Geógrafo / No autorizada para ser publicada en el Portal de Tesis Electrónicas de la U. de Chile.

Magíster en Ciencias, Mención Geología / Geólogo / El presente estudio, enfocado en el desarrollo del borde occidental de la Cordillera de Domeyko dentro de la zona de Cerro La Ballena-Portezuelo Azabache (23°40'-24°00'S), ha permitido determinar la evolución tectono-estratigráfica de ese segmento desde el Paleozoico tardío al Cenozoico temprano. La región estudiada incluye una sucesión volcanoclástica y sedimentaria marina a continental continua, sin quiebres estratigráficos, desarrollada entre el Triásico Superior al Cretácico Inferior (Formación Cerro La Ballena, Grupo Caracoles y Estratos de San Manuel), sobre la cual se disponen en discordancia angular secuencias sedimentarias y volcánicas del Cretácico Superior (Formación Quebrada Mala) y el Complejo Intrusivo y Volcánico del Cerro Azabache. En discordancia angular sobre estas unidades se dispone una aislada y reducida unidad volcánica (Basaltos del Cerro Pico de Oro) de edad probablemente cercana al límite Cretácico-Terciario. Sobre estos se sitúa, en discordancia angular, una potente secuencia de tobas riolíticas y coladas andesíticas del Paleoceno superior al Eoceno inferior (Formación Cinchado). Esta zona, ubicada al oeste del núcleo de la Cordillera de Domeyko, presenta evidencias de deformación polifásica, a través de una deformación de escama gruesa desarrollada durante el Cretácico Superior, caracterizada por la formación de un anticlinal de basamento, con deslizamientos gravitacionales asociados, un nuevo periodo de intensa deformación compresiva en el límite Cretácico-Terciario, la formación de fallas normales durante un periodo de extensión en el Paleoceno-Eoceno inferior, y uno o más episodios deformación con una importante componente de rumbo a lo largo de la Falla Sierra de Varas, ocurridos con posterioridad al Paleoceno - Eoceno inferior.

Geólogo / En el presente trabajo se analiza la espectrometría de reflectancia de los sedimentos activos de los principales ríos que forman la cuenca del río Limarí (Región de Coquimbo, Chile). El objetivo es determinar el vínculo existente entre la espectrometría de reflectancia de los sedimentos y su geoquímica, para de esta forma, lograr generar una herramienta de prospección que anticipe los resultados químicos y que sea una guía para prospección geoquímica. Se determinó el espectro de reflectancia de la fracción fina (<180µm) de las muestra de sedimentos fluviales activos de los principales afluentes de la cuenca y con ello la composición mineralógica. Los datos espectrales fueron procesados mediante herramientas estadísticas tales como redes neuronales artificiales y análisis de componentes principales. Estas herramientas permitieron agrupar los datos en familias con respuestas espectrales similares, algunas de las cuales se correlacionaron geográficamente con las signaturas geoquímicas encontradas por Astudillo (Astudillo, 2011). Con imágenes satelitales Aster se intentó ubicar la procedencia geográfica de los sedimentos muestreados. Además se utilizó matemática de bandas para determinar la expresión en superficie de algunas mineralogías. Los resultados obtenidos, indican que la respuesta espectral de reflectancia de los sedimentos permite identificar algunas zonas con alteración hidrotermal. En particular la zona de mayor interés encontrada, corresponde al tramo superior del río Hurtado, en el cual existe un vínculo entre las signaturas geoquímicas y las signaturas espectrales de los sedimentos, los cuales presentan altas concentraciones de Cu, Cd, As, Zn, Y, Co, Ni, Se, Bi, Tl, Be, U, MnO, Mo, Sn y HREE asociados a una zona de alteración en la cordillera de los Andes, los sedimentos de este tramo muestran una signatura espectral fuertemente marcada por drenajes ácidos y la presencia de illita. Además, los resultados indican la nula influencia de factores antrópicos, como relaves y agricultura, sobre la respuesta espectral de los sedimentos muestreados.

