Geóloga / En este trabajó se estudió la composición química de la fracción 180 µm de sedimentos de drenaje en la Cordillera de la Costa de la I Región de Tarapacá, entre los 20°S y 21°S. Este trabajo se enmarca en el contexto del Mapa Geoquímico Regional de la Hoja de Iquique, del Servicio Nacional de Geología y Minería, el cual involucra muestreo de baja densidad (1 muestra cada 20 km2) a escala 1:250.000. El objetivo principal de esta memoria es establecer una línea de base para estos sedimentos, mediante la identificación y caracterización geoquímica de la zona, el reconocimiento de los factores que determinan estas concentraciones y la delimitación de zonas anómalas a partir de la generación de información geoquímica. Para lo anterior se utilizaron métodos estadísticos como el diagrama de caja y bigotes de cercos interiores de Tukey (1977), para identificar valores anómalos; así como de diagramas combinados y elaboración de mapas de puntos para. Paralelamente se utilizó el algoritmo de Redes Neuronales Artificiales, para establecer relaciones geoquímicas entre los sedimentos. Del mismo modo se propone una nueva metodología llamada Índice de Anomalía, la cual favorece la identificación de áreas donde se concentran valores anómalos de un elemento o conjunto de elementos. Con un criterio metalogénico se identificaron tres zonas anómalas, donde los elementos predominantes son: Cu y Fe en la primera, U y Fe en la segunda y Au y Ag en la tercera zona. Teniendo en común que son todas de origen natural, la primera está controlada por la litología, la segunda por deflación y tercera es una mezcla de estos dos factores.

Entendemos por suelo residual aquel material proveniente de la roca que no ha sido transportado desde su localización original y mantiene los planos de debilidad de la roca dentro de determinadas profundidades. El espesor del suelo residual depende del tipo de roca y varía con la edad y la intensidad de meteorización, la que a su vez, depende del clima y la pluviometría. Los suelos residuales no pueden considerarse aislados del perfil de meteorización del cual son una parte componente. Para definir su comportamiento y las posibilidades de ocurrencia de deslizamientos, interesan prioritariamente las estructuras geológicas que pasan a determinar la ocurrencia de potenciales fallas por sobre las propiedades del material que conforma la matriz. Estos suelos generalmente son muy heterogéneos lo que los hace difíciles de muestrear y ensayar y ya que muchas veces poseen zonas de alta permeabilidad, el suelo resulta muy susceptible a cambios rápidos de humedad, saturación, erosión y flujo, lo que incorpora una dificultad adicional al momento de evaluar su resistencia al corte para las condiciones más desfavorables. El conocimiento de la génesis de estos suelos y su distribución en la zona, permiten comprender y diferenciar sus características geotécnicas y comportamiento cuando sometidos a lluvias, variaciones bruscas de temperatura y diferentes estados de carga. El presente estudio busca caracterizar geotécnicamente los suelos residuales del batolito de la Cordillera de la Costa en las cercanías de la Ruta 68 a través de la descripción y medición de sus rasgos fundamentales, muestreo, ensayos y análisis de diferentes sectores, concentrando la zona de estudio en los taludes de los km 98.300, 100.800 y 105.400, lugares que han manifestado inestabilidad de diferente tipo. Para caracterizar este suelo se determinaron las propiedades-índice mediante los ensayos de humedad, límites de Atterberg, peso especifico, densidad natural seca del suelo, granulometría e índice de vacíos, todos ellos solo como parámetros comparativos. Además se determinó su resistencia a través del ensayo de corte directo, para lo cual fue necesario establecer una metodología especial orientada a evaluar la resistencia en los planos de debilidad observados. Los resultados de los ensayos de propiedades-índice indican que este suelo, en las profundidades ensayadas, está constituido por un limo de baja a nula plasticidad y en estado inalterado presenta superficies débiles con resistencia al corte caracterizadas por un ángulo de fricción 41º y 45º y unaque varía entre cohesión c en el rango de 0.1 [kg/cm2] a 0.5 [kg/cm2] El estudio de estabilidad de taludes en estos suelos residuales no debe ser el convencionalmente adoptado para suelos sedimentarios, sino que se ha de adaptar a fin de incorporar los rasgos característicos y las particularidades locales de estos suelos. Se deben incluir en el estudio de estabilidad factores que reducen la resistencia de estos suelos entre los que se cuentan el complejo régimen hidrogeológico, la humedad ambiental y la temperatura, así como las características geológico-geotécnicas, la topografía y demás condiciones ambientales.

