Magíster en Ciencias, Mención Geología / La Cordillera Frontal, alrededor de los 28°45 S, representa un muy buen ejemplo para explorar los procesos y factores que determinaron la evolución tectónica de los Andes Centrales durante el cenozoico, basada en el estudio de las secuencia de sedimentos detríticos continentales presentes en la zona y de las superficies erosivas que definen discordancias entre distintas secuencias. En este trabajo se analizan los registros geomorfológicos y estratigráficos con el objetivo de conocer los tiempos y propagación de deformación que controlaron la construcción de los Andes en esta latitud durante el Cenozoico, así como de la erosión como respuesta. Las secuencias de sedimentos detríticos continentales presentes en la zona están rodeadas por cuatro sistemas morfoestructurales limitados por fallas inversas de alto ángulo. Los sistemas norte y oeste fueron alzados durante el Eoceno. Dentro de las fallas que se reconocen se destaca la Falla Valeriano, de vergencia hacia el este, cuya última actividad está registrada alrededor de los 44 Ma. Luego del alzamiento de este sistema una extensa superficie de pedimentación se desarrolló hasta los 21 Ma, asociado a un nivel de base que drenaba hacia el Este. Relictos de esta superficie se preservan y están descubiertas en los sistemas morfoestructurales que se extienden hacia oeste y norte. Hacia el este y sur esta superficie se encuentra cubierta por las secuencias sedimentaras o están degradadas ante la erosión estimulada por el alzamiento mioceno de los sistemas morfoestructurales orientales. El alzamiento durante el mioceno fue acomodado por fallas del Sistema de Fallas La Coipa-El Potro, con vergencias tanto al este como al oeste, cuya actividad entre los 19 y 13 Ma acomodó el alzamiento de los bloques este y sur, interrumpió los procesos de pedimentación, determinó la formación de un depocentro de intramontañoso, y forzó la acumulación de las secuencias detríticas continentales, en un ambiente aluvial y fluvial trenzado, con una mayor contribución del bloque occidental y un menor aporte del bloque oriental. Luego de los 13 Ma, el alzamiento del bloque oriental habría determinado la captura de las precipitaciones de esta zona en la ladera occidental de los Andes, aumentando el área y el relieve de las cuencas, lo que habría determinado el aumento del poder incisivo de los ríos. Esta reconfiguración hidrológica determinó el retrabajo de las Gravas de Cerro del Burro y el desarrollo de profundos cañones, como los que hoy dominan el paisaje. La relación entre incisión y agradación en los actuales canales, que se infiere del análisis morfométrico de los thalweg, estaría fuertemente controlada por la herencia de la geomorfología que fue construida previa a la reconfiguración, mostrando que los canales que se extienden en el área capturada a los 13 Ma, presentan menor madurez en términos geomorfológicos, constituyendo formas transitorias en desequilibrio y aún no ajustadas a los niveles de base regionales. / Este trabajo ha sido financiado por el Proyecto Fondecyt N° 11121529, a cargo del Dr. Germán Aguilar Martorell

Magíster en Ciencias, Mención Geología / El segmento Chileno de los Andes ubicado al este de la ciudad de Vallenar, entre los 28°30' y los 29°S, presenta dos contrastantes estilos estructurales. Por el este, la Cordillera Frontal consiste en bloques de basamento limitados por fallas que alternan con franjas N-S de sucesiones mesozoicas con distintos grados de deformación. Por el oeste, en la Provincia Costera, solo afloran sucesiones del Mesozoico superior con una deformación de suaves pliegues de longitud de onda kilométrica. Paralelamente, las sucesiones mesozoicas también presentan una variación en sentido E-O caracterizada por cambios en su espesor y en litología. Estudios estructurales y estratigráficos realizados en este trabajo indican que las variaciones laterales en la estratigrafía mesozoica están ligadas al desarrollo de una serie de hemi-grabenes abiertos hacia el oeste que acomodan sucesiones continentales y sedimentarias entre el Triásico y el Cretácico Inferior. Las arquitecturas estratigráficas de los rellenos de estas cuencas responden