El área Villarrica-Chihuio situada entre las coordenadas 40°15’ y 39°15’ de latitud sur y los 72°10’ y 71°40’ de la longitud oeste, en las regiones de La Araucanía y de Los Ríos, tiene el ~6% de las fuentes termales en Chile. En este sector existe una estrecha relación espacial entre la distribución de los volcanes activos de la Zona Volcánica Sur y la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui (ZFLO), los cuales determinan los principales controles de los sistemas geotermales en el área, la fuente de calor y la permeabilidad. El objetivo del trabajo es establecer el origen de las aguas termales e identificar el rol de las distintas fuentes de calor, mediante una caracterización geoquímica de las aguas termales y una caracterización estructural de las áreas de surgencia de las fuentes termales. Se seleccionaron once áreas termales y en función sus características se definieron dos dominios geotérmicos, a) Dominio Volcánico, asociado espacialmente al volcanismo reciente y b) Dominio Estructural, espacialmente asociado a la ZFLO. La caracterización estructural de las áreas termales, consistió en el mapeo y análisis de rasgos lineales superficiales –lineamientos-, mediante la utilización de imágenes satelitales y modelos digitales de elevación. Se calculó el parámetro Densidad de Fracturas y Fallas (DFF) a partir de la densidad de lineamientos y se obtuvo una correlación entre zonas con alta DFF y la existencia de fuentes termales. El análisis de orientación de lineamientos muestra una compatibilidad entre estos y el estado de estrés neógeno. Estos rasgos tectónicos controlarían la ubicación de las fuentes termales, la recarga y las direcciones de flujo en los sistemas geotérmicos. La caracterización geoquímica reveló que todas las aguas analizadas son sulfatadas-sódicas-(bicarbonatadas), con bajo contenido de sólidos disueltos y de cloro. El rango de temperatura superficial en el Dominio Estructural corresponde a 37-82°C, mientras que para el pH el rango es 8,9-9,7. En el Dominio Volcánico se tienen valores de temperatura entre 36°C y 70°C y de pH entre 7,8 y 8,7. Las aguas analizadas de ambos dominios corresponden a vapor calentadas. El rango de temperatura de reservorio en el Dominio Volcánico es de 125-150°C y en el Dominio Estructural es de 100-120°C. Los análisis de isótopos estables (D-18O) revelan que las aguas de ambos dominios tienen un origen puramente meteórico y no se ha producido intercambio isotópico de suficiente magnitud para ser apreciado en los diagramas isotópicos. Se presenta un modelo conceptual de los sistemas geotérmicos. El Dominio Volcánico tiene las características de un sistema geotérmico asociado fuente magmática, desde donde emergen aguas vapor calentadas. Las fuentes termales del Dominio Estructural serían el resultado de la circulación profunda (2-3 km) de aguas meteóricas en zonas de fracturas y fallas asociadas a la ZFLO y de alto flujo de calor. La química de las aguas termales de este dominio se explicaría por la interacción de los fluidos termales con rocas cristalinas. Los antecedentes proporcionados en este estudio indican que es posible el aprovechamiento del recurso geotérmico tanto para fines eléctricos como para usos directos.

