Caracterización petrográfica y geoquímica de una sección del subsuelo en el campo geotérmico de Los Humeros, Puebla: caso de estudio del pozo H-20

Abstract

El pozo H-20 del Campo Volcánico-Geotérmico de Los Humeros se encuentra localizado dentro de la estructura caldérica de Los Humeros, en el estado de Puebla, y se ubica en el extremo oriental del Cinturón Volcánico Transmexicano. Esta caldera se formó a través de diferentes episodios intermitentes de vulcanismo explosivo y efusivo, con grandes emisiones de material piroclástico y lavas que van desde composiciones básicas como basaltos, intermedias como andesitas y dacitas, hasta composiciones ácidas tales como riolitas. Estos episodios han sido divididos en tres: grupo pre-caldérico, grupo caldérico y grupo post-caldérico.

Además de los afloramientos en superficie, gracias al material rocoso y núcleos recuperados a través de la perforación de los pozos geotérmicos, ha sido posible describir la litología que yace en el subsuelo de la caldera de Los Humeros, así como realizar estudios petrográficos, geocronológicos, estratigráficos, geoquímicos, etc.

En el pozo H-20, al dividirse de igual manera que la estratigrafía de la caldera de Los Humeros, se han identificado los tres grupos de vulcanismo mencionados previamente: el grupo pre-caldérico está constituido por andesitas, andesitas-dacitas y riolitas; el grupo caldérico, compuesto por horizontes de tobas líticas-cristalinas intercaladas con lavas riolíticas, y el grupo post-caldérico, compuesto por andesitas basálticas, andesitas y depósitos de caída de pómez.

En este trabajo se realizó una caracterización petrográfica y geoquímica de las rocas del pozo, para después realizar una correlación con las rocas expuestas en superficie, basados especialmente en estudios geoquímicos.

Teniendo como base el comportamiento de las muestras dentro de diagramas Harker de elementos mayores y traza, es posible caracterizar la actividad magmática involucrada y sugerir que estuvo gobernada por procesos de cristalización fraccionada. La mayoría de las rocas refleja una afinidad calcialcalina, a excepción de algunas que muestran inclinación por la serie alcalina. Los patrones que siguen las muestras dentro de diagramas multielementos de elementos traza y tierras raras muestran enriquecimiento en elementos LILE y empobrecimiento en HFSE, con anomalías notorias de Nb-Ta, exhibiendo así la firma peculiar de magmas generados en zonas de subducción. En base a patrones y comportamiento geoquímico similar de las muestras piroclásticas del pozo H-20 al de las diferentes unidades piroclásticas (p. ej. Ignimbrita Xáltipan, Toba Faby, Ignimbrita Zaragoza) y lavas emplazadas en los grupos caldérico y pre-caldérico, se han podido establecer correlaciones geoquímicas y petrográficas con las unidades que afloran en superficie.