a las geometrías producidas por el arreglo espacial y evolución estructural de las fallas normales de borde. Los principales sistemas de fallas de borde de estas cuencas se ubican a lo largo de heterogeneidades del el basamento paleozoico. El Cretácico Superior marca una etapa de tectónica compresiva evidenciada por la inversión tectónica de estas cuencas extensionales por medio de la reactivación inversa de las fallas de borde. Esta deformación produce un acortamiento del 5,7 % (3,6 km) y un transporte tectónico hacia el oeste que induce el alzamiento relativo de la Cordillera Frontal por sobre el Dominio Costero. Sincrónico a esta deformación se acumulan potentes secuencias volcánicas en el Dominio Costero que, consecuentemente, se acuñan hacia el este contra el margen occidental de la Cordillera Frontal, aquí referido como Frente Cordillerano. A partir del Eoceno se identifica un nuevo período de deformación compresiva marcado por la progresiva inversión tectónica de las cuencas extensionales mesozoicas por medio de la generación de fallas de "short-cut" y de "bypass" que cortan a las fallas normales mesozoicas. Los menores manteos de estas fallas producen un acortamiento que alcanza el 8,6% (5,2 km), acumulándose un acortamiento total mínimo de 13,7% (8,9 km) para el área de estudio. Estas fallas también tienen una vergencia oeste y se ubican en el Frente Cordillerano, cuya ubicación corresponde a un cambio litológico mayor en el basamento paleozoico. Estos resultados muestran que las discontinuidades en el basamento controlan la localización de los principales sistemas de fallas mesozoicos y cenozoicos, así como la arquitectura extensional mesozoica controla la imposición de un estilo estructural de inversión tectónica para esta parte de los Andes.

El Distrito Minero Castaño Nuevo, localizado en el flanco oriental de la región morfoestructural de Cordillera Frontal de San Juan, constituye un sistema complejo donde dos tipos de depósitos epitermales de diferente naturaleza evolucionaron independientemente. La geología del sector comprende una sucesión de rocas volcánicas y piroclásticas que evolucionó desde composiciones andesíticas a riodacíticas, entre los 272,6 ± 2,3 Ma y los 267,6 ± 2,6 Ma (edades U/Pb en circones). Las edades de estas rocas, en conjunto con las características petrográficas y geoquímicas permiten asignarlas a la Formación Vega de Los Machos, la cual representa rocas emplazadas en un arco magmático sobre corteza continental, activo en el Pérmico inferior a medio, y que forman parte de la sección inferior del Grupo Choiyoi. En forma conjunta con la evolución de este vulcanismo, se desarrollaron dos sistemas hidrotermales cuyas características particulares permiten difrenciarlos. En primer lugar, se desarrolló un sistema vinculado a la circulación de fluidos ácidos, representado por texturas tipo vuggy silica, brechas freáticas con fragmentos de vuggy, y depósitos de sílice pulverulenta de tipo steam heated. Las asociaciones de alteración hidrotermal evidencian también el carácter ácido de los mismos, predominando dickita, NH4 illita, jarosita, alunita y sílice. Este sistema presenta una disposición coincidente con un corredor estructural NO-SE, y contiene anomalías de Au, Bi, As, Hg. Estas manifestaciones son cortadas por venillas de cuarzo-turmalina y presentan una alteración sobreimpuesta de turmalina-muscovita, en conjunto con anomalías de Cu-Mo. La edad estaría acotada por una serie de cuerpos intrusivos básicos irregulares, con edad U/Pb en circones de 270,6 ± 3,0 Ma. El segundo sistema hidrotermal presente en el distrito minero es el que reviste mayor importancia. Constituye el resultado de la circulación de fluidos neutralizados, y se manifiesta como vetas epitermales de cuarzo/adularia con mineralización de Au (± Ag), de edades entre 267,0 ± 2,2 y 265,9 ± 2,1 (Ar/Ar en adularia). Las vetas principales se emplazan en fallas de tipo normal y de rumbo, con desarrollo de zonas de apertura donde se reconocieron seis eventos de relleno y brechamiento, que evidencian fluctuaciones en las velocidades de ascenso de los fluidos. Dichos eventos fueron agrupados en episodios de acuerdo a su relación con la