En el sector costero entre Laguna Verde y Punta Gallo afloran de manera continua rocas del Carbonífero Superior. Están intruidas y en contacto por falla con rocas de edad jurásica. En este trabajo se estudió la anatomía plutónica y las relaciones de contacto entre las litologías del Jurásico Medio y del Carbonífero Superior. En particular se investigó la relación de estos últimos con rocas básicas del sector de Quintay. Se obtuvieron además edades U-Pb por SHRIMP II en circones para un gabro de hornblenda y piroxeno (168,9 ± 1,4 Ma) al sur de Playa Quintay y para una granodiorita néisica (311.5 ± 3.3 Ma) de Playa Chica, Quintay. Observaciones de terreno junto con análisis petrográficos, geoquímicos y geocronológicos permitieron definir grupos litológicos. Entre ellos: rocas básicas como enclaves, gabros y diques; tonalitas a dioritas cuarcíferas del Jurásico Medio y rocas graníticas a granodioríticas del Carbonífero Superior con distintos grados de deformación. Además, se observa mezcla con distintos grados de hibridación entre los cuerpos básicos y félsicos. Los cuerpos básicos jurásicos en el sector de Laguna Verde y Tunquén presentan evidencia petrográfica que hace interpretar que fueron intruidos. La falta de bordes de reacción y otras estructuras y la deformación común de cuerpos básicos y su leucosoma se debe a que la roca albergante estaba caliente y semi-ductil cuando se produjo la intrusión. Las rocas son peraluminosas a metaluminosas. Las rocas del Paleozoico son exclusivamente peraluminosas. La mayoría de las rocas estudiadas resulta ser subalcalina y los granitoides paleozoicos, el neiss tonalítico de Playa Las Docas y el gabro de Punta Gallo se asocian a series toleíticas. Los diagramas de Harker muestran que las rocas paleozoicas tienen patrones de correlación negativa y altos valores de SiO2, distintos a los gabros y rocas jurásicas. Los diagramas de tierras raras (REE) mostraron en general patrones enriquecidos en tierras raras pesadas (HREE) y levemente empobrecidos en tierras raras livianas (LREE), debido a un fraccionamiento en la fuente de hornblenda. Rocas del Paleozoico además gabros y enclaves de Quintay muestran anomalías positivas de europio (Eu). El resto de las rocas tiene anomalías negativas de Eu debido a variaciones en el estado de oxidación del magma y/o por cúmulos de plagioclasa. Patrones de REE más fraccionados se observan en rocas del Complejo Metamórfico de Valparaíso (CMV) y rocas paleozoicas; mientras los patrones más planos de REE caracterizan el gabro de Punta Gallo. Los diagramas multi-elementos normalizados con respecto al E-MORB muestran que la variación en la composición de elementos traza para rocas básicas se encuentra limitada entre IAB y el E-MORB. Los patrones de elementos traza de las rocas paleozoicas son similares a los de la corteza continental superior promedio. Tonalitas a dioritas cuarcíferas del Jurásico Medio tienen patrones enriquecidos en elementos incompatibles en un factor de 10 y por comparación se pueden asociar a fuentes propuestas para rocas coetáneas de la zona. El cambio de fuentes corticales en el Paleozoico a fuentes mantélicas en el Mesozoico puede explicarse por: (1) un aumento del ángulo de subducción que produjo un “rollback” de la zona de subducción y una transferencia de la zona de fusión hacia fuentes mantélicas; (2) delaminación de la litósfera oceánica en subducción como la causa del cambio de fuentes. Las características geoquímicas y geocronológicas observadas en las rocas de la zona entre Quintay y Punta Gallo muestran este cambio de fuentes en el tiempo. Esto permite proponer a través de isótopos de Hf y oxígeno una fuente empobrecida para el gabro de piroxeno y hornblenda de Quintay (Jurásico Medio) y una fuente cortical para la granodiorita néisica de Playa Chica, Quintay (Carbonífero Superior). Complementar la información restringida elaborada durante este trabajo con una serie de datos de isótopos podría confirmar y/o servir para proponer un nuevo modelo de evolución geodinámica para la zona.

Geólogo / El norte de Chile constituye el flanco occidental de los Andes Centrales Altiplánicos, abarcando partes de la Precordillera, la Cordillera Occidental y del borde oeste del Altiplano. El conjunto de estas unidades le dan morfológicamente el carácter monoclinal de tal flanco, que se puede explicar mediante un alzamiento tectónico de dos sistemas estructurales contraccionales durante el Neógeno. Uno de ellos corresponde al East-Vergent Thrust System (ETS), situado a lo largo del borde occidental del Altiplano y que reúne estructuras de piel delgada que vergen hacia al este. No obstante, la región de Chucal es la única zona donde este sistema ha sido reportado, lo que motiva un estudio al respecto en la región de Cariquima, ubicada a ~90 km al SSE de Chucal, en el borde oeste