Geólogo / La evolución geodinámica del basamento metamórfico paleozoico de la Cordillera de la Costa de Chile Central entre los 34 y 38°S se encuentra ligada a la subducción de la placa paleo-Pacífica bajo el margen occidental de Gondwana. Ella dio lugar a un complejo acrecionario que se desarrolló en el Carbonífero Superior. Este muestra características de un cinturón pareado metamórfico, en el que se distinguen dos franjas N-S que difieren en gradiente metamórfico y protolito. Se les ha llamado Serie Occidental (baja temperatura/alta presión) y Oriental (alta temperatura/baja presión). Las estructuras observadas en la transecta Tanumé - Pichilemu fueron desarrolladas en 3 episodios de deformación D1, D2 y D3. En la Serie Oriental, las estructuras de primera generación (D1) corresponden a pliegues isoclinales recumbentes de rumbo noreste. Las estructuras de segunda generación (D2) constan de pliegues vergentes hacia el suroeste que forman parte de un antiforme y un sinforme volcados, asociado a un pliegue por propagación de falla de longitud de onda de 10 km. Este evento deformativo desarrolla un clivaje de plano axial (S2) que mantea hacia el noreste con 30° deformando la foliación anterior S1. Esta foliación penetrativa S2 envuelve porfidoblastos de granate previos a este evento, generando sombras de presión. El segundo evento deformativo está sobreimpuesto por estructuras de tercera generación (D3) de carácter frágil, el cual genera un clivaje de crenulación (S3) de alto ángulo y rumbo noroeste. La intersección de la foliación S3 con la foliación anterior (S2) se observa en la lineación L3, evidenciada por bandas de encarrujamiento de escala centimétrica que tienen el mismo rumbo y bajo buzamiento. La evolución geodinámica de este complejo acrecionario está dominada por un cabalgamiento S2 vergente hacia el noreste, de un bloque cabalgante constituido por esquistos verdes, mica esquistos, metabasaltos con almohadillas relictas y metacherts, provenientes de 15 a 25 km de profundidad (Serie Occidental), sobre un bloque yacente compuesto por metaturbiditas, que poseen un metamorfismo termal previo a este evento tectónico (Serie Oriental). En la Serie Oriental esta deformación D2 es vergente hacia el suroeste y está asociada a estructuras antitéticas que se desarrollan dentro de un prisma de acreción, ocurriendo previamente al episodio D2 de la Serie Occidental. Finalmente, el episodio deformativo D3 cabalga la Serie Oriental sobre la Occidental con vergencia hacia el suroeste con una componente de rumbo sinestral, siendo estructuralmente más somera probablemente asociada a la deformación andina.

Geólogo / El objetivo del presente trabajo de título es aportar los antecedentes básicos sobre la concentración de plata en los sulfuros del yacimiento Mantos Blancos. Se espera entregar información aplicable a las áreas de geología, planificación de producción y geometalurgia, dada la importancia que representa la recuperación de plata como un subproducto del proceso cuprífero. La Cordillera de la Costa de la Región de Antofagasta, alberga varios depósitos de cobre Jurásicos, el mayor de ellos es Mantos Blancos que se ubica 45 km al Noreste de Antofagasta, inmediatamente al Este de la traza principal de la Zona de Falla de Atacama. Subordinada a la mineralización de cobre, han sido reportadas para este yacimiento, cantidades de 16 a 17 gr/ton Ag. Se recolectaron muestras de sulfuros de cobre en un perfil del rajo central y de testigos de sondajes de diamantina del mismo sector. Luego de su preparación mecánica, 25 muestras de calcopirita, 3 muestras de bornita, 5 muestras de covelina secundaria y 2 muestras de calcosina secundaria, fueron analizadas por plata por el método de digestión ácida y absorción atómica. Los contenidos de plata en calcopirita varían entre 2 y 336 ppm Ag (promedio de 24 ppm Ag); en bornita, entre 200 y 510 ppm Ag (promedio de 299 ppm Ag); en covelina, entre 199 y 1057 ppm de plata (promedio de 515 ppm Ag) y en calcosina, entre 172 y 812 ppm de plata (promedio de 492 ppm Ag). Además, se observó enriquecimiento supérgeno de plata y una tendencia positiva en los sulfuros tanto primarios como secundarios entre sus contenidos de plata y el aumento en cota. Estos resultados más otros análisis termodinámicos basados en datos de presión y temperatura reportados para el yacimiento, permitieron concluir que la plata se incorporó en la estructura cristalina de los sulfuros de cobre y que la depositación de la plata fue controlada por: a) La estructura de las fases cristalinas, ya sea calcopirita, bornita, covelina o calcosina, asociada al contenido de cobre de cada mineral. b) La temperatura, según las condiciones termodinámicas de los fluidos mineralizadores. c) La precipitación secuencial de los fluidos, según la cota o distancia a la fuente de los fluidos hidrotermales y según el carácter primario o secundario de los sulfuros. Se recomienda un estudio más completo en la misma línea con la incorporación al estudio de otros sulfuros como pirita y digenita, un método analítico de análisis puntual complementario al análisis químico y un mayor número de muestras analizadas que abarquen espacialmente todo el yacimiento a fin de modelar la distribución y la ocurrencia de plata en Mantos Blancos. Tal modelo permitiría entregar herramientas de decisión que favorezcan la recuperación de plata de la roca mineralizada, a modo de créditos de producción que permitan establecer costos más bajos y constantes para la Empresa Minera de Mantos Blancos.