Geóloga / El Complejo volcánico Lonquimay, ubicado a los 38º22 S y 71º33 O, ha tenido numerosos eventos eruptivos. Su última actividad fue registrada el 25 de diciembre de 1988, la cual dio origen al cono Navidad, situado en el flanco este del volcán Lonquimay, a lo largo de una fisura ENE-OSO de 400 m de longitud. La erupción fue esencialmente de tipo estromboliana teniendo una duración total de trece meses. La actividad inicial fue explosiva y luego disminuyó su intensidad. Produjo 0,32 km3 de material volcánico; en donde 0,23 Km3 corresponden a lavas andesíticas, alcanzando 10,2 Km de extensión desde la abertura. Posee variaciones texturales y morfológicas notorias a lo largo de canales y levées. La contemporaneidad del evento volcánico permite contar con un amplio registro de datos in-situ de su evolución, lo que aumenta el interés en su estudio. En este trabajo se representa la tasa de extrusión de magma mediante un modelo numérico de ascenso que considera la viscosidad, sobrepresión y variación de geometría del conducto. Además se caracteriza la petrografía y factores cinéticos del magma en ascenso a través de la metodología Crystal size distribution (CSD) realizada sobre muestras de tefra, donde se estima tasas de crecimiento de 4,16 10-9 a 5,42 10-8 [mm/s], tasas de nucleación de 0,02 a 7 [n0/cm3] y tiempos de residencia de los cristales en el sistema desde 16 a 700 días. Los modelos postulados reflejan la disminución con el tiempo de la tasa de extrusión de la erupción Navidad, a medida que la presión de la cámara y dimensiones del conducto se reducen. El mejor ajuste obtenido se logra al utilizar un dique elíptico de geometría variable en el tiempo. La diferencia en sus tasas de nucleación, crecimiento y tiempo de residencia reflejan las diferencias termodinámicas entre la cámara magmática y el conducto. La modelación numérica permite observar la interacción entre los distintos parámetros controladores, sin embargo, se requiere integrar aún más factores para representar completamente un sistema magmático complejo como el estudiado.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geología / El presente trabajo se centra en el uso de isótopos estables y trazadores antropogénicos para investigar el origen, los tiempos de residencia y la evolución de las aguas termales en el Complejo Volcánico Lonquimay-Tolhuaca, ubicado en la parte central de la Zona Volcánica Sur. Veinte muestras de agua subterránea, surgiendo en un amplio rango de temperaturas (8-96°C), son analizadas para determinar su composición química, incluyendo elementos mayores, razones isotópicas (δ2H, δ18O, δ13CTDIC) y la concentración de clorofluorocarbonos (CFCs) y hexafluoruro de azufre (SF6) disueltos. Adicionalmente, se presenta un compilado de toda la información disponible sobre la composición isotópica de la precipitación en la región de la Araucanía. Mediante un modelo de fraccionamiento de Rayleigh aplicado a los isótopos de oxígeno, se logra constreñir la elevación a la cual se produce la recarga del sistema. Los valores de δ13CTDIC en las aguas indican la adición de CO2 del suelo a una fuente de origen atmosférico en la mayoría de las muestras. No obstante, procesos de ebullición y desgasificación magmática se evidencian en las surgencias termales ubicadas en los flancos de volcanes. La composición isotópica de las aguas termales, una vez calentadas en profundidad, es modificada posteriormente por procesos de desgasificación de CO2 y precipitación de carbonatos durante su ascenso. Todas las muestras de aguas termales presentan concentraciones bajas pero detectables de CFC-11, CFC-12, CFC-113 y SF6, lo que sugiere la adición de una pequeña fracción (2 a 22%) de agua meteórica moderna al sistema. La temperatura de surgencia de las aguas termales en el Complejo Volcánico Lonquimay-Tolhuaca se relaciona directamente con la distribución de edad en las muestras. Estas diferencias en los tiempos de residencia se atribuyen a los distintos mecanismos de circulación de cada tipo de agua: por un lado, las aguas frías poseen tiempos de residencia cortos y evidencian una circulación somera a través de un medio poroso, mientras que las aguas termales poseen tiempos de residencia mayores y evidencian un flujo canalizado a través de zonas de falla. El flujo de las aguas termales a través de estos conductos de alta permeabilidad vertical impide que sean diluidas con agua meteórica durante el ascenso. Los datos de este estudio confirman que las redes de fallas y fracturas con distintas orientaciones ejercen un control sobre los tiempos de residencia, el ascenso y las tasas de mezcla de distintos fluidos en este segmento de la Cordillera de los Andes, determinando así su composición química e isotópica. Asimismo, nuestros resultados muestran que el análisis geoquímico e isotópico convencional, en conjunto con el uso de trazadores ambientales (incluyendo los trazadores antropogénicos, CFC y SF6) son una poderosa herramienta para entender la dinámica hídrica de los sistemas geotermales. / Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes (CEGA), proyecto FONDAP-CONICYT 15090013, y por el Núcleo Milenio Trazadores de Metales NC130065