Magíster en Ciencias, Mención Geología / En el margen occidental de Sudamérica desde los 33º S hasta los 46º S, ocurre una subducción oblicua dextral entre la placa de nazca y la placa sudamericana. Esta configuración tiene como resultado una cadena volcánica de 1.900 km de largo, contexto ideal para el desarrollo de sistemas geotermales de tipo volcánico. El objetivo principal de este estudio es identificar correlaciones entre propiedades volcanológicas y geotermales del arco activo en la ZVS. Para esto, se analizan las características volcanológicas, geotérmicas y estructurales del arco volcánico activo con énfasis en un balance volumétrico de los edificios volcánicos, los que son utilizados para inferir tasas de flujo magmático bajo el arco activo. Adicionalmente, se miden propiedades físico-termales de las principales unidades geológicas que componen el basamento y relleno de la cuenca de Cura-Mallín entre los 37.5º y 38.5º S; incluyendo densidad, conductividad termal y producción de calor radiogénico. Tras este análisis se realiza una modelación numérica de la estructura termal bajo el arco activo. En base al balance volumétrico y el análisis de características geoquímicas y tectónicas del arco se definen 8 segmentos, los que indican tasas de flujo magmático regional de 2 a 8 (km3/km/Ma). Se distinguen dos tendencias respecto a la proporción de material explosivo versus efusivo: (1) Depósitos de toba, ignimbritas y cenizas de composición basáltica a riolítica que son generalmente menores a un 30% del volumen del edificio volcánico actual, (2) tobas e ignimbritas de composición dacítica a riolítica cuyo volumen cuadruplica el de los edificios volcánicos actuales. Este comportamiento bimodal de la proporción extrusivo/efusivo es consistente con evidencia que sugiere que son necesarios dos tipos de flujo magmático para la ocurrencia de grandes erupciones volcánicas: (1) de largo plazo y regional (más profundo), con magnitudes del orden de 0.0002 a 0.0003 [km3/ka], similar a tasas de emplazamiento estimadas para plutones de volumen menor a 100 ka, y (2) episódicos y localizados, con magnitudes que superan al menos en un orden a las de largo plazo y se asemejan a tasas de emplazamiento calculadas para intrusivos de más de 100 km3. La estructura termal modelada en la corteza a los 38º S es consistente con la ocurrencia de anomalías geofísicas que sugieren la ocurrencia de magmatismo a 25-35 km de profundidad. La geometría de la corteza continental y la conductividad termo-dependiente cumplen un rol fundamental en la distribución de temperaturas en la corteza inferior. En la corteza superior, la generación de calor radiogénico incrementa el flujo calórico hasta en un 30%, lo que sumado a la generación de calor en zonas de falla puede dar lugar a fusión parcial de corteza.

Geólogo / A partir de la observación de imágenes satelitales y de la utilización de modelos de elevación digital (ASTER GDEM con resolución de 30 m) se determinan parámetros morfométricos de edificios volcánicos (altura absoluta, volumen, área basal y de la cima, diámetros basal y de cima, pendientes promedio y máxima) y razones entre estos parámetros (razón de aspecto y entre este valor versus diámetro cima/diámetro basal) para los 6 conjuntos de volcanes definidos entre los paralelos 25º y 26º S, el meridiano 69ºW, y la frontera entre Chile y Argentina, unidades que representan la evolución del arco volcánico en la zona, en el lapso Oligoceno Holoceno. Existen diferencias morfométricas en valores de altura absoluta y volumen de los conjuntos de volcanes 3 y 4 (Mioceno medio a superior y Mioceno superior Plioceno inferior, respectivamente): mientras el Conjunto Volcánico 3 exhibe una población importante de volcanes compuestos relativamente mayores en la zona, el Conjunto Volcánico 4 presenta una población considerable de conos simples y volcanes compuestos de menor tamaño. Estas diferencias podrían tener relación con la profundidad, duración y distribución de las cámaras magmáticas en cada conjunto. Por otro lado, es posible establecer una secuencia evolutiva para las morfologías volcánicas: a partir de conos simples de <0,1 km3, se desarrollan conos de mayor tamaño (por crecimiento a través de un solo centro de emisión), volcanes compuestos (por colapsos de conos simples y volcanes compuestos, y por migraciones en los centros de emisión). Cuando los procesos migratorios en una zona particular persisten en el tiempo, ocurren complejos volcánicos, que representan la máxima evolución de las morfologías volcánicas en la zona. Las tres morfologías se observan generalmente bien preservadas en todos los conjuntos volcánicos, lo que evidencia que los colapsos volcánicos son el principal proceso de degradación de volcanes en la zona desde hace 25 Ma. Se identifican 7 edificios volcánicos en la zona con depósitos de avalanchas asociados. El origen de estos colapsos es en general mixto (volcánico y tectónico) para los volcanes colapsados, lo que implica una posible latencia de las cámaras magmáticas durante el crecimiento y destrucción de estos volcanes.

Geólogo / En la Cordillera de los Andes, entre los 38° y 42°S, se observa un fenómeno interesante; la distribución del volcanismo plioceno-pleistoceno sugiere la presencia de un arco volcánico más ancho que el actual, pero manteniendo el mismo frente. El arco plioceno-pleistoceno está compuesto por un conjunto de centros volcánicos erosionados, que incluyen remanentes de los conductos emisores y se sitúan junto o en la base de los centros volcánicos Cuaternarios. Se recolectaron y procesaron datos geoquímicos y edades de muestras desde el Plioceno hasta el Holoceno en la zona de estudio. Razones La/Yb, La/Nb, La/Ta y Ba/Ta sugieren que la mayoría de las muestras volcánicas del periodo Plioceno-Pleistoceno presentan afinidad de arco, y que se encuentran lavas con estas características a más de 330 Km de la fosa, confirmando la hipótesis de un arco más ancho. La modelación de fusión parcial con el programa Arc Basalt Simulator sugiere que la fuente que generó una muestra de lava del Complejo Volcánico Pino Hachado, corresponde a una lherzolita de espinela, la fusión se generó a 2 GPa y 1200°C, lo que permitió una fusión parcial de 1,5%, además la deshidratación del slab que permitió esta fusión, se habría producido a 5 Gpa y 1063°C. Esta variación en el ancho del arco volcánico entre un periodo y otro, se atribuye a una variación importante en la velocidad de convergencia de las placas a inicios del Pleistoceno; una convergencia más rápida explicaría la presencia de un arco más ancho y más productivo. Un segundo factor de primer orden correspondería a la presencia de estructuras regionales importantes y a los regímenes de estrés presentes; la presencia del sistema de falla Liquiñe-Ofqui restringe el ascenso de magmas en el caso del arco cuaternario, y por el contrario, en el arco plioceno-pleistoceno no se observa una relación estricta entre el volcanismo y las estructuras regionales, lo que permitiría el ascenso de magmas en la parte oriental de la zona de estudio.