Geóloga / La región ubicada entre los 33°S y 34°S corresponde a una zona de transición latitudinal en relación a configuraciones tectónicas y características morfoestructurales superficiales; la Cordillera de la Costa entre estas latitudes se convierte en un lugar interesante para realizar un estudio de carácter tectónico; entre los 33°S y 34°S está formada por cuerpos plutónicos de orientación NW-SE en su porción occidental y cuerpos plutónicos y secuencias estratificadas N-S en su porción oriental, su rasgo estructural más distintivo consiste en un basculamiento suave hacia el Este de las secuancias estratificadas. La utilización de una tomografía sísmica permite generar una visión en profundidad de variaciones de velocidades de ondas sísmicas y relacionarlo con los rasgos geológicos observados en superficie. La distribución en el espacio 3D de las anomalías de ondas sísmicas muestran un dominio oriental de altos valores de la razón Vp/Vs y un dominio oriental de bajos valores de la razón Vp/Vs; ambos dominios se caracterizan por presentar una geometría triangular. En zonas superficiales (<20 km) las anomalías de Vp/Vs, Vs% y Vp% se asocian a cuerpos plutónicos que conforman el Batolito Costero; en zonas más profundas es posible diferenciar regiones de altos valores Vp/Vs asociados a una disminución en las variaciones porcentuales de las ondas P y S, lo que se interpreta como posibles zonas de deshidratación de la placa oceánica subductante o serpentinización del manto. La distribución de los cuerpos anómalos en el espacio 3D sumados a la geometría de estos cuerpos en profundidad, reflejan un control tectónico de primer orden que es responsable de su distribución y manifestación topográfica en superficie. Esto último indica que la configuración tectónica corresponde al modelo de cuñas continentales, caracterizado por la presencia de una pro-cuña hacia el Oeste y retro-cuña hacia el Este que coincide con los rasgos estructurales y variaciones topográficas observadas en la Cordillera de la Costa. La cuña continental varía en geometría de Norte a Sur en función de las variaciones en el coeficiente de fricción basal efectivo, procesos de deshidratación de la placa en subducción y del comportamiento mecánico en profundidad; en la zona Norte la deshidratación ocurre entre los 35 y 45 km de profundidad y no es intensa; en la zona central se tiene una deshidratación intensa entre los 40 y 55 km de profundidad, esta deshidratación es responsable de la presencia de peneplanos en superficie que separa la pro-cuña de la retro-cuña; finalmente en la zona Sur la cuña está desplazada hacia el Este, se identifica sector de pro y retro-cuña, y la deshidratación ocurre entre los 40 y 55 km de profundidad. / Este trabajo ha sido financiado por el Proyecto FONDECYT N° 1161806

Geólogo / Al este de Santiago, en el valle del río Colorado-Maipo, la Faja Plegada y Corrida de Aconcagua (FPCA) queda totalmente expuesta en territorio chileno. Este sistema, compuesto por rocas volcánicas y sedimentarias de edad mesozoica, desarrolla una serie de corrimientos que tendrían dos niveles de despegue, pertenecientes a la Formación Río Colina y a la Formación Nieves Negras. Al oeste de estas secuencias, los Andes Centrales se caracterizan por presentar una cuenca extensional, representada por la Formación Abanico, de edad eocena superior miocena. La relación de contacto entre dicha cuenca y la FPCA ha sido objeto de múltiples debates, donde se han propuesto diferentes alternativas a medida que ha aumentado la cantidad y calidad de datos, llegándose, últimamente, aceptándose la posibilidad de que se trataría de un contacto por discordancia. En la presente contribución se realiza un análisis estructural de las secuencias cenozoicas y mesozoicas en el valle del río Colorado-Maipo, entre el río Olivares y el estero Rabicano, con el objetivo de establecer un modelo estructural evolutivo. A partir de las observaciones superficiales y su interpretación en profundidad, es posible diferenciar dos dominios estructurales, ambos con rumbo norte-sur: (1) rocas cenozoicas caracterizadas por involucrar estructuras de inversión tectónica (Dominio Cuenca de Abanico: DCA) y (2) rocas mesozoicas que son afectadas por estructuras de piel fina, formando la FPCA (Dominio Faja Plegada y Corrida de Aconcagua: DFPCA). El DCA se caracteriza por presentar un anticlinal asimétrico de inversión tectónica de escala regional, asociado a una