Geólogo / Aysén corresponde a la región con menor densidad poblacional de Chile con 0.8 hab/km2 en una superficie de 108.494 km2. Debido a esto actualmente existe un vasto territorio que aún se conserva prístino, lo que da cuenta de la impresionante naturaleza biótica y abiótica, haciendo posible reconocer una diversidad geológica única y propia de la región. Por lo antes mencionado, la región de Aysén representa una zona ideal para proteger el patrimonio geológico presente, lo que ha motivado iniciativas como el programa Transferencia para una estrategia de gestión del patrimonio geológico de la región de Aysén , impulsado por la SEREMI de Minería de Aysén, dentro del cual se enmarca este trabajo de Memoria de Título, cuyo objetivo es reconocer, caracterizar y cuantificar zonas de interés geológico, con especial valor científico en las unidades volcánicas e intrusivas en el sector oriental del Lago General Carrera, principalmente en las comunas de Chile Chico y Puerto Ibáñez, de manera que los geositios seleccionados formen parte del inventario regional de geositios, y de la misma forma algunos sean propuestos al inventario nacional de geositios de la Sociedad Geológica de Chile. En una primera etapa, se realizó una minuciosa revisión bibliográfica para la detección de posibles sitios de interés geológico, para luego incluir cada lugar de interés geológico de especial valor científico en una de las Categorías Geológicas Temáticas descritas para la región de Aysén, por el equipo de geopatrimonio de la Seremi de Minería en base a los criterios de representatividad, integridad, rareza y contenido científico. A partir de esta metodología se preseleccionaron un total de 28 potenciales geositios. En base al reconocimiento en terreno y discusiones posteriores 16 fueron seleccionados para la caracterización geológica y patrimonial, incluyendo la creación de una ficha de descripción. Además de la caracterización, los geositios fueron evaluados cuantitativamente con respecto a su valor científico, turístico y riesgo de degradación, permitiendo generar un ranking con respecto a los potenciales usos de cada uno de ellos. Finalmente, se propuso un proyecto con potencial uso educativo y turístico, buscando agrupar los geositios más significativos en una ruta, que sigue un orden geocronológico, además se propone la realización de un mapa interactivo con todos los geositios descritos, el cual permita acceder a la información geológica, ubicación y estado actual del geositio, además de ilustraciones de cada lugar. Ambas propuestas buscan incentivar la realización de programas tanto turísticos como educativos, en los cuales se pueda apreciar el geopatrimonio de manera presencial (ruta) o a la distancia (mapa interactivo).

Doctor en Ciencias, Mención Geología / The interactions between seismic activity, fluid flow and mineral precipitation exerts a first-order control on the strength and permeability of the crust and plays a critical role in promoting the development of hydrothermal systems and the formation of giant ore deposits. However the role of such interactions on the evolution of hydrothermal systems and its transient effects on mineralization is poorly constrained. This thesis contributes to establish the nature of the dynamic interplay between brittle deformation, heat-fluid-rock interaction and mineralization of hydrothermal systems in volcanic arcs. An ideal natural laboratory used to study such interplay is the Andean Cordillera of Central-Southern Chile, where hydrothermal systems occur in close spatial relationship with active volcanism as well as major seismically-active fault systems. The combination of regional-scale structural analysis of active geothermal areas with geochemical modeling of hot springs in the Villarrica Chihuio area in southern Chile unravel the role of crustal deformation in facilitating and inhibiting the development of geothermal systems. Results reveal the presence of two magmatic-tectonic-geothermal domains and indicate that the chemical evolution of hydrothermal fluids in the area is strongly dependent on structurally controlled mechanisms of heat transfer. This contribution provides new insights towards efficient exploration strategies of geothermal resources in Southern Andes. The high enthalpy, metal-rich active Tolhuaca geothermal system north of Villarica was studied in detail in order to (1) address how the interplay between seismic activity, heat-fluid rock interaction, fluid flow and mineral precipitation controls the physicochemical evolution of hydrothermal systems in the studied region and (2) analyze the transient effects of earthquake-triggered pressure perturbations on metal solubility and mineralization. To achieve this, a comprehensive structural and mineralogical analysis at field and drillhole scales was combined with geochemical and thermometric data of borehole fluids and fluid inclusions, and numerical simulations of fluid evolution and rock failure conditions. Results obtained from this study reveal that hydrothermal alteration modifies the response of rock to deformation at Tolhuaca, produces a vertical compartmentalization of the system and promotes the development of a clay-rich low permeability zone. Moreover, they indicate that the life span and thermal structure of this system were highly affected by the low-permeability zone developed on top. Furthermore, thermodynamic modeling of metal (gold) and mineral (silica) solubility at Tolhuaca reveals that the optimum physical and chemical conditions for metal precipitation are reached at liquid-saturated conditions with a saturated liquid temperature less than 310°C, under which small pressure changes triggered by transient fault-rupture can drop solubility several orders of magnitude. The observations resulting from the thesis not only provide new insights about how hydrothermal reservoirs develop through a combination of sustained heat and high permeability conditions that are strongly conditioned by active tectonics, but also unveil how hydrothermal systems evolve to maximize the efficiency earthquake-induced mineral precipitation.

