de volátiles a la atmosfera, en forma de emanaciones visibles (plumas volcánicas, fumarolas, solfataras, burbujeos) y emanaciones no visibles (desgasificación difusa). El estudio de estos gases de origen endógeno liberados en sistemas volcánicos activos nos da información sobre el Abstract/Resumen5movimiento de magma en el interior de la Tierra, ayudando a evaluar el estado de actividad volcánica del sistema, y por tanto, como predicción de señales de alerta temprana ante episodios de reactivación volcánica. En el caso de la exploración geotérmica, el estudio de los gases en la superficie del suelo nos puede ayudar a localizar reservorios geotermales en profundidad y estudiar sus condiciones físico-químicas, detectando zonas permeables que conectan con el sistema hidrotermal...

In this Ph.D. Thesis “Emissions of 3He and heat flow studies in volcanic-hydrothermal systems: Geothermal exploration implications”, diffuse (not visible) emissions of helium-3 (3He) and helium-4 (4He) have been calculated, as well as the thermal energy released at various volcanic systems in order to determine the degree to which a relationship between the studied parameters may exist. In addition, a methodology has been proposed to estimate the diffuse 3He and 4He emissions into the atmosphere through two different approximations.Volcanic areas emit large amounts of volatiles into the atmosphere as visible emanations (volcanic plumes, fumaroles, solfataras, bubblings) and non-visible emanations (diffuse degassing from the soil). The study of these endogenous gases provides important information about the movement of magma inside the Earth, helping to evaluate the activity of the volcanic system, and therefore, can act as early warning signals preceding eruptions. In the case of geothermal exploration, the study of soil gases can help to locate and delimit geothermal reservoirs at depth and study their physical-chemical conditions, by highlighting permeable areas connected with the hydrothermal system...