falla invertida de borde de cuenca de vergencia este. Por su parte, el DFPCA presenta un sinclinal vinculado a un sistema de dúplex, generado en los primeros corrimientos de la FPCA. Ésta última estructura, se encuentra cortada por una falla inversa fuera de secuencia de vergencia oeste. En base al acortamiento calculado para la FPCA a esta latitud (45-50 km) (Ramos et al., 1991), se propone el siguiente modelo de transferencia de deformación desde el DCA al DFPCA: la falla extensional pre-existente, que actuó como borde de cuenca, controla la ubicación de rampas en el basamento, a partir de las cuales corrimientos con despegue relativamente profundos transferirían la deformación hacia la cobertura mesozoica sedimentaria. La inversión ocurriría a través de una falla del tipo By-pass, entre los 18 y 15 Ma (Etapa E1). Posteriormente, la generación de los corrimientos en secuencia de la FPCA se desarrollaría entre los 15 y 9 Ma., esta última edad marcaría la generación de los corrimientos fuera de secuencia y el emplazamiento del Plutón la Gloria (10 Ma) en el anticlinal Río Olivares. Este evento representaría uno de los últimos pulsos contractivos registrados en la zona. En base a la información expuesta anteriormente, se propone la existencia de una relación genética entre la inversión de la Cuenca de Abanico y el desarrollo de la FPCA. Donde la primera actuaría como motor de la deformación de la última.

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.

Magíster en Ciencias, Mención Geología / El segmento de transición de los Andes (33°-34°S) está dominado por la presencia de la faja plegada y corrida del Aconcagua, en el sector oriental de la Cordillera Principal. Esta faja se formó durante el Mioceno. Asociado a la faja plegada y corrida se desarrollan las cuencas sintectónicas en la región de antepaís. Hemos elegido para nuestro estudio una cuenca que contiene una secuencia potente de rocas sedimentarias relacionadas con la tectónica andina denominada cuenca del Alto Tunuyán. Esta cuenca evidencia aporte de material volcánico andesítico desde la Cordillera Principal hasta al menos los 11 Ma. Después de ese momento existiría un aporte desde la Cordillera Frontal situada más al este de la Cordillera Principal en base a la identificación de afinidades geoquímicas félsicas y circones Permo-Triásicos en la secuencia de la cuenca. Sin embargo, no se conoce con exactitud que bloques se alzaron y por ende, qué unidades volcánicas cenozoicas y sedimentarias mesozoicas, en específico fueron erosionadas para aportar a la cuenca del Alto Tunuyán. Por lo tanto, se plantea definir un modelo de evolución paleogeográfico para la cuenca del Alto Tunuyán entre los 33o y 34oS desde el Mioceno al presente, basado en un análisis de proveniencia de los sedimentos sinorogénicos de la misma. Los resultados indican que la cuenca del Alto Tunuyán empieza a recibir aporte a partir de los 15 Ma. Estos sedimentos correspondientes a los niveles inferiores y medio del Conglomerado Tunuyán tienen una alta madurez mineralógica y poca variabilidad composicional lo que sugiere un aporte de rocas sedimentarias pertenecientes a las secuencias de Mesozoico en conjunto con una asociación de minerales constituida por Clinopiroxeno y Anfíbolas atribuidas a las formaciones Abanico y Farellones. En todas las unidades estudiadas dentro de la cuenca del Alto Tunuyán existe un aporte constante de rocas ígneas con características félsicas y metamórficas las cuales provendrían del este y serían una prueba de la presencia de un relieve positivo ubicado en el sector de la actual Cordillera Frontal. El nivel superior del Conglomerado Tunuyán al igual que la Formación Palomares, presentan una baja madurez mineralógica y alta variabilidad composicional lo que sugiere un aporte de rocas ígneas, con poco retrabajo. Además asociaciones minerales de granate y clinopiroxeno las cuales son atribuidas a metamorfismo de alto grado. Esta variación composicional indica un cambio en cuanto al área fuente predominante el cual habria ocurrido de forma progresiva en el nivel superior del Conglomerado Tunuyán y culminaría en la Formación Palomares. El incremento en la erosión y el aporte desde la Cordillera Frontal alrededor de los 10 Ma evidenciaría la propagación de la deformación hacia el este propiciando el levantamiento de la misma.