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La majorité des ressources géothermales sont identifiées à proximité de zones d'anomalies de chaleur liées à du magmatisme, ou à de l'extension. Les zones d'orogènes actives, malgré leur gradient topographique élevé favorable au transfert en profondeur de fluides météoriques, sont encore marginalement considérées comme des ressources potentielles pour la géothermie profonde. Pourtant, de nombreuses sources hydrothermales alignées sur le front de la Cordillère des Andes suggèrent la présence d'anomalies thermiques favorables.

Cette étude multidisciplinaire explore les différents contextes d'émergence de sources hydrothermales dans l'avant-arc andin au Sud du Pérou (Tacna). En se basant sur de précédentes données géologiques et géochimiques, des nouvelles données magnétotelluriques et la localisation des séismes 2022-2024 permettent de révéler les différents compartiments de la croûte où circulent les fluides hydrothermaux jusqu'à 25 km de profondeur. Deux contextes de circulations sont mis en évidences : i) un système volcanique, où les fluides hydrothermaux sont réchauffés ou proviennent d'une chambre magmatique imagée à 12 km de profondeur sous la chaîne volcanique de Barroso. La présence d'un corps conductif allongé et d'un alignement de sismicité suggère que ces fluides chauds sur-pressurisés sont piégés sous une « clay-cap ». ii) un système orogénique, où les fluides infiltrés sur les reliefs de l'avant-arc utilisent un réseau de failles crustales pour être transférés en profondeur, puis vers le bassin d'avant-arc, où se situent les principaux foyers de population.

Cette étude permet de discuter de l'évolution latérale du gradient géothermique liée à ces circulations de fluides, et des implications pour l'exploration géothermique, et des risques sismiques et volcaniques de cette zone tectonique-clef des Andes.