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Geochemical Characteristics of Thermal Springs in Volcanic Areas of Antsirabe-Itasy, Madagascar : Preliminary Results.
Madamines, Février 2011Auteurs : Lala Andrianaivo, Voahanginirina J. Ramasiarinoro
Keywords : Thermal springs, volcanism, geochemistry, geothermometry, Antsirabe-Itasy.
[ENG] There are several thermal springs in Madagascar for which a few locations are known, but for which there are not enough available temperature and chemical measurements. Two types of geothermal systems are recognized in this country : those driven by magmatic heat (magmatic systems) and those associated with high regional heat flow and active faulting (extensional systems). In volcanic areas of Antsirabe-Itasy, it is clear that many of the geothermal fields are related to volcanism and also controlled by fault zones.
Thermal springs in these volcanic areas offer the possibility of geothermal energy. Many of these sites are not so located and require evaluation before the geothermal potential of the areas can be assessed. In order to begin filling in data gaps, inter-comparison of data sets from previous analyses has been undertaken. Over 20 available chemical analyses were obtained from these springs with previously limited data.
There is not a considerable variation in the chemical composition of the springs. Fluids from volcanic area of Antsirabe (magmatic-associated system) have higher Na, K and Cl concentrations and have lower Mg and Ca concentrations compared to their extensional counterparts (magmatic area of Itasy). These differences are observed in spite of the fact pH and salinity ranges are broadly similar. CO2 or HCO3 always shows high concentration whereas SO4 tends to increase.
A preliminary evaluation of temperatures indicates most of the sites have relatively low to medium geothermal potential. Temperatures of the reservoir at depth are estimated to be between 75°C-152°C and were calculated using chalcedony geothermometer. Some of the reservoir temperatures of these magmatic-associated systems appear promising and may support geothermal power plants.
Cold springs can also provide anomalous geothermometer temperatures indicating a geothermal resource, and that sampling of cold springs can be used as an exploration tool in areas with no surface expression of geothermal systems.
Further investigation based mainly on thermal gradient drilling, geophysical and geological explorations, remote sensing and geothermal GIS, is necessary to determine the geothermal resource potential of selected sites (resource assessment) and to help identify if they have commercial reservoirs (production wells, capacity, nature of the waters, depth and temperature of the reservoir).[FRS] Il y a plusieurs sources thermiques à Madagascar dont quelques emplacements sont connus, mais il n’y a pas assez de mesures de températures et d’analyses chimiques disponibles. Deux types de systèmes géothermiques sont connus dans le pays : ce commandé par la chaleur magmatique (système magmatique) et ce associé avec le haut courant de chaleur régionale et avec les failles actives (systéme en extension). Dans les régions volcaniques d’Antsirabe et d’Itasy, il est clair que beaucoup des champs géothermiques sont en rapport avec le volcanisme et aussi contrôlés par des zones de failles.
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Les sources thermiques dans ces régions volcaniques offrent la possibilité d’énergie géothermique. Beaucoup de ces sites ne sont pas bien localisés et exigent une étude préliminaire avant toute estimation et évaluation de la potentialité géothermique des régions.
Dans l’établissement des bases de données préliminaires, une comparaison entre l’ensemble des données d’analyses antérieures a été entreprise. Plus de 20 analyses chimiques disponibles ont été obtenues de ces sources avec des données limitées.
Il n’y a pas de variation considérable dans la composition chimique des sources. Les fluides de la région volcanique d’Antsirabe (système magmatique associé) montrent des concentrations élevées en Na, K et Cl mais des concentrations inférieures en Mg et en Ca, comparés à leurs équivalents de la région magmatique d’Itasy. Ces différences sont observées malgré le fait que le pH et les gammes de salinité sont grossièrement semblables. CO2 ou HCO3 montre toujours une haute concentration alors que SO4 a tendance à augmenter.
Une évaluation préliminaire des températures indique que la plupart des sites ont relativement une potentiel géothermique faible à moyenne. Les températures des réservoirs en profondeur sont estimées entre 75°C-152°C et ont été calculées à partir du géothermomètre utilisant la chalcédoine. Quelques-unes des températures des réservoirs de ces systèmes magmatiques associés paraissent prometteuses et peuvent supporter des centrales électriques géothermiques.
Les sources froides peuvent fournir des températures anormales utiles en géothermomètre qui indiquent une ressource géothermique, et cet échantillonnage de sources froides peut être utilisé comme un outil dans l’exploration des régions sans manifestation superficielle de systèmes géothermiques.
Des investigations plus approfondies, basées principalement sur les gradients thermiques obtenus à partir des forages, sur l’exploration géophysique et géologique, sur la télédétection et le SIG géothermique, sont nécessaires pour déterminer la ressource géothermique potentielle des sites sélectionnés (estimation de la ressource) et aident ainsi à identifier si ils ont des réservoirs commerciaux (puits ou forage de production, capacité, nature des eaux, profondeur et température du réservoir).