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Las calderas son estructuras volcánicas de radios kilométricos a deca-kilométricos, que se forman debido a erupciones cuyas magnitudes están entre de las mayores en el registro geológico. Algunas de ellas a un presentan actividad. La reactivación de estas calderas resurgentes genera uno de los peligros volcánicos más relevantes a nivel global, por lo que su estudio es fundamental para comprender su dinámica interna. La deformación de la superficie y los cambios en las mediciones de microgravedad, son algunos de los efectos típicos de esta actividad. Como esta deformación ocurre en ambientes tectono-volcánicos complejos resulta interesante poder caracterizar la posible naturaleza de dicha deformación: volcánica (movimientos de magmas), tectónica (desplazamientos de fallas) o una compleja combinación de ambas. A su vez, modelar la deformación en zonas volcánicas permitir a inferir la profundidad de los reservorios magmáticos asociados a dicha deformacióon de superficie y su relación con los sistemas de fallas que controlan las calderas. El propósito de este estudio es caracterizar la zona de deformación de la caldera Laguna del Maule que actualmente se encuentra en un proceso de alzamiento. Trabajos anteriores (2007-2008) han determinado una velocidad de deformación de 18.5 cm/año. Este trabajo permitió corroborar la continuidad de esta actividad. Se levantaron per les de gravimetr a y observaciones geod esicas de precisi on en tres campañas de terreno (2011-2012) en cuatro sectores del campo de deformaci on. A estas ultimas se agregaron observaciones geodesicas de una estacin GPS permanente del Observatorio Volcanológico de los Andes del Sur, OVDAS del SERNAGEOMIN. La máxima deformación medida fue de: 28.67 cm/año en la coordenada vertical, 11.5 cm/año en la coordenada Este y 6.1 cm/año en la coordenada Norte, con respecto a Sudamérica. Con estos resultados se realizaron dos modelos: el primero con la intención de determinar la geometría del cuerpo responsable y el segundo, un modelo de densidad con la ayuda de la gravimetría, para acotar la naturaleza de este mismo cuerpo. El modelo de la geometría de la fuente de deformación se basa en el algoritmo de McTigue (1987) y asume un semi-espacio in nito homogéneo e isótropo y obedece la ley de Hooke y consiste en tres esferas de diferentes tamaños y a diferentes profundidades. La Mayor de las esferas corresponde a la más supercial (radio de 2893 m y a una profundidad de 1344 m, desde el borde superior al nivel medio de la laguna). Con respecto al modelo de densidad, los cuerpos fueron modelados en secciones de 2.5D, definiendo una densidad de 1.71 g/cm3, para el modelo de la geometría de la fuente de la deformación. Se interpretaron los modelos como el camino del flujo de calor desde una profundidad mayor a 10 km hasta una zona de baja densidad que se expande bajo la superficie (1300 m bajo la superficie), acumulándose principalmente en el centro de la deformación.

Geóloga / Este trabajo consiste en estudiar la evolución geomorfológica del Frente de Montaña asociado a la Cordillera Frontal durante el Neógeno, entre los 28°15 y 28°45 S, al noreste de la ciudad de Vallenar. Con el fin de evaluar la influencia de los factores tectónicos y erosivos en la formación, preservación y degradación del Frente de Montaña, se realizan análisis morfométricos en la cuenca de drenaje de la Quebrada Algarrobal y análisis de los rasgos geomorfológicos del Neógeno preservados en el sector sur de la Quebrada Algarrobal, tales como pedimentos, frentes topográficos y knickpoints. Autores de numerosos estudios han utilizado los pedimentos como base para evaluar la evolución geomorfológica del paisaje andino neógeno. Estos rasgos corresponden a superficies casi planas, escasamente degradadas por la incisión de los sistemas fluviales y que resultan de un balance entre alteración del sustrato y transporte de sedimentos. A partir de análisis geomorfológicos, se definieron y agruparon remanentes de pedimentos separados por cuatro frentes topográficos, mostrando en conjunto, una morfología escalonada de cinco pediplanicies. Las cuatro pediplanicies orientales son de carácter degradacional, y la última, corresponde a una superficie agradacional. Según los parámetros morfométricos de las subcuencas tributarias estudiadas, estas representarían paisajes transitorios que preservan remanentes heredados; y según la morfometría de los canales principales, se identificaron cinco knickpoints, cuatro de ellos a lo largo de