Magíster en Ciencias, Mención Geología / Los sulfuros son minerales comunes en sistemas geotermales activos y fósiles. Estudios recientes han mostrado que la composición y texturas de la pirita, el sulfuro más común en estos sistemas, puede entregar información clave para dilucidar la evolución de sistemas hidrotermales. A pesar de estos avances, las concentraciones y límites de incorporación de metales y metaloides en pirita de sistemas geotermales andinos no han sido acotados de manera adecuada, y la relación entre las características composicionales y micro-texturales de la pirita con procesos fisicoquímicos específicos, como puede ser la ebullición, aún es un aspecto poco estudiado. En función de lo anterior, en este estudio se examinan las características composicionales y micro-texturales de la pirita del Sistema Geotermal Cerro Pabellón (SGCP), campo geotermal activo ubicado en el Altiplano del norte de Chile. Se integran datos de análisis por microsonda electrónica (EMPA) y por espectrometría de masas por plasma inductivamente acoplado utilizando ablación láser (LA-ICP-MS) con observaciones texturales de pirita y minerales de ganga asociados, en muestras obtenidas de un testigo de sondaje (~500 m) que atraviesa las zonas de alteración argílica, sub-propilítica y propilítica del SGCP. Además, se realizó análisis de componentes principales para inspeccionar la base de datos composicional de pirita. Las concentraciones de metales preciosos (Au y Ag), metales base (Cu, Co, Ni y Pb) y metaloides (As, Sb, Se, Bi y Tl) en la pirita del SGCP son significativas. Entre éstos, As, Cu y Pb son los más abundantes, con concentraciones que varían entre algunas ppm hasta niveles de wt% (hasta 4,4 wt% de As, 0,5 wt% de Cu y 0,2 wt% de Pb). La pirita formada durante ebullición vigorosa se caracteriza por tener concentraciones mayores de As, Cu, Pb, Ag y Au, y menores de Co y Ni en comparación con pirita formada en condiciones diferentes. Estos granos de pirita son anhedrales a euhedrales, localmente con textura porosa con abundantes inclusiones minerales, sugiriendo una formación por cristalización rápida. Por otro lado, la pirita formada en condiciones de ebullición suave, o de no-ebullición, se caracteriza por tener concentraciones relativamente mayores de Co y Ni, y menores de As, Cu, Pb, Ag y Au. Texturalmente, estas piritas forman agregados de cristales euhedrales y prístinos, con escasos poros e inclusiones minerales, sugiriendo una formación bajo condiciones fisicoquímicas más estables. Estos resultados sugieren que la geoquímica de la pirita de sistemas geotermales posiblemente es controlada por la incorporación de elementos a partir de los fluidos hidrotermales una vez que se alcanzan condiciones de saturación. Finalmente, se muestra que la pirita, además de poder registrar la evolución composicional de los fluidos hidrotermales, también puede proveer información crítica sobre procesos fisicoquímicos como ebullición y separación de fases. Dado que la ebullición de fluidos acuosos es un fenómeno común en sistemas geotermales activos y fósiles (depósitos epitermales de Au-Ag), estos resultados resaltan el potencial uso de la pirita como una herramienta complementaria para explorar la evolución geológica de sistemas geotermales activos, y también para vectorizar hacia mineralización de Au-Ag relacionada a ebullición en depósitos epitermales de baja a intermedia sulfuración. / Este trabajo ha sido financiado por el Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes (CEGA), proyecto FONDAP-CONICYT 15090013, y por el Núcleo Milenio Trazadores de Metales NC130065