del Altiplano. Estudios previos en esta zona señalan características similares. La región de Cariquima se caracteriza por presentar depósitos de tobas, ignimbritas y lavas (formaciones Utayane, Condoriri y Puchuldiza) intercalados por sedimentitas continentales (Fm. Chojña Chaya y Serie de Mauque) durante el Neógeno. La evolución de esta estratigrafía fue contemporánea al desarrollo de estructuras contraccionales que tuvieron su cese en el Plioceno, aun cuando algunas de ellas presentan actualmente sismicidad. La actividad de las estructuras en tal período se evidencia, al menos, en la presencia de estratos de crecimiento en las formaciones Chojña Chaya y Condoriri. Las estructuras presentes en la región se agrupan en dos dominios y muestran orientaciones NNW-SSE a N-S. El dominio occidental consiste en estructuras que vergen hacia el este (flexuras Guanca, Paica y Queñiza), al contrario del dominio oriental que presenta estructuras con vergencia al oeste (anticlinal de Huaitane). La relación entre ambos dominios se puede explicar mediante dos soluciones: (1) que el dominio oriental sea el retrocorrimiento de una falla que provenga del dominio occidental, o (2) que sea parte de un sistema estructural que se desarrolla desde el centro del Altiplano. El acortamiento generado en la región es de 2.13 km, equivalente a un 3.4%. Los datos estratigráficos y estructurales mencionados permiten interpretar la siguiente evolución geológica durante el Neógeno: el alzamiento tectónico generó un aumento del relieve que facilitó la erosión de las unidades volcanogénicas que luego se depositaron en el piedemonte, donde se acumularon las unidades sedimentarias. En la región de Cariquima, el ETS se aprecia en el dominio occidental y es correlacionable con lo reportado en Chucal. No obstante, en aquella zona se presenta un menor número y tamaño de estructuras. Esto implica que el ETS es un sistema estructural que a latitudes mayores se extiende más hacia el este. Una posible explicación a lo anterior reside en que la región de Cariquima se aproxima a la Línea de Gephart, o de mayor acortamiento andino, lo cual se refleja en un mayor desarrollo de estructuras. El ETS es contemporáneo con el West-Vergent Thrust System (WTS), situado a lo largo de la Precordillera. Ambos sistemas nacerían de niveles muy profundos de la corteza que sería la prolongación hacia el norte del Quebrada Blanca Bright Spot (QBBS). Allí habría un desacoplamiento de la corteza que facilitaría el desarrollo de tales estructuras hacia la superficie. Dado que ambos sistemas de vergencia opuesta nacerían del mencionado nivel de despegue, ellos serían responsables de alzar la Cordillera Occidental como un bloque pop-up y de darle la morfología monoclinal al flanco occidental de los Andes Centrales Altiplánicos. Sin embargo, el acortamiento generado por estos sistemas no puede explicar el espesor cortical, lo que hace necesario la adición de un material adicional en la corteza inferior que alce el relieve andino. Esto hace que el WTS y ETS formen parte de la evolución en la corteza superior del orógeno.

Geólogo / El presente trabajo aborda el estudio estratigráfico y sedimentológico de la Formación Putani y su posible relación espacial con el basamento del volcán Tacora. La Formación Putani, de edad miocena, es de características continentales sedimentarias y aflora en una franja elongada con orientación NW-SE al este del volcán Tacora, en la decimoquinta región de Arica y Parinacota, Chile. Si bien en las versiones preliminares de las cartas geológicas Visviri y Villa Industrial se decide considerar los afloramientos cercanos al poblado de Ancolacane como parte de la Formación Putani, en este trabajo dadas las diferencias litológicoambientales y a la obtención de una edad radiométrica Ar-Ar en sanidina de ~10.4 Ma se prefirió considerarlos como parte de la Formación Huaylas. La descripción de litofacies permitió definir ambientes y subambientes de depositación para las formaciones Putani y Huaylas en el sector de estudio. La Formación Putani se asocia a ambientes de depositación lacustres, evaporíticos y principalmente fluviales trenzados mientras que la Formación Huaylas se asocia a facies de abanico aluvial. Los datos de terreno y bibliográficos parecen indicar que el volcán Tacora se emplazó sobre parte del bloque este del Sistema de Fallas Incapuquio, el cual corresponde al límite de las cuencas Moquegua o Azapa y Maure o Putani, y las respectivas unidades que se depositaron en ellas: Formación Oxaya y las formaciones Putani y Huaylas respectivamente. Sin embargo la gran cobertura cuaternario-volcánica hace difícil encontrar afloramientos que evidencien lo ya mencionado, haciendo necesaria la realización de sondajes para comprobar que las unidades ya mencionadas sean parte del basamento del volcán Tacora.

