Geophysical and geological characterization of fault-controlled systems. The vallès basin case of study

Resumen

La Geotermia es una fuente renovable de energía que aprovecha el calor del interior de la Tierra. La temperatura del interior de la Tierra aumenta con la profundidad, y este aumento, definido como gradiente geotérmico, puede ser variable según el contexto geológico. El contexto geológico del oeste del continente europeo favorece un gradiente geotérmico relativamente alto que podría ser aprovechado para generar electricidad o para su uso directo, como es el caso de aplicaciones en industria, invernaderos o sistemas de calefacción. En cualquier caso, la geotermia podría favorecer la independencia energética y una disminución del uso de fuentes de energía contaminantes. Para un apropiado aprovechamiento de estas zonas con un gradiente geotérmico significativo, es esencial conocer su origen y funcionamiento. En este contexto, es necesario un avance en el desarrollo de metodologías de exploración que sean adecuadas y eficientes. Esta tesis desarrolla una metodología aplicada a un tipo de sistema geotérmico caracterizado por estar ubicado en zonas muy fracturadas. Estas fracturas conectan la superficie con grandes profundidades, permitiendo el ascenso rápido de fluidos profundos que se encuentran a altas temperaturas sin que les dé tiempo a enfriarse. Geográficamente, esta zona de estudio se encuentra en la Cuenca del Vallès, cerca de Barcelona (NE Península Ibérica), donde algunas localidades como La Garriga y Caldes de Montbui, tienen surgencias de agua termal (60ºC y 70ºC, respectivamente). Concretamente, esta metodología se puede separar en dos partes principales, la exploración geofísica y la geológica. Los métodos geofísicos nos permiten conocer las propiedades físicas del subsuelo, llegando a grandes profundidades, sin tener que hacer perforaciones. Si las características físicas del terreno presentan un contraste suficiente, nos pueden permitir, por ejemplo, distinguir entre tipos de rocas, zonas fracturadas, o si hay circulación de algún fluido. Aun así, los resultados geofísicos tienen que complementarse con otros estudios geocientíficos para poder hacer una apropiada interpretación. Esta tesis incluye una caracterización de la geología, la fracturación y la hidrología de la zona, cuya integración final ha permitido entender el origen y funcionamiento de este sistema. Los resultados finales se presentan en forma de un modelo 3D conceptual, geológico y de temperaturas. Esta metodología innovadora integra distintas técnicas geocientíficas a distinta escala, combinando técnicas tradicionales con herramientas digitales novedosas, facilitando la caracterización de un sistema geotérmico controlado por estructuras geológicas. Por lo tanto, se establece como una opción metódica a seguir para la caracterización de sistemas de origen similar