Three-Dimensional Magnetotelluric Characterization of the Travale Geothermal Field (Italy)

Abstract

The geoelectrical features of the Travale geothermal field (Italy), one of the most productive geothermal fields in the world, have been investigated by means of three-dimensional (3D) magnetotelluric (MT) data inversion. This study presents the first resistivity model of the Travale geothermal field derived from derivative-based 3D MT inversion. We analyzed MT data that have been acquired in Travale over the past decades in order to determine its geoelectrical dimensionality, directionality, and phase tensor properties. We selected data from 51 MT sites for 3D inversion. We carried out a number of 3D MT inversion tests by changing the type of data to be inverted, the inclusion of static-shift correction at some sites where new time-domain electromagnetic soundings (TDEM) were acquired, the grid rotation, as well as the starting model in order to assess the connection between the inversion model and the geology. The final 3D model herein presents deep elongated resistive bodies between the depths of 1.5 and 8 km. They are transverse to the Apennine structures and suggest a correlation with the strike-slip tectonics. Comparison with a seismic velocity model and well log data suggests a highly-fractured volume of rocks with vapor-dominated circulation. The outcome of this study provides new insights into the complex geothermal system of Travale.

Search for promising locations to explore geothermal resources based on joint analysis of sections of petro- and thermophysical properties of rocks

“…Геотермальные ресурсы разделяют на гидротермальные, предполагающие использование подвижных теплоносителей -природного пара, термальных вод и пароводных смесей [1], а также петротермальные, использующие энергию горячих твердых пород и их расплавов, которая может быть извлечена в их теплообмене с техногенным подвижным теплоносителем [2][3][4]. Поскольку в первом случае носителем тепла являются флюиды, то для поиска их источников и каналов транспортировки к поверхности используют методы электромагнитного (чаще всего магнитотеллурического) зондирования, наиболее чувствительные к типу и объему флюидов [5][6][7][8][9][10][11][12][13]. В то же время применение петротермальной энергетики основывается на том тепле, которое можно получать не только из подземных вод, но и из сухих твердых пород (так называемые «инженерные» системы, или HDR (англ.…”

“…вставку на рис. 1), и измерений в скважинах в работах [7][8][9][10][11][12] были построены двумерные модели удельного сопротивления, пористости, проницаемости, температуры, теплопроводности и удельной теплоемкости (рис. 2).…”