la Quebrada Algarrobal. Integrando los antecedentes de la zona, los análisis morfométricos y geomorfológicos de este trabajo y las correlaciones realizadas con eventos de carácter regional y local es posible identificar cinco eventos mayores en la evolución geomorfológica neógena del Frente de Montaña: (1) Oligoceno Mioceno inferior: desarrollo de una extensa pediplanicie; (2) Mioceno inferior: pulso de alzamiento que genera la dislocación de la pediplanicie previamente formada y el origen del Frente de Montaña, como una unidad fisiográfica independiente, heredando la orientación NNE-SSW de la deformación incaica; (3) Mioceno inferior Mioceno medio: respuesta erosiva al alzamiento, cuya agradación y posterior acumulación de sedimentos habría generado un nuevo nivel de base, favoreciendo el desarrollo de pedimentos en altitud encajados a la pediplanicie previamente alzada; (4) Mioceno medio, nuevo pulso de alzamiento que habría involucrado a todo el antearco; (5) Mioceno superior Plioceno: respuesta erosiva al alzamiento anterior, determinada por procesos incisivos que habrían afectado a las pediplanicies previamente desarrolladas. Así, se sugiere que la formación del Frente de Montaña, a la latitud del valle del Río Huasco, estaría controlada por procesos erosivos que afectaron a una extensa pediplanicie alzada, cuya degradación habría generado pedimentos encajados en altura y disrupciones geomorfológicas tanto en el relieve de los fondos de valles como en los interfluvios. Estas geoformas estarían, principalmente, controladas por la heterogeneidad litológica, la que a su vez fue determinada por el magmatismo y la deformación acomodada por fallas durante el Paleógeno. Por otra parte, la formación y el desarrollo de pediplanicies en altura permiten afirmar que no todas las pediplanicies pueden ser consideradas marcadores de alzamiento.

Magíster en Ciencias, Mención Geología / La cuenca del Salar de Atacama, ubicada en la Región de Antofagasta, es un lugar primordial para el estudio de la tectónica de los Andes Centrales, esto por el completo registro estratigráfico y estructural desde el Cretácico hasta el presente que ahí se encuentra, además de las condiciones de hiperaridez que imperan en la región lo que permite la preservación de esta información. Con estos antecedentes, elementos como su estructura interna siguen siendo aún materia de debate. Con el fin de comprender la estructura interna de la cuenca del Salar de Atacama, además de las condiciones que dieron paso a la formación de la Cordillera de la Sal, rasgo estructural de primer orden dentro del área de estudio, se realizó un estudio que implicó la integración de datos estructurales junto con datos de reflexión sísmica, con los que fue posible desarrollar un modelo 3D de las principales estructuras del Salar de Atacama. Se realizó un detallado análisis de la amplia grilla de perfiles sísmicos dentro de la cuenca, especialmente en su vertiente occidental, con especial énfasis en el estudio de la Formación San Pedro, unidad principal que constituye la Cordillera de la Sal. Se trabajó, además, en la elaboración de una serie de perfiles estructurales en el área de la Cordillera de la Sal, los que fueron elaborados y compilados en el software Move (© Midland Valley Exploration Ltd) para la generación del modelo 3D, el que fue posteriormente restaurado también en 3D. El análisis de datos sísmicos muestra que en largos depocentros se acumularon durante el Oligoceno facies aluviales y miembros evaporíticos de la Formación San Pedro, relacionados con procesos de extensión. Esta extensión estuvo controlada por una falla normal de primer orden, ubicada en el flanco occidental de la cuenca. Esta falla aparenta ser un rasgo clave de la estructura interna del Salar de Atacama. Durante el Mioceno medio a superior, el alzamiento de la Cordillera de la Sal involucró compresión y movimientos de rumbo sinestrales en su dominio sur, en combinación con diapirismo salino en su dominio norte. Esta transición está relacionada a cambios en la profundidad del nivel de despegue de 4.000 a 6.000 metros de sur a norte, la asociación de este nivel de despegue con los niveles evaporíticos de la Formación San Pedro permite entender el control que ejercen las series evaporíticas sobre los procesos de deformación Neógena registrados en la cuenca del Salar de Atacama, así como también ocurre en otros cordones orogénicos como los Pirineos y los Cárpatos.

