Aproximación a la anomalía geotérmica de La Garriga - Samalús (Vallès - Penedès)

Abstract

[ES] Se presenta un estudio acerca de las pos~bles causas que pueden haber generado la anomalia geotérmica detectada en la zona de La Garriga-Samalús situada en el borde NW de la fosa del Valles- Penedes. Para ello, y coherentemente con la estructura geológica de la zona, se han analizado cuatro posibles modelos de procesos locales de generación de calor: fricción tectonica, intrusion magmatica, convección libre y convección forzada. En el primer caso, la fuente de calor a considerar es el plano de la falla del Valles -fuente laminar- en la que el mecanisrno de generación de calor seria la fricción mecanica entre 10s labios de la falla. En el segundo caso, se ha desarrollado un modelo de intrusion magmatica de forma cúbica, de acuerdo con la geometria de la anomalia superficial observada. Los parametros analizados son el tamaño de la intrusión, edad, profundidad y temperatura En cuanto a la convección libre, el modelo numérico que se presenta es el desarrollado por Donaldson (1962) y se basa en considerar dos estratos homogéneos e isótropos del mismo espesor, siendo el estrato superior permeable y el inferior impermeable. En el caso de convección forzada, se parte de una solución analítica general, segun el modelo desarrollado por Domenico y Palciauskas (1973), para determinar 10s distintos parametros que intervienen en tales procesos convectivos y su influencia en la distribución de temperaturas. Posteriormente, se hace una estimación de la situación mis probable de la zona de recarga del acuifero hidrotermal. A partir de otro modelo analític0 simplificado, basado en un tubo de corriente semicircular, se llega a la conclusión de que, en nuestro caso, la proporción de mezcla con aguas frias en el trayecto ascensional, debe ser relativamente pequeña para obtener temperaturas de surgencia del orden de 60°C, 10 que obliga a una circulación preferentemente profunda de la mayor parte del agua con las implicaciones geológicas que de el10 se deriva. Por último se calcula, asimismo, la geoterma que se obtendría suponiendo que el agua caliente asciende verticalmente a una velocidad constante dada. De todos 10s modelos ensayados, el que mejor explica la anomalia térmica de La Garriga-Samalus es el de conveccibn forzada, con la zona de recarga situada en el Macizo del Montseny y un trayecto de circulación a través del material paleozoico, ascendiendo por el plano de la falla del Valles. No se descarta la existencia de un proceso de convección libre en la mitad septentrional de la cuenca, aunque dicha posibilidad es cuestionable. Asimismo, 10s procesos de generación de calor por fricción en la falla e intrusion magmatica son, por razones distintas, improbables.

[EN] A study of the different possible causes of the geothermal anomalies detected in the La Garriga-Samalús area, Valles-Penedes graben, is presented. According to the geological constraints, four heat generation processes have been studied: friction, magmatic intrusion, free convection and forced convection. In the first case the heat source is the Vallts fault-plane (planar source) in which the mechanism for heat generation would be friction at the fault. In the second case, a magmatic intmsion model has been developed. The parameters which have been investigated are: size, age, depth and temperature of the intrusion. For free convection, a model put forward by Donalson (1962) has been used. In the case of forced convection, the analitical solution of Domenico and Palciauskas (1973) has been taken. Subsequently, the most probable location of the hydrothermal aquifer recharge zone has been estimated. From a very simple analytical model it is concluded that the amount of cold water mixed with hot water in its ascent to the surface should be relatively small. This suggests a deep circulation of the water. Finally, a theoretical geotherm, assuming that the water has an upward movement with constant velocity, has been computed. Forced wnvection seems to be the most plausible model to explain the La Garriga-Samalus geothermal anomaly, having the recharge zone in the Montseny Massif with a water circulation pattern through the Paleozoic on its way down and along the Vallts fault plane in its way up. Free convection can not be ruled out although it would not explain the anomaly. Both friction and magmatic intrusion are, for different reasons, unlikely to be the origin of the geothermal anomaly.