mineralización. Asimismo, se registran variaciones en las temperaturas de formación del cuarzo que compone a cada uno de los eventos y se identifican procesos de enfriamiento normal, ebullición sutil y ebullición violenta. El proceso de ebullición constituye el mecanismo principal de precipitación de la mena en las vetas del distrito, caracterizando a los episodios sin- y post-mineralización. La alteración hidrotermal vinculada a estas estructuras es reducida espacialmente, y las asociaciones de minerales reflejan condiciones de pH neutro. La relación Ag/Au para estos sistemas vetiformes es inferior a 10, lo que permite catalogarlos como depósitos epitermales auríferos. Las manifestaciones hidrotermales identificadas en el Distrito Minero Castaño Nuevo forman parte del Cinturón Metalogenético Gondwánico asociado al magmatismo del Grupo Choiyoi. Constituyen dos sistemas epitermales desarrollados en distintos niveles corticales, con anomalías moderadas de oro, cuyo estudio y correcto entendimiento son de gran importancia a escala local y regional. / The Castaño Nuevo Mining District, located on the eastern side of Cordillera Frontal, San Juan province, consists on a complex system where two different epithermal deposits with distinct characteristics evolved independently. The studied area comprises volcanic and volcaniclastic rocks that were extruded between 272.6 ± 2.3 Ma and 267.6 ± 2.6 Ma (Zircon U/Pb dating). The ages of these rocks in addition to the petrological and geochemical characteristics, allow to assign this sequence to the Vega de los Machos Formation, which was interpreted as the result of a magmatic arc evolution developed during Lower to Medium Permian, and make up the lower part of the Choiyoi Group. Together with the volcanism, two hydrothermal systems of different nature have evolved. The first one was developed from acidic fluids, and produced vuggy silica textures, phreatic breccias with vuggy fragments and steam heated-type alteration. Hydrothermal mineral assemblages also reflect fluid acidity, the main minerals associated are dickite, NH4 illite, jarosite, alunite and quartz. The distribution of these features is controlled by a NO-SE structural corridor, where anomalous values of Au, Bi, As and Hg are registered. The previous manifestations are cut by quartz-tourmaline veinlets, overprinting the acidic clays and involving Cu-Mo anomalies. The age of the whole system has not been determinated directly, but could be restricted by the age of the intrusion of irregular andesitic bodies (270.6 ± 3.0 Ma, zircon U/Pb). The second hydrothermal system is the most important deposit of the Castaño Nuevo Mining District, and has been developed from neutral fluids, and is represented by quartz/adularia epithermal veins with Au (± Ag) mineralization also from Permian age (267.0 ± 2.2 and 265.9 ± 2.1, adularia Ar/Ar dating). The main veins are related to normal and strike-slip faults, where, depending on the cinematics of each fault, open spaces are generated (jogs) where six events of infill and brecciation were identified. These events are related to fluid ascent velocity which fluctuated along time and was controlled by fracture opening speed. The events could be differentiated in terms of mineralization in three episodes pre-, sin- and post-mineralization. The main mechanism for gold precipitation on these veins is boiling, and each infill event could be classified as non-boiling, gentle boiling or flashing boiling event. Alteration assemblages related to these veins reflect the neutral conditions of the fluids and developed narrow halos surrounding the main structures. All veins show silver/gold ratios below 10, so quartz/adularia veins from Castaño Nuevo Mining District could be classified as gold-rich low sulfidation epithermal system. Hydrothermal manifestations identified at Castaño Nuevo Mining District belongs to the Choiyoi Magmatic Belt related to arc and back-arc extensional tectonism. The epithermal systems identified were developed at different depths from the surface and could be derived from different magmatic sources. The study and correct understanding of this district has a relevant regional and local significance.