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / El rol de la cordillera de la costa en la distribución y montos de precipitación en Chile central (32°-35°S) es un aspecto que se ha mantenido hasta ahora sin estudiar. En este trabajo, se analiza de qué manera la presencia de la topografía costera impacta en estos aspectos para la región de Chile central durante el paso de una tormenta cálida ocurrida en Mayo de 2012 y una tormenta fría ocurrida en Agosto de 2012. Las distintas configuraciones sinópticas asociadas a cada evento, hacen que el rol de la topografía sea distinto en cada caso. Para analizar el rol de la topografía costera, se realizan simulaciones en WRF con resolución horizontal de 3 km, las cuales son alimentadas con condiciones de borde provenientes de los campos CFSR de alta resolución horizontal (0.5° x 0.5°) y una topografía variable para cada evento. Dichas variaciones, consisten en mantener la topografía completa; mantener sólo la cordillera de Los Andes; mantener sólo la cordillera de la costa y la remoción completa de topografía sobre la región de estudio. Se encuentra que la cordillera de la costa, en el caso cálido, suministra una barrera responsable de aumentar (disminuir) la precipitación en la ladera a barlovento (sotavento) configurándose así zonas de sombra orográfica en la precipitación y que afecta principalmente a la cuenca de Santiago, situada a sotavento de la cordillera de la costa. En este sector, la precipitación puede ser, al menos, un 50% menor respecto a lo registrado a barlovento mientras que en el caso frío, la distribución espacial de la precipitación adquiere un patrón más homogéneo y asociado principalmente a la presencia andina, sin mayores diferencias en las laderas a barlovento y sotavento de la cordillera de la costa. La diferencia en la respuesta orográfica costera a la precipitación entre ambos casos, se debe principalmente a que durante el desarrollo de la tormenta cálida existe una continua advección de aire húmedo hacia la región de estudio, mientras que durante la tormenta fría persisten cerca de la superficie la presencia de un bloqueo y de condiciones más estables que en el caso cálido. Por otro lado, no se obtuvo evidencia de un retraso en el avance de la actividad frontal por efecto topográfico, aunque sí pudo asociarse a la presencia andina el aumento en la persistencia de los eventos de precipitación al sur de 35°S. Finalmente, la precipitación asociada a la combinación cordillera de Los Andes y cordillera de la costa por sí solas, no logra representar la precipitación total de ninguno de los eventos, por lo que efectos no lineales en la relación precipitación-altura serían importantes en la distribución y montos de precipitación en la zona de estudio.

Magíster en Ciencias, Mención Geología / Los depósitos de hierro-apatito, o tipo Kiruna, constituyen la principal fuente de hierro del país; sin embargo, aún no existe concenso en relación a su génesis. Diferentes modelos han sido propuestos para explicar el origen de estos depósitos con hipótesis que van desde un origen netamente mágmatico por inmiscibilidad líquida, o una génesis por reemplazo hidrotermal de rocas pre-existentes. Recientemente, se ha planteado un nuevo modelo (modelo de flotación) que considera la formación inicial de cristales de magnetita en un magma de composición intermedia que luego ascienden y crecen debido a la interacción con fluidos exsueltos del magma. El presente trabajo se centra en el yacimiento de hierro-apatito Cerro Negro Norte, ubicado en la Región de Atacama, en el extremo norte de la Franja Ferrífera de la Cordillera de la Costa, y tiene por finalidad identificar los procesos involucrados en su formación y constreñir la temporalidad de ésta. La mineralización de hierro está conformada por cuerpos subverticales de magnetita maciza con intercrecimiento de actinolita emplazados en rocas volcánicas de la Formación Bandurrias de edad Jurásico Superior-Cretácico Inferior. Estudios recientes muestran que la geoquímica de elementos traza contenidos en la mena de magnetita constituyen una herramienta importante para identificar los procesos geológicos responsables de la formación de la mineralización. En este trabajo se presentan los primeros resultados de concentración de elementos traza en magnetita realizados en Chile, los cuales fueron obtenidos mediante la técnica analítica de ablación por láser acoplado a un espectrómetro de masas de inducción de plasma (LA-ICP-MS). En Cerro Negro Norte se reconocen cuatro tipos texturales de magnetita: Tipo I, representada por núcleos de magnetita de alta temperatura con inclusiones de anfíbol, piroxeno y, en menor medida, óxidos de Fe-Ti; Tipo II, una magnetita libre de inclusiones, generalmente rodeando núcleos de Tipo I; Tipo III, magnetita con una zonación química sin inclusiones; y, Tipo IV, magnetita en vetillas con arreglos de inclusiones sinuosas. Los cristales de magnetita presentan contenidos variables de elementos traza, en particular el V varía de 2269 (Tipo I) a 7.98 ppm (Tipo IV), mientras que el Ga fluctúa entre 59.7 (Tipo I) a 11.63 ppm (Tipo IV). Basado en la interpretación de los análisis químicos de magnetitas realizados, se propone un nuevo diagrama basado en las concentraciones de V y Ga para discriminar entre magnetita de origen magmático e hidrotermal. / Este trabajo ha sido financiado por el proyecto FONDECYT 1140780 y Núcleo Milenio Trazadores de Metales NC130065