Evidence of a new geothermal prospect in the Northern-Central trans-Mexican volcanic belt: Rancho Nuevo, Guanajuato, Mexico

• J. F. A. Landa Arreguín ^[1] ; R. E. Villanueva Estrada ^[1] ; A. A. Rodríguez Díaz ^[1] ; J. I. Morales‑Arredondo ^[1] ; R. Rocha Miller ^[1] ; P. Alfonso ^[2]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
  2. [2] Universitat Politècnica de Catalunya

     Universitat Politècnica de Catalunya

     Barcelona, España

     
• Localización: Journal of iberian geology: an international publication of earth sciences, ISSN-e 1886-7995, ISSN 1698-6180, Vol. 47, Nº. 4, 2021, págs. 713-732
• Idioma: inglés
• Enlaces
  • Texto Completo Ejemplar
• Resumen
  • español

    En el centro de México es común encontrar manifestaciones termales como resultado de la actividad volcánica que originó la formación del Cinturón Volcánico Trans-Mexicano durante el Cuaternario. El manantial caliente de Rancho Nuevo es una de ellas el cual no ha sido descrita antes cuya temperatura de descarga es de aproximadamente 92 °C. El objetivo del presente estudio es proporcionar las características geotérmicas de las manifestaciones termales localizadas en el poblado de Rancho Nuevo, considerando los resultados geoquímicos y mineralógicos, para explicar los procesos ocurridos a profundidad en el sistema geotérmico. La presencia de caolinita, montmorillonita, ópalo, zeolita, barita, pirita y estibinita identifcadas por las técnicas utilizadas, tanto en sedimentos del suelo como alrededor de las fuentes termales, confrma la presencia de actividad hidrotermal. Además, de acuerdo a los resultados de difracción de rayos X, la calcita precipita en la superfcie de las fuentes termales. Esta asociación mineral refeja procesos geotérmicos profundos y fnalmente es depositada en zonas poco profundas. Los procesos de mezcla de fuidos y las variaciones en las condiciones redox son sugeridas por la asociación mineral y los datos de azufre isotópico. Finalmente, con base a los datos fsicoquímicos proporcionados por las muestras de agua y las condiciones de descarga de los manantiales, se construyeron diagramas de estabilidad para pirita, barita y zeolita para corroborar estos datos con los resultados mineralógicos. Los resultados mineralógicos y su distribución, así como la tendencia N-S de las asociaciones minerales, sugieren procesos de interacción entre el fuido geotérmico y las rocas de la secuencia estratigráfca, y fallas mayores activas, que permiten el fujo ascendente de fuidos profundos. El enfoque del modelo conceptual del prospecto geotérmico Rancho Nuevo revela un potencial atractivo para la exploración de un recurso geotérmico viable en el centro de México.

  • English

    Thermal manifestations are commonly found in central Mexico as result of the volcanic activity originating from the formation of the Trans-Mexican Volcanic Belt during the Quaternary. The Rancho Nuevo hot spring is one of them that has not been described before with a discharge temperature near 92 °C. The goal of the present study is to provide geothermal characteristics of thermal manifestations at Rancho Nuevo location based on geochemical and mineralogical results to explain deep-subsurface processes that occurred in the geothermal system. The presence of kaolinite, montmorillonite, opal, zeolite, barite, pyrite, and stibnite in altered soil sediments or around the hot springs identifed by the techniques used in the present study, confrms the presence of hydrothermal activity. In addition, based on the X-ray difraction, calcite precipitates at the surface of the thermal springs. This mineral association refects deep geothermal processes and is eventually deposited in shallow zones. Fluid mixing processes and variations in redox conditions are suggested by mineral association and isotopic sulfur data. Finally, based on the physicochemical data provided by the water samples and the discharge conditions of the springs, stability diagrams were constructed for pyrite, barite, and zeolites using the Geochemist’s Work Bench program to corroborate these data with the mineralogical results. The mineralogical results and distribution, as well as the N-S trend of mineral associations suggest interaction processes between geothermal fuid and rocks of the stratigraphic sequence, and active major faults, enabling the upward fow of deep geothermal fuids. The approach to the conceptual model of the Rancho Nuevo geothermal prospect reveals an attractive potential for the exploration of a viable geothermal resource in central Mexico.