Los sistemas geotermales del Pirineo central. I. Caracteres geoquímicos y fisicoquímicos de los manantiales termales

The compositional characters of selected hot springs from the Panticosa, Benasque, Arties, Caldas de Bohí, Luchon and Cauterets geothermal systems in the Central Pyrenees have been studied. All the springs have the same global geochemical features (high pH, low total dissolved solids, very low Mg concentrations, Na as the dominant cation, and absence of a dominant anion) and belong to the same granite-related alkaline thermal waters group. Chemical composition of the springs is similar to each other, and to that found in other Pyrenean geothermal systems. A more detailed comparison shows, however, that Panticosa and Benasque systems have the lowest sodium and potassium concentrations found in any water belonging to the group of alkaline waters. Differences in pH values among the springs are related to emergence temperature as it occurs in the Pyrenean geothermal systems. According to the high pH of these waters, speciation calculations at emergence temperature show a very low CO₂ partial pressure, dissolved silica partially ionized as H₃Si0₄^-, and Al(OH)₄^- as the dominant aluminium species. Saturation indexes show that almost al1 the waters are highly oversaturated with quartz (close to equilibrium with chalcedony), potassium feldspar, and albite, which are the minerals equilibrated at depth with the solutions. Furthermore, all waters are in equilibrium with kaolinite and ca1cite at emergence conditions, showing the existence of a reequilibrium process during their ascent to the surface. This process happens to be one of the most important in the geochemical evo1ution of these alkaline systems. Las aguas de los sistemas geotermales de Panticosa, Benasque, Arties, Caldas de Bohí, Luchon y Cauterets en el Pirineo Central presentan rasgos geoquímicos similares (valores de pH elevados, bajo contenido de sólidos disueltos, muy bajas concentraciones de Mg, sodio como catión dominante y sin un anión en proporciones preponderantes sobre los demás), comunes a los existentes en otros sistemas pirenaicos y característicos de la tipología de aguas termales alcalinas asociadas a materiales graníticos. Sin embargo y más específicamente, las concentraciones de Na y K en las aguas de Panticosa y Benasque son las más bajas de todas las definidas hasta el momento en este grupo de aguas termales alcalinas. Los valores de pH de los manantiales termales se encuentran relacionados con la temperatura de surgencia y, como ocurre en el resto de sistemas geotermales pirenaicos, dependen de la intensidad del proceso de enfriamiento durante el ascenso de la solución. Los cálculos de especiación en condiciones de surgencia indican que: los valores de presión parcial de CO₂ de las soluciones son muy bajos; la sílice disuelta se encuentra parcialmente ionizada; y la especie Al(OH)₄^- es la forma dominante de aluminio en solución. Los índices de saturación obtenidos demuestran que casi todas las aguas consideradas se encuentran sobresaturadas respecto a cuarzo (próximas al equilibrio con calcedonia), feldespato potásico y albita, minerales con los que factiblemente las soluciones establecen relaciones de equilibrio en el reservorio. Pero, además, todas las aguas se encuentran en situaciones de equilibrio respecto a calcita y caolinita en condiciones de surgencia, lo que demuestra la existencia de procesos de reequilibrio durante su ascenso hasta los manantiales y evidencia uno de los caracteres más importantes en la evolución geoquímica de este tipo de sistemas alcalinos