Memoria para optar al título de Geóloga / Núcleo Milenio Trazadores de Metales / 10/05/2021

Geólogo / El yacimiento Tambo de Oro, ubicado en la cuarta región de Chile, a 114 kilómetros al sur de La Serena, corresponde a un sistema de vetas y brechas estratiformes con características epitermales y mesotermales, de edad Cretácico Inferior. En el presente trabajo se realiza un estudio de la distribución y ocurrencia de Hg en el depósito, con énfasis en las unidades que controlan la mineralización y son explotadas. Esta investigación se llevó a cabo en dos etapas principales, la primera consiste en determinar las especies minerales portadoras de Hg a través de análisis químicos y mineralógicos, mientras que en la segunda se desarrolla un modelo del yacimiento junto con interpolaciones de Hg perjudicial (≥ 5ppm) y otros elementos de interés. Los resultados del análisis geoquímico y calcográfico indican que el Hg en Tambo de Oro puede ocurrir como impureza en sulfosales de la serie de la tetraedrita-tenantita, que a su vez se encuentran reemplazando completa o parcialmente a los granos de calcopirita a través de márgenes o planos de debilidad. También se tiene evidencia de mercurio en la especie coloradoita (HgTe), siendo este un teluro que está estrechamente asociado a la precipitación de oro nativo en Tambo de Oro. A partir de los sólidos de mercurio y antimonio críticos (≥5ppm y ≥10ppm respectivamente) generados, se determinó que las sulfosales de la serie tetraedrita-tenantita se pueden encontrar a lo largo de todo el depósito de manera puntual, con una mayor probabilidad de ocurrencia en la zona entre las coordenadas 6584900 N - 6585100 N y 287450 E - 287550 E, y las cotas -100 y 100 m s. n. m. Por otro lado, los sólidos de mercurio y teluro críticos (≥5ppm en ambos), indican que la coloradoita presente en Tambo de Oro se encuentra acotada a la zona de la brecha hidrotermal (HBx), en donde además habría ocurrencia de calaverita (AuTe2). Con los resultados obtenidos del estudio de concentrado de la planta, se plantea que un alto porcentaje de las sulfosales de la serie tetraedrita-tenantita extraídas en el depósito se están depresando durante la flotación, mientras que las especies de teluro presentes en el depósito (coloradoita y calaverita) se están flotando junto a la pirita y calcopirita. / Este trabajo ha sido financiado por la empresa HMC Gold SCM

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geología / Memoria para optar al título de Geóloga / Fondecyt Nº 11140012 / 07/05/2021

Magíster en Ciencias, Mención Geología. Geóloga / 11/10/2020

Geólogo / El presente Trabajo de Titulo consiste en un estudio geoquímico de la cuenca fluvial Alto Tinguiririca. Esta corresponde a una subcuenca de la cuenca del rio Rapel, y se encuentra inmersa en la Cordillera de los Andes entre las latitudes 34°35 0‖ y 35°0 0‖, en la Región del Libertador Bernardo O Higgins. Se tomaron un total de 12 muestras de agua durante el verano del año 2017, entre las cuales 1 era de una vertiente, 2 de piscinas de aguas termales y las 9 restantes de cauces fluviales activos. Estas fueron sometidas a un análisis químico de elementos mayores, menores y trazas, y posteriormente se construyeron diagramas hidrogeoquímicos y estadísticos para identificar anomalías y procesos que ocurren en la cuenca. Además de manera complementaria se obtuvieron muestras de sedimentos transportados en suspensión en los mismos puntos, los cuales fueron analizados mediante un microscopio electrónico de barrido. Los resultados permitieron dividir las muestras en tres grupos. Las aguas termales forman el grupo que más difiere del resto, y se caracterizan por ser cloruradas sódicas y poseer altas concentraciones en casi todos los elementos analizados. El resto forman una transición desde sulfatadas cálcicas a bicarbonatadas cálcicas, donde las 5 de la parte alta de la cuenca son más sulfatadas y poseen mayores concentraciones y anomalías de Al, Fe, Mn y otros elementos, mientras que las de la parte baja son más bicarbonatadas, con menores concentraciones y solo con un punto con anomalía de Zn. La diferencia principal entre la parte alta y la parte baja de la cuenca es la geología, donde la parte Oeste es representada por la secuencia Cenozoica y la parte Este por la secuencia Mesozoica, el volcanismo actual y la Falla El Fierro que se encuentra en una zona de transtensión y favorece el ascenso de fluidos de mayor profundidad. Finalmente, al comparar las muestras con la normativa chilena para agua potable, varias sobrepasan los valores límite de As, Cl, Fe, Hg y Mn, poniendo en riesgo a la población que se someta a su consumo de manera continua.