Geóloga / El yacimiento Diego de Almagro de propiedad de la Compañía Minera Alxar es un depósito tipo IOCG dominado por hematita, con reservas estimadas en más de 70 Mt y leyes de 0.65% CuT y 0.05 gr/ton de Au. . El objetivo de este estudio es lograr una mejor comprensión de los procesos de alteración y mineralización que dieron paso a la formación de este yacimiento, y así aportar nuevos antecedentes para establecer un modelo geológico y genético del depósito en el contexto de la Franja Andina de IOCG. Este yacimiento se localiza en la Cordillera de la Costa de III Región de Atacama, a 70 km al este de Chañaral. La mineralización se encaja en las rocas volcánicas de la Fm. La Negra y el principal control estructural está dado por fallas de tendencias NW-NE y N-S, subsidiarias a la Zona de Falla de Atacama. La mena principal de cobre es calcopirita y se presenta en brechas hidrotermales con matriz de especularita. El desarrollo supérgeno alcanza unos 40 metros de profundidad desde la superficie actual y se caracteriza por minerales como crisocola y atacamita. Los estudios petrográficos indican que el depósito se formó a partir de cuatro eventos de alteración y mineralización: el primero se asocia a un pulso magmático-hidrotermal que genera cuerpos masivos y vetas de magnetita ± calcopirita y menor pirita en profundidad, acompañados de una fuerte alteración potásica que afecta a las rocas encajantes; el segundo evento está asociado a un pulso magmático-hidrotermal más oxidado, que provocaría la removilización del hierro y calcopirita, y la formación de las brechas de especularita con mineralización de cobre en zonas más someras; el tercer y cuarto evento estarían asociados a fluidos externos, los cuales generaron alteraciones tardías y periféricas de sericita, clorita, calcita y sílice. Los resultados de geoquímica muestran que los elementos mayores y algunos traza (REE, Co, entre otros) fueron removilizados durante la alteración hidrotermal. Por otra parte, los análisis de isótopos de azufre son consistentes con una fuente magmática del azufre de (δS34= -4.0 a -0.8 ). Los estudios realizados sugieren que existe una posible conexión genética en profundidad con los depósitos IOCG dominados por magnetita, e incluso con los depósitos tipo magnetita-apatito o IOA.

Magíster en Ciencias Mención, Geología / Este trabajo presenta nuevos antecedentes químicos y mineralógicos de rocas máficas y ultramáficas metamorfizadas que pertenecen a la Serie Occidental del centro-sur de Chile entre los 39º y 40ºS. Estos estudios se realizaron en afloramientos ubicados en las zonas de Gorbea, Madre de Dios, Toltén, Camán, Los Ulmos y Morro Bonifacio. Las fases minerales presentes en las metabasitas afectadas por un metamorfismo de facies de esquistos verdes fueron caracterizadas utilizando Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) y Microsonda Electrónica (EMPA), con el propósito de determinar la química mineral de las fases predominantes y poder establecer las condiciones de presión y temperatura del metamorfismo. Los estudios indican condiciones de temperatura entre 250º a 350ºC y condiciones de presión de 3 a 7 kbar. Las clorititas, rocas conformadas por más de un 90% de clorita, presentan condiciones de temperatura más bajas, entre 170° a 250ºC. Por su parte, estudios realizados en un metagabro de la localidad de Gorbea, indican condiciones de muy alta presión (>17 kbar). Las rocas ultramáficas serpentinizadas de la zona de estudio están conformadas por contenidos variables de lizardita, crisolito y antigorita. Estudios petrográficos, mineralógicos y de espectroscopía Raman permiten establecer condiciones mínimas de metamorfismo de aproximadamente 8 a 10 bar y 350ºC. Adicionalmente, se analizaron los elementos mayores, menores y trazas de las rocas máficas y ultramáficas metamorfizadas con el propósito de identifcar el protolito y en lo posible el ambiente de formación de estas rocas. En el caso de las metabasitas, estas corresponderían a basaltos oceánicos con afinidades MORB a E-MORB, mientras que los protolitos de las peridotitas serpentinizadas de Camán y Los Ulmos corresponderían a dunitas o harzburgitas, las rocas de Toltén y Morro Bonifacio serían lherzolitas y en Gorbea se reconocen los tres tipos litológicos, es decir dunita, lherzolita y hazburgita. Los estudios presentados en este trabajo indican que las rocas máficas y ultramáficas se formaron fundamentalmente dentro de un ambiente de cuenca marginal en la zona de antearco y que posteriormente fueron metamorfizados durante el cierre de dicha cuenca. / Este trabajo ha sido financiado por proyecto Fondecyt N° 1110345