Memoria para optar al título de Geólogo / 24/01/2021

Geólogo / El presente trabajo muestra un análisis geológico del Proyecto Génesis, ubicado 10 km al sur de la ciudad de Vicuña, IV Región de Coquimbo. Se han realizado distintos tipos de trabajos desde el 2008 a la fecha, recolectando distintos tipos de información, entre ellas geoquímica, geofísica y sondajes de aire reverso. El modelo conceptual está asociado principalmente a una zona de alteraciones hidrotermales donde se han reconocido zonas alteradas con anomalías geoquímicas de oro, cobre y metales base. Este trabajo consiste en la integración de distinta información geocientífica para esbozar las perspectivas exploratorias del proyecto Génesis. Entre los principales resultados se muestra que hay anomalías geoquímicas de Cu, Au y Mo en la zona. Un análisis estadístico acotado a una zona de interés permite asociar elementos, generando trazadores geoquímicos que usualmente marcan la mineralogía relacionada a zonas de alteración epitermales. Además, se reconocieron vetas de vuggy silica con texturas oquerosas en el centro de la estructura y vetillas de cuarzo-alunita que dan cuenta de una alteración argilica avanzada hipógena, siendo estas las características clásicas de un sistema epitermal de alta sulfuración. El programa de sondajes anterior totalizó 3.600 metros en 12 sondajes, interceptando varias zonas angostas (menores a 10 metros en la mayoría de los casos) de vetas de cuarzo y/o brechas hidrotermales hospedadas en rocas volcanoclásticas, o rocas intrusivas alteradas, caracterizadas por la presencia de valores anómalos de metales preciosos y metales base. Los interceptos más relevantes incluyen 2 m con 4.6 g/t Au (289-291 m) en el sondaje GR-06; 4 m con 0,7 g/t Au (68-72m) en el sondaje GR-05, 0,24% Cu y 0,52% Zn en 11 m (61-72 m) en el sondaje GR-04. Además, la recolección de detritos del sondaje GR-07 indica fragmentos con alteración cuarzo-sericita y otros fragmentos con alteración potásica, por lo que el modelo genético de los depósitos da indicios para relacionar un hipotético pórfido cuprífero en profundidad. Las expectativas exploratorias son aun inciertas por lo que se recomienda reorientar un nuevo programa de exploraciones en los blancos de interés mencionados en este trabajo

Magíster en Ciencias, Mención Geología. Geólogo / Los suelos asociados a la meteorización de cuerpos ultramáficos, son conocidos por su alto contenido de metales como Fe, Co, Cr, Mn, Ni, elementos del grupo del platino (EGP) y Au. Tradicionalmente, estos depósitos de suelo y regolito sobre rocas ultramáficas están asociados a climas tropicales y largos tiempos de meteorización intensa. Sin embargo, dada la inestable naturaleza en superficie de la mineralogía presente en las rocas ultramáficas, es probable que los procesos que llevan a este enriquecimiento residual tras la meteorización de estas rocas, no estén únicamente restringidos a las latitudes donde se dan estos climas. A través del estudio geoquímico y mineralógico detallado de diversos perfiles de suelo desarrollados sobre los cuerpos ultramáficos serpentinizados del área de La Cabaña, IX Región, se pretende dilucidar si existe enriquecimiento, redistribución y movilidad de EGP en los suelos desarrollados sobre serpentinitas del área. En estas serpentinitas se reporta la presencia de cromita (FeCr2O4) accesoria, con pequeñas inclusiones micrométricas de minerales del grupo del platino. Esta relación sugiere que durante el proceso de meteorización y generación de suelo, la disolución de cromita controla en gran parte la liberación de los EGP. Bajo esta hipótesis, se determinaron las razones de isótopos estables de Cr (expresada como δ53/52Cr), para el uso de este sistema isotópico como monitor de procesos redox. Especialmente cuando existe reducción de especies de Cr(VI) moduladas por óxidos de Mn. Las concentraciones y patrones de enriquecimiento de EGP obtenidos en este estudio, se asemejan en una escala menor a los reportados en otros depósitos lateríticos en el mundo. No obstante, la principal diferencia está en que el Ni no es retenido en los perfiles muestreados. A pesar de esto, los resultados establecen que las condiciones de pedogénesis del área, permiten enriquecer los suelos en metales como Fe, Cr, Ti, Au, EGP y REE, en especial en aquellos horizontes donde el grado de meteorización es mayor. Enriquecimiento que puede ser atribuido al incremento de fases neo-formadas en estos horizontes, como oxi-hidróxidos de Fe-Al-Mn y minerales de arcilla, los cuales pueden tener una alta capacidad de adsorción de metales en ambientes superficiales. La señal isotópica de Cr muestra desviaciones a lo largo de un mismo perfil, donde una fuerte relación es encontrada entre los valores más negativos de δ53/52Cr y el mayor contenido de EGP, en particular Pt y Pd. Este resultado estaría reflejando los procesos de enriquecimiento de estos metales en los suelos estudiados, enriquecimiento probablemente modulado por procesos redox en el caso del Pd, y por la disolución de la cromita para el caso del Pt. / Este trabajo ha sido financiado por el Núcleo Milenio Trazadores de Metales en Zonas de Subducción NC130065

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

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.