Geólogo / El presente trabajo de título consistió en la caracterización geoquímica aplicada a suelos de una viña (cultivo de vid cv. Pinot noir) situada en Malvilla, V Región de Valparaíso, Provincia de San Antonio. En primer lugar, la metodología empleada en este trabajo, se basó en el procesamiento matemático-estadístico de la totalidad de la base de datos, obtenida mediante los análisis químicos de muestras de suelo provenientes en la zona de estudio. Para así, dar con la caracterización y distribución espacial de la línea base, obtenida mediante el cálculo de estadígrafos, y el empleo de histogramas, box plots y raster de interpolación. Como también, la determinación de la proveniencia de los elementos químicos mediante el empleo del factor de enriquecimiento. En segundo lugar, la metodología utilizada se basó en la aplicación de herramientas de estadística multivariable, que considera el empleo de herramientas como análisis de correlación múltiple, análisis de componentes principales y análisis factorial. En tercer lugar y final, la metodología se basó en la evaluación y comparación de aquellos elementos que presenten un riesgo para la calidad y sanidad medio-ambiental de suelos. Los principales resultados muestran el Ca exhibe diferencias significativas entre la concentración máxima presente en los suelos de la zona de estudio y los niveles reportados en coquinas pertenecientes a la Secuencia Sedimentaria Malvilla, asociada a la diferencia de nivel entre la zona de plantación y el nivel base local. La primera asociación del factor 1 [Ti, Mn, Mo, Cu, Zn, Co, Th, Sb, V, La, Cr, W, Zr, Sn, Sc, Hf, Ta, Nb, Ga, In, REE, (Pb), (Ag), (Ni), (As), (U), (Bi) y (Cs)], la primera asociación del factor 2 [Ti, Mn y V, (Fe), (Mo), (Zn), (Co), (Cr), (Sn), (Ta) y (Nb)], y la primera asociación del factor 4 [Tl, (Ga), (In), (Rb), (Ce), (Th) y (Al)]. Y, por otra parte, la segunda asociación del factor 1 [Na, K, Sr, (Ca) y (Rb)] y la primera asociación del factor 3 [Ca, Mg, Ni, Cr y Sc y (Ga)] se encuentran principalmente asociados a procesos de tipos litogénicos/pedogénicos, relacionados a procesos de meteorización y fraccionamiento del material heredado proveniente de unidades intrusivas y calcáreas, respectivamente. Con respecto a procesos antropogénicos, la segunda asociación del factor 3 [K, As, Sb, Ba, W, Zr, Hf, Cs, (Pb), (Li) y (Rb) y (Na) y la asociación geoquímica del factor 6 [P, (K) y (Cu)] se encuentran asociados a la intensa manipulación artificial de predios vitivinícolas. Elementos correspondientes a As, Co, Cr, Cu, Ni, V y Zn presentan concentraciones sobre el límite de las normas de diversas legislaciones, sin embargo, es necesario la realización de estudios más acabados para dilucidar la real dimensión en lo que respecta su peligro para la calidad medio-ambiental de los suelos estudiados

