| Title | Infrared imaging of thermal areas |
|---|---|
| Authors | Bridget Y. Lynne and Rubén Yagüe |
| Year | 2012 |
| Conference | Mexican Geothermal Congress |
| Keywords | Superficial thermal manifestations, heat flow, infrared imaging, geothermal exploration |
| Abstract | Heat discharges at the surface by way of thermal features such as hot springs, fumaroles and steaming ground. An understanding of discharging heat is important for geothermal exploration, as it provides a guide to the geothermal power potential of the reservoir. One way to determine the amount of heat discharging in active thermal areas is to measure the temperature of the surface features. In three New Zealand geothermal fields, we measured temperatures of surface manifestations using: 1) a temperature probe, 2) an infrared thermometer and 3) an infrared camera. Using all three techniques we documented the temperatures in 12 alkali chloride hot springs and channels, six acid sulfate hot springs, six mud pools, nine areas of steaming ground and seven fumaroles. This enabled a direct comparison of the temperatures obtained using the different techniques for each feature type. Our study revealed that regardless of which measuring device was used, the temperatures measured in hot spring pools and channels showed minimal variation. In fumaroles and steaming ground areas, the correlation between temperature measuring devices was not as consistent. However, there was minimal temperature variation when we were within one meter of the steam features and when we altered the emissivity value to account for the higher reflectance due to the discharging steam. Our infrared camera enabled the quick identification of sites with increased temperature that were not easily accessible. It was also ideally suited for mapping the location of micro-fractures and vents that discharged heat and were not otherwise visible. Infrared imaging enables the mapping of subtle temperature differences establishing surface thermal gradients profiles. Alignment and orientation of areas discharging a higher-than-ambient temperature are also easily mapped. Infrared imaging contributes to our knowledge on the heat flow migration pathways, which contributes to the development of a conceptual model of a geothermal system. Imágenes de infrarrojo en zonas termales Resumen El calor se descarga en superficie dando lugar a manifestaciones termales como manantiales termales, fumarolas y suelos vaporizantes. Es importante comprender la descarga de calor para la exploración geotérmica, ya que proporciona una pauta acerca de la energía geotérmica potencial del reservorio. Una forma de determinar la cantidad de calor que se descarga en áreas termales activas es midiendo la temperatura de las manifestaciones de superficie. En tres campos geotérmicos de Nueva Zelanda se midió la temperatura de manifestaciones superficiales utilizando: 1) un termómetro de cable, 2) un termómetro de infrarrojos y 3) una cámara de infrarrojos. Usando estas tres técnicas documentamos temperaturas en 12 manantiales termales y canales alcalinos clorurados, seis fuentes termales sulfatadas ácidas, seis albercas de lodo, nueve zonas de suelos vaporizantes y siete fumarolas. Esto nos permitió una comparación directa de las temperaturas obtenidas usando las distintas técnicas para cada tipo de manifestación. Nuestro estudio reveló que independientemente del dispositivo de medición, las temperaturas medidas en manantiales termales y canales mostraron una variación mínima. Pero en fumarolas y suelos vaporizantes la correlación entre los dispositivos de medición de temperaturas no fue tan consistente. Sin embargo, las variaciones de temperatura se volvían mínimas cuando estábamos a menos de un metro de las manifestaciones de vapor y cuando modificamos el valor de la emisividad para contrarrestar la mayor reflectancia debido a la descarga de vapor. Nuestra cámara de infrarrojos nos permitió una rápida identificación de lugares con mayor temperatura, que no son fácilmente accesibles. También fue ideal para cartografiar la ubicación de micro-fracturas y conductos que descargaban calor y que no eran visibles de otra manera. Las imágenes de infrarrojo permiten cartografiar sutiles diferencias de temperatura y establecer perfiles de gradiente térmico en superficie. También permiten cartografiar fácilmente la alineación y orientación de áreas que descargan a una temperatura mayor que la ambiental. La captación de imágenes de infrarrojos contribuye al conocimiento de las vías de migración del flujo de calor, lo que contribuye al desarrollo de un modelo conceptual del sistema geotérmico. |