Geólogo / La geometría o rugosidad de las superficies de las estructuras geológicas es uno de los parámetros más relevantes en la determinación de su resistencia al corte o trabazón frente a los movimientos de cizalle. Por lo mismo, la influencia de esta característica en la calidad geotécnica del macizo rocoso es de primera importancia. Un macizo rocoso con estructuras geológicas con altos índices de rugosidad lo haría más competente y trabado que uno que contenga estructuras geológicas con bajos índices. A pesar de lo anterior, la medición de este parámetro es compleja. En el yacimiento El Teniente, a la fecha, la forma de medición y estimación de la rugosidad en labores de la mina subterránea conlleva tres problemas fundamentales: 1) La medición de la rugosidad se realiza a escala de probetas (hasta 0.3m), habiendo sido demostrado que esta cambia con el tamaño de la observación. 2) Las mediciones solo se hacen en 2D, siendo la rugosidad una propiedad 3D. 3) El historial de medición se basa determinaciones cualitativas pudiendo cambiar de observador a observador. En este trabajo se utiliza el coeficiente de rugosidad JRC (Joint Roughness Coefficient) que permite cuantificar la rugosidad de una manera objetiva, en una escala que varía entre 0 y 20, a través de la medición de la amplitud máxima que definen las asperezas para el largo de perfil observado. Para el estudio se utilizaron modelos 3D de los frentes mineros con resolución de 3 mm, generados a partir de un sistema de fotogrametría digital, basada en los principios de estereogrametría, implementada por la Superintendencia de Geología de la División El Teniente. Sobre la base de esta técnica fue posible obtener mediciones de la rugosidad de las superficies de las estructuras geológicas en trazas mayores a 0,3m. Además de estudiar sus características geométricas en 3D. El análisis de resultados revela que al utilizar esta técnica, se amplió la ventana de muestreo de rugosidades desde 0,3m hasta 4m. Los valores JRC para las estructuras geológicas de la mina El Teniente, para la escala descrita, van desde un mínimo de 4 a un máximo de 20, con el 60% de los datos sobre JRC 10.Por otra parte, los datos demuestran que la ley de escalamiento propuesta por Barton y Bandis (1982) se ajusta. Los datos sobre el JRC en múltiples direcciones demuestra que las estructuras geológicas presentan una rugosidad anisótropa. La razón de espesor/amplitud observada en las vetillas resultó ser menor a 1, se infiere con esto que la resistencia al cizalle de estas estructuras estará gobernada fundamentalmente por la rugosidad de estas.

La caldera La Pacana se ubica en la Cordillera Occidental de la Región de Antofagasta, Chile, y es una estructura volcánica de colapso de 65 por 30 km, aproximadamente, la cual hace de ella una de las más grandes en el mundo. Los volúmenes de material eruptado por esta caldera llegarían a 2500 km3, aproximadamente, con un VEI (índice de explosividad volcánica) de 8,7, lo que la hace la quinta erupción más grande de la que haya registro geológico, y cuyo relleno de ignimbritas intra-caldera tendría un espesor entre 0,9 y 2 km. Esta estructura volcánica tiene una orientación aproximada NS, cuyos límites E, S y SW corresponden a un borde topográfico, mientras que los límites N y W no se observan, al encontrarse cubiertos por unidades volcánicas más jóvenes. El centro de la caldera está ocupado por un domo resurgente elongado en direcciones NW-SE y NE-SW, de 48 por 12 km. Debido a que para entender la dinámica de las calderas es necesario conocer su estructura, se propuso estudiar la estructura interna de la caldera La Pacana mediante gravimetría. Durante Enero-Febrero de 2009 se adquirieron 71 nuevas estaciones gravimétricas, apoyadas con posicionamiento con GPS diferencial, las cuales fueron complementadas con datos de estudios previos. Las estaciones gravimétricas adquiridas permitieron obtener la grilla de anomalía residual de Bouguer, y a partir de ella, los productos asociados, tales como las grillas de derivadas horizontales y verticales. Luego, se procedió a integrar estos datos con la información geológica de la zona de estudio para realizar una modelación directa en 2,5D, con la que se construyeron perfiles geológicos de las anomalías geofísicas de interés. Los resultados del procesamiento y la modelación gravimétrica muestran que dentro de La Pacana se observa una anomalía negativa con una amplitud promedio de -15 mGal, la cual llega