Memoria para optar al título de Geóloga / En este Trabajo de Título se presenta una caracterización morfológica, textural, mineralógica y geoquímica de los depósitos de travertino de Baños Azules, La Cueva y Río Agua Blanca, formados desde las vertientes termales de Baños Azules (BA) y otras surgencias cercanas. El objetivo es comprender los procesos que llevan a la formación de estos depósitos mediante la hidrogeoquímica de los fluidos parentales y el estudio de sus morfologías, texturas, mineralogía y geoquímica. Para esto se realizó una campaña de terreno de tres días en la que se describieron morfológicamente los depósitos y se tomaron muestras de travertino y agua. Las muestras de roca fueron descritas texturalmente con microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido (SEM) y luego sometidas a difracción de rayos X (DRX) con el objetivo de determinar su mineralogía. Mediante análisis de espectrometría de masa de razones isotópicas (IRMS) realizados en el Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, se obtuvieron las composiciones isotópicas de carbono y oxígeno. Las muestras de agua fueron sometidas a análisis composicionales de cationes, aniones y elementos traza en el laboratorio de geoquímica del Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes y a análisis isotópicos de deuterio, oxígeno y carbono. BA se encuentra en la ladera norte del Cerro del Museo, en la confluencia de los esteros del Museo y del Azufre y está compuesto por grandes depósitos de ladera, morfología de terrazas y travertino fósil en capas. Unos 300 metros al poniente se ubica La Cueva, una cavidad de 5 m de profundidad con microterrazas y espeleotemas. El tercer depósito se dispone a lo largo del último kilómetro del Río Agua Blanca como una corteza fluvial. La mineralogía de todos estos depósitos está compuesta por calcita y cantidades menores de cuarzo y aragonito. Se encontró también yeso en dos puntos de precipitación activa de carbonato de calcio. Microscópicamente predominan la calcita dendrítica, granos cubiertos por esparita prismática columnar y parches de calcita microesparítica. Imágenes SEM evidencian la actividad de algas y bacterias en depósitos activos. Los fluidos parentales son aguas termales sulfatadas cálcicas de origen meteórico, a excepción de los aportes del Río que podrían estar influenciados por una fuente magmática. Isótopos de carbono en travertinos permiten clasificarlos como termógenos donde el aporte de CO2 provendría de fluidos magmáticos y/o de reacciones metamórficas de decarbonatación. Esta caracterización conduce a plantear que los travertinos del Sector Baños Azules se forman por la infiltración de aguas meteóricas a través de fallas y fracturas a niveles profundos, donde reciben aportes adicionales de CO2 y luego disuelven secuencias calcáreas y de yeso para enriquecerse en calcio y especies carbonatadas. Estos fluidos ascienden a la superficie a través de estructuras, proceso en el cual se produce la pérdida de CO2 a la atmósfera y una consecuente precipitación de carbonato de calcio.

Geóloga / En Chile el alto desarrollo de la minería y los efectos secundarios que tiene la operación de una mina sobre el medio ambiente son considerables, por lo que su correcto monitoreo es de vital importancia (Maksaev, 2001). El monitoreo del agua considera una serie de parámetros físico-químicos, (INN, 1987) a partir de los cuales es posible identificar anomalías de concentración, sin embargo, utilizar isótopos ambientales permite además realizar identificaciones del origen de las aguas. (IAEA, 2007) La cuenca del río Cuncumén, provincia del Choapa, Chile, alberga una parte de la operación de Minera Los Pelambres: el rajo de la mina y el tranque de relaves los Quillayes. En los monitoreos ambientales de las aguas en la cuenca, desde 2002 hasta la actualidad, se han observado aumentos en las concentraciones de sulfatos en los pozos aguas abajo del tranque de relaves. A partir de la campaña de muestreo realizada en noviembre de 2016, donde se muestrearon aguas superficiales y subterráneas y se consideraron 16 parámetros; T, pH, conductividad, elementos mayores, silicio e isótopos del agua y de sulfato, se pudo verificar el aumento de concentraciones de sulfatos (1500-2000 ppm) en la zona tranque de relaves y en los pozos ubicados aguas debajo de la zona tranque. Según la caracterización hidrogeoquímica realizada a través de: diagramas piper, stiff y binarios, cálculo de las razones iónicas y de los índices de saturación, se pudo identificar la mezcla de aguas: agua relave-agua subterránea en la zona bajo el tranque, indicador de la influencia del depósito de relaves sobre los recursos hídricos subterráneos. Posteriormente, con el uso de los isótopos δ18O-δ2H de la molécula del agua, se determinó el origen de las aguas presentes en la mezcla, identificándose dos miembros extremos: uno más liviano, las aguas superficiales aguas arriba del tranque de relave, y uno más pesado, el agua evaporada de la piscina de aguas claras. Los pozos aguas abajo del tranque se ubican entre ambos extremos, indicando que su origen es principalmente una mezcla entre los ingresos aguas arriba del tranque y la misma agua del tranque de relaves. Finalmente, con los isótopos δ 18O- δ 34S de la molécula de sulfato disuelto en el agua, se pudo determinar que el origen de los sulfatos en las aguas subterráneas y superficiales aguas abajo del tranque de relaves corresponde a una mezcla entre: los sulfatos de la oxidación de sulfuros y de los sulfatos de la disolución de yeso. Sin embargo, no se pudo determinar el porcentaje de cada uno de estos extremos en la mezcla, ya que representa una foto del momento de muestreo y no la variabilidad estacional y temporal a la que está afecta. / Este trabajo ha sido financiado por el proyecto CHI - 7013

