Aplicación del método magnetotelúrico a la caracterización de reservorios: Anticlinal de El Hito (Cuenca) y Sistema Geotérmico de Tenerife

Abstract

[spa] El método magnetotelúrico es una técnica geofísica que permite caracterizar las estructuras del subsuelo en base a la distribución de la resistividad eléctrica. Este parámetro físico es muy sensible a pequeños cambios en la composición de un determinado volumen de roca, por lo que estará fuertemente condicionado por factores como la naturaleza y composición de la roca, la porosidad, la proporción de poros saturados, las características del fluido de saturación, la presión o la temperatura. Este hecho hace que su caracterización sea especialmente atractiva durante la etapa de exploración de reservorios geológicos. De entre los métodos electromagnéticos, la magnetotelúrica destaca por ser el único capaz de aportar información sobre las características del subsuelo a profundidades de varios kilómetros. Por esta razón, será el único método electromagnético aplicable al estudio de reservorios profundos, como son por ejemplo, la mayoría de los sistemas geotérmicos, los posibles almacenes geológicos de CO2 o los acuíferos profundos. En esta tesis se presentan los modelos geoeléctricos obtenidos del estudio de dos reservorios geológicos distintos: un posible almacén geológico de CO2 (Anticlinal de El Hito, Cuenca) y un sistema geotérmico convencional (Tenerife, Islas Canarias). Asimismo, se analiza y se expone la metodología empleada para la correcta caracterización de cada una de las estructuras. Los resultados obtenidos son significativos y aportan información relevante sobre la morfología y localización de estructuras tan importantes como son, según el caso, el sello de los reservorios, posibles fallas o posibles cámaras magmáticas. Adicionalmente, se ha realizado en ambos casos un análisis de la respuesta magnetotelúrica de las estructuras. Así, cada estudio aporta además información sobre la metodología de inversión empleada para obtener resultados válidos y satisfactorios. Esta tesis supone, para el caso del estudio del sistema geotérmico de Tenerife, la primera etapa de los trabajos a realizar. El modelo aquí presentado, ha sido interpretado en el contexto de un sistema geotérmico y comparado con otros modelos geofísicos y geológicos. Aún así, y teniendo en cuanta la cantidad y la variedad de los estudios que se han llevado a cabo en la isla de Tenerife (geoquímica, geofísica, geología), será necesario, para extraer toda la información que el modelo puede aportar, examinar el modelo de resistividades conjuntamente con la información que no ha podido ser incluida en este trabajo.

[eng] The magnetotelluric method (MT) uses naturally occurring electromagnetic field variations as a source for imaging the electrical resistivity structure of the earth. Electrical resistivity is a physical property dominated by the presence of minor phases in the host rock matrix, so it will be strongly influenced by factors such as the nature and composition of the rock, the porosity, the proportion of saturated pore fluid characteristics of saturation, pressure or temperature. This characterization makes it especially attractive during the exploration stage of geological reservoirs. Among electromagnetic methods, magnetotelluric is the only one able to provide information about the characteristics of the subsoil at depths of several kilometres. Therefore, MT is the suitable electromagnetic method for the study of deep reservoirs, such as geothermal systems, CO2 geological reservoirs or deep aquifers. In this thesis the MT method has been applied to characterize the geoelectrical structures below two different reservoirs: a potential CO2 geological reservoir (El Hito Anticline, Cuenca, Spain) and a conventional geothermal system (Tenerife, Canary Islands). In addition, a comprehensive analysis of the methodology used for obtain a suitable geoelectrical model of each structure is exposed. The results obtained are significant and provide relevant information on the morphology and location of the most important structures, such as the seal, faults or the magma chambers. Moreover, an analysis of the magnetotelluric response of each structure has been carried out. Thus, each study provides information about the inversion methodology used to obtain valid and satisfactory results. In the case of the Tenerife geothermal system study, this thesis is the first stage of the work to be carried. The resistivity model presented here has been interpreted in the context of a geothermal system and compared with other geophysical and geological models. Nevertheless, and taking into account the number and variety of studies have been conducted on the island of Tenerife (geochemistry, geophysics, geology), it is necessary review the resistivity model jointly with that information that could not be included in this work.