hasta -24 mGal en su parte central y -40 mGal en su parte N. Este tipo de señales negativas es el que se espera en esta clase de cuerpos volcánicos, las cuales pueden ser explicadas por el contraste de densidad negativo entre el material de relleno y el basamento precaldera fuera de ella. La forma asimétrica de las anomalías indicaría que no todo el relleno de la caldera tiene la misma profundidad. En base a la distribución de las anomalías negativas en el mapa de segunda derivada vertical, y a la reinterpretación de la estratigrafía de la caldera, es posible determinar la presencia de dos estructuras anidadas, las cuales son denominadas como caldera Pujsa (fuente de la ignimbrita Pujsa) y caldera La Pacana (fuente de la ignimbrita Atana). Los bordes N, E, S y W de la caldera la Pacana y los bordes W y N de la caldera Pujsa, los cuales no habían sido reconocidos previamente, fueron delimitados mediante el filtro de segunda derivada vertical. El mecanismo de colapso asociado a la caldera Pujsa sería uno de tipo “piecemeal”, mientras que para La Pacana se propone una mezcla entre un “trapdoor” con un “piecemeal” tipo “funnel”, por lo que en la primera, la zona de colapso principal está concentrada en la parte central de la caldera, mientras que en la segunda, está en su parte N, evidenciando colapsos asimétricos. El espesor del relleno de las calderas La Pacana y Pujsa fue determinado mediante modelación directa en 2,5 D, constreñida con datos geológicos, e indica que para Pujsa, éste llegaría a 0,9 km, mientras que para La Pacana, éste sería de 3 km. El relleno de ambas calderas en las zonas de traslape tendría un espesor de 1,3 km. Lo anterior permite determinar el volumen del relleno asociado, el cual sería de 3.082 km3, con un VEI de al menos 8. Dentro de las calderas, se observan anomalías negativas con amplitudes de hasta -5 mGal, las cuales se ubican bajo el domo resurgente y domos post caldera. Estas señales serían producidas por raíces volcánicas densas a profundidades de entre 1 y 3 km bajo la superficie, una de las cuales coincide con la zona en la cual el domo resurgente es más alto. Finalmente, se sugiere que el basamento de La Pacana está formado por secuencias paleozoicas sedimentarias y volcánicas, las cuales son alzadas por sistemas de fallas inversas, coherentes con un sistema compresivo con σ1 horizontal de dirección EW. Al comparar las calderas La Pacana y Pujsa con otras de dimensiones similares (Toba, Yellowstone), se observa que éstas tienen anomalías residuales de Bouguer que llegan hasta -70 mGal y rellenos de hasta 3 km, más del doble que lo que se observa en la caldera Pujsa, por lo que ésta sería un caso anómalo dentro de calderas de esas dimensiones. Esta interpretación es corroborada con modelos teóricos que toman en cuenta el diámetro y la subsidencia de una caldera respecto al desarrollo morfológico de los sistemas de fallas que permiten su colapso. Se sugiere que la poca amplitud de la anomalía residual de Bouguer sería producto de la tectónica compresiva reconocida en la zona de estudio, la cual alzaría dos bloques de basamento paleozoico mediante dos sistemas de fallas inversas de vergencia opuesta en ambos lados de la caldera Pujsa, los que habrían actuado como bloques rígidos que podrían haber disminuido la magnitud del colapso.

El objetivo de esta tesis doctoral es caracterizar las principales fallas activas de la Subcuenca de Baza: las fallas de Baza (BF) y Galera (GF). El estudio de ambas fallas lo hemos abordado desde diferentes puntos de vista, integrando disciplinas como la geología estructural, la geomorfología tectónica, la paleosismicidad, la geodesia y la sismología. Además, discutimos el papel que han jugado estas fallas en la historia Cuaternaria reciente de la Cuenca de Guadix-Baza y la Subcuenca de Baza. Por último, se propone un modelo neotectónico local para la subcuenca, que incluye ambas estructuras y las integra dentro del contexto geodinámico regional de la Cordillera Bética Central. Mediante esta cartografía, definimos la BF como una falla de unos 40 km de longitud que buza hacia el E. A partir de su geometría en superficie, distinguimos un sector norte orientado N-S a NNW-SSE, formado por una zona de daño estrecha y un sector sur orientado NW-SE y caracterizado por una zona de daño que se ensancha hacia el sur. Las diferencias geométricas entre los sectores norte y sur son producidas por el conjunto de tres factores: i) a diferencias entre el basamento