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Magíster en Ciencias, Mención Geología / Esta tesis pretende desarrollar una metodología piloto para identificar áreas favorables para la búsqueda y prospección de nuevos depósitos minerales, mediante el análisis espacial de datos en un Sistema de Información Geográfica (SIG). La información base utilizada es la cartográfica geológico-minera regional, geoquímica, geofísica y temática especializada generada por el Servicio Geológico Mexicano (SGM) de la zona limítrofe entre los municipios de Pachuca-Actopan, estado de Hidalgo, México Se utilizaron capas de información georreferenciada, cuyas coberturas básicas fueron: geología regional, datos magnetométricos, geoquímicos (muestras de sedimento de arroyo activo), alteraciones, muestreos cuantitativos y cualitativos, teledetección satelital, estructural y topografía. Estas coberturas se integraron en un canevá geográfico, interpretados mediante análisis espacial, cada rasgo en base a los interpretaciones y resultados de trabajos de campo en combinación con los cartográficos y realces de imágenes, permitieron identificar y definir áreas geográficas de interés prospectivo en la zona de estudio. Toda esta información fue combinada con un método analítico llamado Proceso de Análisis Jerárquico (AHP). Este método descompone un problema de decisión complejo multi-criterios en una jerarquía basándose en una comparación por pares de importancia de diferentes criterios y subcriterios para cada nivel de información, que al final resultan pesos relativos por cada capa y fueron combinación con el SIG. La metodología utilizada para cada uno de los pesos calculados mediante el proceso analítico fue procesada de acuerdo a cada uno de los layers especificados mediante una matriz por pares, de tal manera que el resultado de ellos fue la intersección de cada una de las capas con sus pesos calculados, generando como resultado un mapa de influencia de las posibles áreas de prospección minera. En total se detectaron tres áreas de potencial interés, según la prioridad como se mencionan a continuación: Plomosas-Benito Juárez, Mineral del Chico-San Sebastián Capulines, San José Tepenené-El Arenal-Capula y Pachuca-Real del Monte. La metodología desarrollada en esta tesis ha demostrado la capacidad de generar áreas de interés, metodología que puede ser empleada a favor para otras áreas de estudio en México.

El Yacimiento Los Pelambres es un yacimiento de tipo pórfido cuprífero adakítico, cuya mineralización corresponde principalmente a sulfuros de cobre, con porcentajes bajos de molibdeno y valores subordinados de oro y plata. El yacimiento se encuentra actualmente en explotación por rajo abierto. Durante la realización de este trabajo, entre los años 1992 a 1993, la explotación se realizaba por el método de hundimiento por subniveles. En esa época, con el fin de lograr una óptima planificación minera, se realizó la caracterización estructural y geotécnica de los niveles superiores de la Mina Este del yacimiento Los Pelambres. En el área de estudio se reconocen cuerpos de diorita cuarcífera, pórfido dacítico y pórfido andesítico, las cuales se habrían emplazado durante el Mioceno Superior en rocas volcánicas asociadas al Cretácico Inferior. Las estructuras predominantes corresponden a fallas inversas de alto y bajo ángulo, orientadas NE. Las fallas inversas de bajo ángulo corresponderían a estructuras secundarias asociadas a la imbricación de secuencias de las de alto ángulo. En general, las rocas del sector estudiado presentan calidad geotécnica variable entre buena (2a-2b) y regular (3a-3b) según la clasificación geotécnica de Laubscher (1990); puntualmente se reconocen rocas de calidad geotécnica mala (4a-4b). Debido a la cercanía de las rocas a la superficie se caracterizan las rocas con lixiviación total de calidad geotécnica mala (4a) y el coluvio de calidad geotécnica muy mala (5b). Los sectores atravesados por fallas, con influencia de 3 a 5 m, se les asigna una calidad geotécnica mala (4b). Las calidades geotécnicas de las rocas de la Mina Este se encuentran controladas principalmente por una combinación del tipo litológico, estructuras geológicas mayores y diversas clases de alteración, conformando las distintas unidades geotécnicas.

