E7 Geología de Fluidos

Tópico

Los fluidos que ocupan la corteza terrestre, ya sea agua, dióxido de carbono u otros hidrocarburos, juegan un papel fundamental dentro de esa corteza: afectan su resistencia mecánica, influyen en la sismicidad de las fallas que la atraviesan, y transportan tanto calor como minerales de un punto a otro. Una relación bien establecida describe cómo fluye un fluido a través de un medio poroso: ese flujo es proporcional al gradiente de presión que lo impulsa, e inversamente proporcional tanto a la viscosidad del propio fluido como a la permeabilidad del medio que atraviesa. Esa permeabilidad varía enormemente de una roca a otra, hasta en un factor de diez mil millones de veces entre una roca cristalina completamente intacta y un sedimento muy poroso.

La presión de un fluido dentro de la corteza suele ser hidrostática, cercana a diez megapascales por cada kilómetro de profundidad, pero esa presión puede acercarse mucho a la presión litostática, de entre veinticinco y treinta megapascales por cada kilómetro de profundidad, en zonas donde la permeabilidad es muy baja o donde se genera mucho fluido nuevo, como ocurre durante el metamorfismo o dentro de una zona de subducción. Cuando la relación entre la presión del fluido y la presión litostática se acerca al valor uno, la resistencia por fricción de las fallas cercanas se reduce drásticamente, y esa reducción de la resistencia por fricción puede desencadenar un terremoto o facilitar en cambio un deslizamiento lento y silencioso a lo largo de esa misma falla.

Los sistemas hidrotermales transportan calor y metales disueltos desde la roca caliente que los origina hacia la superficie: la solubilidad de los minerales dentro del agua caliente aumenta de forma exponencial con la temperatura, de modo que un fluido hidrotermal muy caliente puede disolver y transportar una cantidad enorme de metal, y cuando ese mismo fluido se enfría al ascender, esos metales disueltos, como el oro, el cobre o el zinc, se concentran y precipitan formando depósitos minerales.

La difusión de la presión de poro a través de la roca explica, por último, por qué los terremotos que la inyección de fluidos en un pozo induce no ocurren solo cerca de ese pozo, sino que migran alejándose de él con el paso del tiempo, a medida que la propia presión de poro elevada se va difundiendo hacia zonas cada vez más lejanas, cerrando así el vínculo entre el papel fundamental de los fluidos con el que empezó esta descripción y su capacidad para desencadenar sismicidad incluso lejos del punto donde se originaron.

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