del norte y el sur de la Subcuenca de Baza, ii) a diferentes orientaciones de la BF en basamento respecto a la dirección de extensión regional (WSW-ENE); iii) a la interacción, cerca de las terminaciones, de la zona de daño de la BF con otras fallas. La GF es una falla de unos 30 km de longitud, orientada SW-NE y que buza hacia el NW o vertical. En la GF se distinguen hasta 4 sectores acorde a su geometría en superficie. Las diferentes geometrías observadas en los cuatro sectores se deben a cambios en la orientación de la falla de basamento y/o variaciones en el espesor de la cobertera sedimentaria sobre la falla de basamento. A mesoescala, tanto la BF como la GF presentan estructuras internas de zona de falla muy complejas y espectaculares. Estas estructuras son el resultado de la deformación de los sedimentos poco consolidados yuxtapuestos por ambas fallas, los cuales estaban saturados en agua durante la etapa endorreica de la Subcuenca de Baza, tal y como se ha comentado anteriormente. En esta tesis presentamos los resultados obtenidos mediante un estudio 3D en zanjas llevado a cabo en una de las ramas de la BF. Mediante este estudio, analizamos los factores que controlan la gran heterogeneidad de estas zonas de falla. El análisis cinemático revela que la BF presenta una cinemática de falla normal pura a lo largo de casi toda su extensión, con una dirección de desplazamiento perpendicular a su traza, que refleja una extensión subhorizontal WSW-ENE (Fig. 56). Por su parte, la GF se caracteriza por presentar una cinemática oblicua, con una componente sinistrorsa principal y una componente vertical secundaria. Para cuantificar este movimiento, calculamos las tasas de desplazamiento de ambas fallas. Para la BF hemos obtenido valores de entre 0.2 y 0.7 mm/año, mientras que para la GF hemos obtenido valores de entre 0.02 y 0.05 mm/año para la componente vertical. También hemos calculado tasas de desplazamiento a partir de datos geodésicos para la BF (0.9 ± 0.4 a 1.3 ± 0.4 mm/año en el sector norte y 0.5 ± 0.3 a 0.7 ± 0.3 mm/año en el sector sur) y la GF (0.5 ± 0.3 mm/año). Los resultados geodésicos nos permiten proponer un modelo neotectónico local para la Subcuenca de Baza, en el cual, la BF y la GF estructuran la subcuenca en dos bloques que presentan un desplazamiento hacia el W. El desplazamiento de estas fallas deja una impronta sobre la evolución del paisaje reciente de la Subcuenca de Baza y la Cuenca de Guadix-Baza. En esta tesis evaluamos este impacto geomorfológico de la BF y la GF mediante un análisis de la topografía y la geometría de la red de drenaje, así como mediante la aplicación de varios índices geomorfológicos. Nuestros resultados muestran que el levantamiento relativo de los bloques de la BF fue responsable de un proceso de doble captura de la cuenca durante el Pleistoceno Medio. Desde la captura, la BF ha generado un frente montañoso de unos 140 m de altura y ha influido en la red de drenaje de toda la Cuenca de Guadix-Baza. El impacto geomorfológico de la GF está limitado al sector NE de la subcuenca, condicionando la geometría de los ríos principales de este sector. Tanto el desplazamiento horizontal como vertical de la GF da lugar a anomalías locales tanto en la red de drenaje como en la topografía. Por último, mediante la caracterización sismogénica de las fallas aportamos los primeros datos paleosísmicos en la Cordillera Bética Central y evaluamos el potencial sísmico de la principal estructura de la Subcuenca de Baza, la BF. Asi, para la BF obtenemos una historia de ruptura en superficie compuesta por 8 o 9 paleoterremotos en los últimos 45000 años, con intervalos de recurrencia que varían entre 4,750 y 5,150 años. Por su parte, los resultados preliminaries para la GF muestran evidencias de 3 a 7 paleoterremotos en los últimos 24,000 años. Según los criterios de segmentación, la BF debe ser considerada como una estructura sismogénica no segmentada. De esta manera, hemos obtenido valores de magnitud máxima esperable (Mmax) que van desde Mw 6.6±0.4 a Mw 7.1. Los periodos de recurrencia oscilan entre 2,000 y 2,200 años (Mmax) y entre 5,300 y 5,400 años (paleoterremotos). En un escenario de ruptura para toda la falla se producen desplazamientos verticales de más de 0.40 m. / Esta tesis ha sido financiada por medio de una ayuda FPU (FPU16/00202) y por el proyecto de investigación TASCUB (RTI2018-100737-B-I00), ambos concedidos por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.