Geólogo / El presente trabajo se realizó en el marco del proyecto Geología para el Ordenamiento Territorial y la Gestión Ambiental en el área de Rancagua , desarrollado por el Servicio Nacional de Geología y su objetivo es caracterizar, por medio de la geoquímica, la condición actual de los suelos urbanos y agrícolas en la Depresión Central en el área de Rancagua. La primera metodología utilizada, considera el procesamiento matemático-estadístico de la base de datos obtenida a partir de los análisis químicos de las muestras levantadas en los suelos presentes en el área de estudio. A partir de este proceso se desarrolla la línea base geoquímica de los suelos, la cual considera la caracterización de los elementos químicos según su concentración y distribución espacial elemental. El levantamiento y desarrollo sistemático de líneas base alineadas con criterios medio ambientales es importante para generar un conocimiento más acabado del medio estudiado. También da la posibilidad de poder cuantificar cambios en el futuro, ya sean debido a procesos de origen natural o antropogénico. La segunda metodología, consistió en la aplicación de herramientas estadísticas multivariable para el análisis de la base de datos geoquímica. Esto permitió interpretar la información contenida, logrando caracterizar asociaciones geoquímicas e identificar posibles fuentes de proveniencia. La tercera metodología considera una evaluación de primer orden acerca de la calidad medio ambiental de los suelos presentes en el área de estudio. Particularmente se dio mayor énfasis a aquellos elementos químicos que potencialmente pueden afectar la funcionalidad del suelo, incluso pudiendo generar degradación del mismo, a fin de prevenir cualquier problema asociado en el corto, mediano y largo plazo. Dentro de los resultados más destacados se reconocieron asociaciones geoquímicas que se encuentran relacionadas íntimamente a los procesos naturales de tipo geológico o pedogénico que han dado origen a los suelos de la zona de estudio. En relación a procesos antropogénicos destacan las asociaciones Cu-Mo y As-S-Ga-Hg-Ni. Ambas presentan un origen asociado a la removilización de material producto de la actividad minera de metales base desarrollada en la alta cordillera del área de estudio (Yacimiento El Teniente). En especial, las altas concentraciones y distribución que presenta el par elemental Cu-Mo se relacionan al uso de aguas de regadío provenientes del río Cachapoal. El alto contenido de metales en las aguas del río se debe en parte a la removilización de material proveniente de los depósitos de relave, Tranque Barahona y Tranque Cauquenes, ubicados aguas arriba. La asociación As-G-Ga-Hg-Ni, tiene su origen en las emisiones de material particulado por parte de la fundición Caletones. Destaca también la asociación C-P-Mn-Fe-Ca-Co, relacionada con la intensa actividad agrícola desarrollada en la zona y la asociación Pb-Cr-Ni, relacionada con la combustión de combustibles fósiles en zonas urbanas e industrial. Desde el punto de vista medio ambiental, el Cu, el As y el Sb revisten el mayor interés ya que presentan, en determinados casos, concentraciones que se encuentran por sobre los valores definidos como aceptables en las diferentes normativas internacionales consultadas. Se reconoce en aquellos elementos la capacidad de ser potencialmente peligrosos para la calidad medio ambiental e incluso para la salud humana.

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 siguiente documento corresponde a la investigación realizada para confeccionar la Memoria para optar al Título de Geólogo del autor. El estudio fue llevado a cabo en la localidad de la Villa Cerro Castillo (46° 05´ S), XI Región de Aysén, Chile. Él propósito de la investigación corresponde a identificar las unidades que afloran en la zona de estudio, con el fin de aportar a los modelos de evolución geodinámica de la región. Para luego, poner a disposición de la comunidad local la información generada, a base de una propuesta de lugares de interés geológico. Para el desarrollo de la investigación se llevó a cabo una campaña de terreno, en la cual se recolectaron 39 muestras de las distintas unidades presentes en la zona de estudio. De estas muestras, se obtuvieron secciones transparentes para su posterior análisis petrográfico. El análisis, permitió proponer la secuencia estratigráfica para la zona de estudio, la cual corresponde al Grupo Coyhaique. Existen concordancias entre la caracterización de esta secuencia con respecto a la evolución regional propuesta por Suárez et al., 2009 y 2009b. Así mismo, fueron descritas asociaciones minerales asignadas a facies de esquistos verdes, las cuales se han descrito tanto en las rocas estratificadas como en las múltiples unidades intrusivas. Además, se han propuesto lugares de interés geológico, tanto en la zona de estudio como en las áreas aledañas. De los principales resultados fue posible concluir que en la zona existe un fidedigno registro de la evolución mesozoica de la región. Sin embargo, no fue posible establecer de manera certera los tiempos de emplazamiento de los diversos cuerpos intrusivos. Es debido a lo anterior que se propuso el nombre de Complejo Intrusivo Cerro Castillo (CICC) para la zona de estudio, y se recomiendan análisis posteriores, para la total comprensión de los tiempos y mecanismos de emplazamiento.