Magíster en Minería / La correcta caracterización de propiedades geológicas es esencial para la industria minera debido a su influencia en distintos procesos, especialmente en la estimación de recursos. Una característica positiva del variograma es su capacidad de inferir la continuidad espacial de la variable analizada a partir de los datos condicionantes, los cuales corresponden generalmente a datos de sondajes. Técnicas geoestadísticas convencionales basadas en el variograma permiten construir modelos probabilísticos y cuantificar la incertidumbre asociada a éstos. Sin embargo, estas técnicas son incapaces de reproducir estructuras espaciales complejas, frecuentemente observadas en atributos geológicos, debido a la inferencia de continuidad espacial de segundo orden realizada mediante el variograma. Los algoritmos de simulación de patrones han sido desarrollados en los últimos años para superar este problema. Estos algoritmos requieren de una fuente exhaustiva de patrones, conocida como imagen de entrenamiento, a partir de la cual pueda ser realizada una inferencia representativa de estadísticas de patrones. La imagen de entrenamiento corresponde generalmente a un modelo conceptual del fenómeno geológico que genera la estructura espacial de la variable por lo que su construcción se ve frecuentemente sometida a criterios subjetivos. Distintos especialistas podrían incluso construir imágenes distintas basados en su interpretación personal de la geología. Por estos motivos es que la selección y construcción de la imagen de entrenamiento se ha convertido en una de las principales dificultades al implementar en la práctica estos nuevos algoritmos de simulación. Este trabajo aborda el desarrollo de una herramienta geoestadística capaz de proveer criterios medibles para la selección de una imagen de entrenamiento. La herramienta permite generar un ranking de imágenes de entrenamiento de acuerdo a su compatibilidad espacial relativa y absoluta con los datos condicionantes. El algoritmo logra obtener la compatibilidad relativa mediante el cálculo de la probabilidad condicional de encontrar patrones de datos condicionantes en una determinada imagen de entrenamiento, sujeto a la condición de que los patrones se encuentren contenidos en el conjunto de imágenes disponibles. La compatibilidad absoluta es obtenida mediante el cálculo de la proporción de patrones de datos condicionantes contenidos en una determinada imagen. Se desarrollaron dos estrategias de cálculo de compatibilidad. La primera, sólida desde el punto de vista estadístico, requiere del cálculo explícito de la distribución de probabilidad condicional, mientras que la segunda, basada en un muestreo directo, permite obtener resultados similares a un menor costo computacional. El algoritmo de búsqueda de patrones es finalmente modificado para generar una herramienta que permita validar resultados de simulaciones en términos de su calidad e integridad, expresados respectivamente en términos de la proporción de patrones de resultados encontrados en la imagen y la proporción de patrones de la imagen encontrados en los resultados. La aplicabilidad de las herramientas desarrolladas se evaluó satisfactoriamente en casos de estudio generados con datos sintéticos y reales. Se puede determinar que los métodos son aplicables más allá del campo de la geoestadística y que pueden ser usados como ayuda para la interpretación y el modelamiento geológico.

Manifiesta que la cuenca Sechura conforma una de las cuencas del antearco cenozoica de la margen peruana tuvo su desarrollo durante el Terciario en la parte septentrional de la margen peruana. Se trata de una cuenca que conforma un gran hemigraben cuyo control mayor de subsidencia lo conforma la falla que lo limita con las montañas de Bayobar, donde tiene los más grandes espesores, siendo la zona de menor subsidencia y menos espesor de los sedimentos la zona NE (región de Sullana), la sedimentación en esta cuenca se inicia en el Eoceno con la formacion Mancora Verdun y termina en el Plioceno con la formación Hornillos, teniendo como sello al desarrollo del tablazo. En la presente tesis se da énfasis en las unidades formacionales que constituyen la parte superior de la secuencia terciaria de la cuenca Sechura (Mioceno – Plioceno), especialmente en la evolución sedimentaria de las formaciones Zapallal, Miramar, Hornillos y el tablazo lobitos en el sector occidental de la cuenca. La evolución sedimentaria va desde medios litorales que comprende amplias zonas tidales con barras bioclásticas (formación Zapallal) para terminar en depósitos de abanicos coluviales de la formación Miramar con dominio tidal en en su parte distal lo que constituye la formación Hornillos y la amplia invasión tidal del tablazo Lobitos que se adelgaza sector oriental de la cuenca. / Tesis

Realiza un modelo de investigaciones geológicas y geotécnicas seleccionadas y cuya realización permitan definir una cimentación adecuada y estable de las estructuras de las líneas de transmisión de energía eléctrica. Se presenta un ejemplo de estudio geológico y geotécnico de la Línea de Transmisión hecho por el suscrito: “Geología y Geotecnia de la Linea de Transmisión 66 kV S.E. Huancarama- S.E. Chipmo- S.E. Poracota Orcopampa, Arequipa, 2005”. Este proyecto ya ejecutado, se encuentra actualmente estable. Al final de la tesis en el anexo C se presenta sus planos geológicos y geotécnicos, álbum de fotografías y resultados de laboratorios. / Tesis