Las manifestaciones termales superficiales que se presentan en la superficie del CGLH son de tipo gaseoso como las fumarolas y los suelos calientes que emanan vapor, y/o las zonas de caolinización (González- Partida et al., 2001). Las fumarolas o los suelos calientes vaporizantes pueden presentar temperaturas de hasta 50 y 89° C, según Gutiérrez-Negrín et al. (2010). Las principales descargas de gas corresponden al CO2 (dióxido de carbono) seguido de H2S (ácido sulfhídrico) y CH4 (metano) (González-Partida et al., 2001;
en el CGLH puede ser causada por la presencia de la Formación Xáltipan que está constituida por rocas ignimbritas de baja permeabilidad, y su función como la capa sello del sistema (Peiffer et al., 2018). Algunos autores indican la existencia de dos reservorios geotérmicos en el área de Los Humeros que están separados por un estrato de toba vítrea la cual actúa como capa impermeable (Arellano et al., 2003; Cedillo 2000). Uno de los reservorios es más somero (menos profundo) que el otro y se encuentra alojado en rocas de tipo andesita augita a un intervalo de profundidad entre ~900 y 1650 m s.n.m., presenta una temperatura entre 290-330 °C y está dominado por la fase líquida con un pH (potencial de hidrógeno) neutro (pH neutro a 300 °C = 5.65; Nicholson, 1993). El segundo reservorio es más profundo y se encuentra en rocas de tipo basalto y andesita con hornblenda, y se ubica a una profundidad entre los 100 y 900 m s.n.m., siendo dominado por vapor (fase gaseosa), tiene una mayor temperatura que va de los 300 a los 400 °C (Portugal et al., 1994; 2002; Arellano et al., 2003; Barragán et al., 2008) y un pH mucho más bajo que el del primer reservorio según Cedillo (2000). Otros autores afirman que el sistema geotérmico se conforma por un solo yacimiento, y la capa de roca huésped o almacenadora que contiene a los fluidos hidrotermales (geotérmicos) está constituida por rocas fracturadas de tipo lava andesítica de la etapa pre- caldera, andesitas e intrusivos. Debido a que el estrato de toba vítrea no se ha identificado en la litología de todos los pozos geotérmicos, esta roca es considerada como una capa intermitente y no como una capa sello o impermeable entre dos reservorios geotérmicos. También mencionan que los fluidos producidos en los pozos geotérmicos del CGLH presentan variaciones en su temperatura, producción y composición química, y que las diferencias pueden ser causadas por que el reservorio es interceptado por la perforación de pozos en diferentes zonas de alimentación (González-Partida et al., 2001; Gutiérrrez-Negrín e Izquierdo- Montalvo, 2010; Izquierdo et al., 2011; Carrasco-Núñez et al., 2018).
La permeabilidad media-baja de la zona está controlada por fracturas alrededor de la caldera (Cedillo, 2000). La circulación de los fluidos geotérmicos, como el ascenso del vapor procedente del fondo, o el flujo de fluidos condensados, ocurre a través de la conexión entre los sistemas de fallas y fracturas (Norini et al., 2015). Los fluidos producidos en los pozos del campo geotérmico generalmente están compuestos por dos fases: la fase de vapor con alta entalpía como la fase predominante con una fracción másica >0.9, y la fase líquida la fracción con menor predominancia (Arellano et al., 2003; Gutiérrez-Negrín e Izquierdo- Montalvo, 2010) con excepción de dos pozos (H-1 y H-1D) en los cuales la fracción líquida ha sido la fase predominante (0.73; Arellano et al., 2003; Barragán et al., 2008).
Al comienzo de la explotación del CGLH los fluidos presentaban un pH neutro a básico. Con el tiempo los pozos comenzaron a producir fluidos más salinos con un pH más bajo y composiciones químicas variables
con la profundidad. Estas características se atribuyeron a que los pozos están perforados en la parte más somera del yacimiento; una zona de condensación (Colapso Central). La zona mencionada se ubica sobre la región del flujo ascendente del sistema geotérmico y cerca de la cámara magmática (fuente de calor), donde el vapor que transporta las especies magmáticas como los gases volátiles CO2, H2S, HCl y HF (ácido
fluorhídrico) condensa en el acuífero superficial, y entonces por ejemplo, el gas como el H2S se disuelve en
el líquido enriqueciendo las aguas en sulfatos, volviéndolas de tipo ácido sulfatado de acuerdo a la predominancia de sus iones, lo que da lugar al cambio químico del agua de los pozos y a la presencia de especies corrosivas en el campo (Izquierdo et al., 2009; Gutiérrez-Negrín e Izquierdo-Montalvo, 2010). Las variaciones composicionales en la fase líquida ocurren por las diferencias de profundidad en la perforación de los pozos geotérmicos y las condiciones de operación de los pozos (González-Partida et al., 2001; Portugal et al., 2002; Izquierdo et al., 2009; 2011; Gutiérrez-Negrín e Izquierdo-Montalvo, 2010). La composición química de los fluidos producidos en los pozos geotérmicos generalmente corresponde a una mezcla de fluidos geotérmicos con baja salinidad, clasificados como de tipo sódico-clorurado (los pozos más profundos), bicarbonatado-sódico (pozos cercanos a la falla Maxtaloya), y bicarbonatado-sulfatado (Portugal et al., 1994; González-Partida et al., 2001; Portugal et al., 2002; Gutiérrez-Negrín et al., 2010). Además, los fluidos presentan alto contenido en boro, calcita, amoniaco y arsénico (Barragán et al., 2008; Gutiérrez-Negrín e Izquierdo-Montalvo, 2010).
Las zonas aledañas al campo se componen generalmente de manantiales con aguas frías de temperatura alrededor de los 18 °C (Portugal et al., 1994). La clasificación química del agua de los manantiales es de tipo bicarbonatado-sódico, y se ha asociado a la contribución meteórica de reciente infiltración (González- Partida et al., 2001; Portugal et al., 2002).
El agua subterránea que circula en el acuífero de Perote tiene una temperatura entre los 16 y 28° C, un pH neutro a básico, y se ha indicado que es un agua dulce debido a su baja salinidad y conductividad (Comisión Nacional del Agua, 2015b). La clasificación química del agua que circula por los acuíferos generalmente es de tipo bicarbonatado-cálcico y bicarbonatado-sódico para el acuífero de Perote, y bicarbonatado-sódico para el acuífero de Libres Oriental (Can-Chulim et al., 2011; Comisión Nacional del Agua, 2015b). Debido a su clasificación química, las aguas de estos acuíferos provienen en general de una fuente meteórica (lluvia) de reciente infiltración, y, al ser el agua del acuífero de Perote de mayor salinidad respecto al agua que forma parte del acuífero de Libres-Oriental, se ha inferido que el acuífero de Perote es de mayor tiempo de residencia (González-Partida et al., 2001; Comisión Nacional de Electricidad, 2014; Comisión Nacional del Agua, 2015b).