Geólogo / En este trabajo se presenta un estudio hidrogeoquímico del sector poniente de la Cuenca de Santiago, Región Metropolitana, que corresponde al área de abastecimiento del Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Maipú (SMAPA). En esta zona, se ha reconocido un acuífero libre formado por depósitos aluviales y fluviales de los Ríos Maipo y Mapocho. Este mismo acuífero pasa a ser localmente semiconfinado por la presencia de depósitos piroclásticos. Morales (2002) ha definido 3 unidades hidrogeológicas que llegan hasta el basamento (480 m). Iriarte (2003) y Araneda et al. (2010) interpretan que la recarga natural del acuífero, estaría asociada principalmente a la infiltración de los cauces superficiales del Río Maipo y Mapocho en la Cordillera Principal y a la percolación de aguas lluvias en los depósitos de piedemonte de la misma cordillera. Se recopilaron los antecedentes de los pozos SMAPA y, se realizó un muestreo de agua en cuarenta pozos que captan agua a distinta profundidad (70 a 300 m). Se analizaron elementos mayores, menores y trazas, y se trataron los datos obtenidos mediante diagramas de clasificación, gráficos binarios, análisis estadísticos y geoestadísticos. Los datos fueron comparados con las Normas Chilenas de calidad de agua potable y riego. Las muestras analizadas tienen un pH entre 7,1 a 8,5, una temperatura (T°) de 16,7°C a 23,1°C. La conductividad eléctrica (C.E.) varía entre 393,8 y 1501 µS/cm, y, en el área de estudio, tiende a aumentar en la dirección preferencial de flujo, es decir hacia el SW. A partir de la clasificación de elementos mayores, se determinó que el agua subterránea es de tipo SO42--Ca2+ y, de acuerdo a las correlaciones encontradas, estas composiciones químicas parecen influenciadas por la disolución de carbonatos y yeso, lo que se relaciona con una importante recarga proveniente de la cuenca del Maipo. No obstante, 4 muestras ubicadas en la parte norte, presentan menor C.E. y una proporción de HCO3- similar a SO42-, indicando un menor tiempo de residencia o un agua de recarga más reciente. Adicionalmente, se pudo detectar una variación hidrogeoquímica relacionada con la profundidad en algunos sondajes, lo que permitió identificar zonas en que se desarrolla un segundo nivel de acuífero a partir de 200 m de profundidad, caracterizado por tener menores valores de C.E. y NO3-. No obstante, esta diferenciación no es observable en toda el área de estudio, indicando que no hay de una separación física continua entre los niveles. Es probable que exista mezcla de aguas de diferente profundidad favorecida, en algunos casos, por el deficiente diseño de los pozos. La información de los pozos (estratigrafía, habilitación y producción), ha permitido reconocer un acuífero, en explotación, cuya profundidad llega hasta 300 m de profundidad, que no refleja exactamente las unidades hidrogeológicas descritas por Morales (2002). Respecto a la calidad de agua para consumo humano, con excepción del NO3-, no se han detectado problemas, pues todas las muestras cumplen con la normativa vigente (NCh N°409) en todos los demás parámetros. En el caso del NO3-, 57% de las muestras presentan concentraciones mayores 20 mg/l. Además, en seis muestras se han medido valores superiores a 50 mg/l, límite permitido por la NCh. N°409, lo que se ha asociado a actividad antrópica. En consideración de esto, se reconoce que las muestras que incumplen la normativa, se ubican en las zonas de mayor demografía y con las instalaciones sanitarias más antiguas, indicando que una posible fuente de contaminación podrían ser las filtraciones de la red de alcantarillado, aunque también, se reconocen fuentes puntuales como cementerios, sectores industriales y zonas con actividad agrícola.

Geóloga / 03/07/2020