Geólogo / En los Andes Centrales las estructuras compresivas presentan variaciones a lo largo del rumbo en su geometría y cinemática. Ejemplo de ello son las estructuras de orientación NNE SSW que involucran al basamento paleozoico de las cuencas de Lautaro y Lagunillas en la Cordillera Frontal de la tercera región; consistiendo principalmente en fallas invertidas positivamente y fallas inversas. A pesar de existir mapeo geológico (1:100.000) y secciones balanceadas para la zona, aún existen interrogantes como la cinemática y proyección en profundidad de las estructuras, y su relación con estructuras heredadas de eventos tectónicos previos. Este trabajo busca resolver estas interrogantes al evaluar si el acortamiento de discontinuidades angulares en el basamento, relacionadas con procesos tectónicos extensionales, es un parámetro influyente en el desarrollo de dominios estructurales oblicuos. Mediante la integración de datos de superficie y modelos análogos. Se utilizaron 3 conjugaciones diferentes de una orientación N20E como discontinuidad de velocidad. Llevándose a cabo 3 series de modelos, tanto extensivos, como extensivos sometidos a compresión; utilizando arena como principal material de modelación. Los resultados muestran que durante la compresión de un sistema extensional pre-existente (hemi-grabenes): (a) las estructuras extensionales previas no necesariamente conservan su orientación, pudiendo rotar; (b) la orientación del sistema pre-existente, puede influenciar la orientación de las nuevas estructuras inversas, adoptando estas últimas un lineamiento paralelo al pre-existente; (c) pudiendo además estas nuevas estructuras enmascarar la configuración estructural del sistema pre existente, tanto en superficie como en profundidad; o (d) la reactivación del borde de cuenca propagarse como short-cuts en el basamento. Al contrastar los modelos con el prototipo natural, destaca: (a) el límite occidental de la Cuenca de Lagunillas se puede aproximar como una falla normal de borde de cuenca decapitado; (b) el lineamiento actual de la Cuenca Lautaro puede asociarse a una discontinuidad en la corteza de orientación N20ºE durante la extensión, pudiendo esta herencia influenciar la orientación de las estructuras inversas de lineamiento similar desarrolladas durante el periodo compresivo; (c) los resultados son aplicables a otras latitudes de la Cordillera Frontal, reproduciendo geometrías presentes en el Valle del Tránsito.

Geóloga / En la alta cordillera, a la latitud del Valle del Huasco, existe un relleno de alrededor de 1.000 metros de sedimentos continentales, miocenos, asignados a las Gravas de Atacama y, actualmente, designadas como Formación Laguna Grande. Estudios regionales indican que estos depósitos serían producto de la erosión del Relieve Incaico, alzado durante el Eoceno, que habría generado numerosos depósitos clásticos en el norte del país. Sin embargo, no existen estudios previos, sedimentológicos ni estratigráficos, que permitan establecer la proveniencia, ni el origen de este depósito en particular. Con base en lo anterior, se definió el objetivo de este trabajo, que consiste en estudiar la evolución geológica de la Cordillera Frontal, durante el Neógeno, alrededor de los 28°45 S. Las metodologías aplicadas en este trabajo incluyen, en primer lugar, la reconstrucción del paleorelieve y análisis de la arquitectura de la cuenca, mediante la interpolación del contacto mapeado entre gravas y basamento; y el estudio de la historia de incisión y relleno de los sedimentos de Formación Laguna Grande, a partir de estudios sedimentológicos y estratigráficos, y de conteos modales y análisis de proveniencia. La interpolación del contacto entre gravas y basamento indicó que los sedimentos se depositaron sobre una superficie de bajo relieve, que mantea suavemente hacia el sur. También se apreció la existencia de un relieve al Oeste y al Norte de la superficie de bajo relieve. Por otro lado, se estimó el espesor actual del depósito, que varía desde 300 m en la zona norte, hasta más de 900 m en el sur. A partir de la estratigrafía y sedimentología estudiadas en terreno, se definieron seis facies sedimentarias que, a grandes rasgos, indican que las gravas de la Formación Laguna Grande fueron depositadas en un ambiente fluvial - aluvial, que refleja el clima árido dominante de esta zona, desde el Mioceno. Los conteos modales indican una procedencia de un basamento alzado, con signaturas de arco volcánico en la base y el techo de la columna. Variaciones en el redondeamiento de los clastos, la presencia de intraclastos en el lado oriental del depósito, junto con las variaciones en la signatura de la proveniencia de las gravas, indican un posible aporte desde el Este para la porción superior de los sedimentos. Con base en lo planteado anteriormente, este trabajo establece que las gravas de la Formación Laguna Grande derivan de una fuente cercana, asociada al relieve que limitaba la cuenca al Norte y Oeste de la zona de estudio. Estos relieves fueron alzados durante la Orogenia Incaica, y su erosión generó, en gran medida, los sedimentos que, posteriormente, se depositaron sobre una suave superficie erosiva. Sin embargo, existe evidencia no concluyente para inferir la existencia de un relieve de menor magnitud ubicado al Este de la zona de estudio, que habría aportado material sedimentario, en menor medida.