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

Geólogo / Los suelos lateríticos son una de las fuetes de metales críticos (EGP y Au) y otros metales de interés económico como el Fe, Ni o Cr. En el caso de Chile, la existencia de estos suelos se ha reportado en la Cordillera de la Costa del centro sur del país, en particular en la localidad de Camán. En este trabajo de Título se investigan los procesos de formación de este suelo, la movilidad y redistribución de elementos durante el proceso de formación de la laterita, poniendo énfasis en los elementos del grupo del platino y el Au. Se determinó que este perfil está compuesto por un horizonte saprolítico inferior empobrecido en metales y un horizonte limonítico superior enriquecido en Ni, Fe, Cr EGP y Au. Los principales agentes participantes en la redistribución de elementos durante el proceso de laterización son la presencia de fronteras de pH y Eh, ligantes que transportan los elementos en solución (clorurados y orgánicos principalmente) y condiciones aptas para la deposición de nuevas fases minerales, como cambios en la oxidación o presencia de minerales con alta capacidad de adsorción de elementos, como las arcillas o los óxidos e hidróxidos de Fe. Finalmente, el estudio de las características del agua del sector sugiere que agua con características similares a la presente hoy en día en las inmediaciones del perfil pudo ser la responsable de la formación de la laterita. El modelado numérico de la interacción agua-roca indica que el agua de Camán tiene una alta capacidad de disolución de aquellos minerales que forman la roca y se encuentra además saturada con respecto a los minerales que conforman la laterita. / Este trabajo ha sido financiado por proyecto Fondecyt Iniciación # 11140005 "Decoding precious metals (platinum-group elements and gold) in upper mantle rocks of the Chilean Coastal Cordillera"

Geólogo / El volcán Copahue, VIII región del Biobío, corresponde a un estratovolcán activo ubicado en la cordillera de Los Andes, en el límite entre Chile y Argentina. Una de sus características distintivas es su posición respecto al arco volcánico actual, la que equivale a aproximadamente 30 km desplazado al este. Esto corresponde a la ubicación del antiguo arco del Plioceno a Pleistoceno temprano. Desde el comienzo de su actividad eruptiva, hace 1.2 Ma, el volcán ha mostrado variaciones tanto en su estilo eruptivo como en la composición de sus productos volcánicos. El objetivo de esta investigación es determinar la geoquímica de los magmas que han originado los productos volcánicos de Copahue en su historia eruptiva, a partir de la composición de las inclusiones vítreas. Para lograr este fin, se utilizaron muestras representativas de tres subetapas de la historia eruptiva del volcán. Las subetapas analizadas corresponden a las de singlacial, postglacial y actual, esta última representada por una muestra de la erupción del año 2014. En estas muestras se analizaron concentraciones de elementos mayoritarios y trazas para las inclusiones seleccionadas y sus respectivos minerales huésped. Con los resultados obtenidos se desarrollaron diagramas de clasificación, estimaciones de influencia de volátiles y cálculo de condiciones geotermobarométricas de los minerales analizados. Se reconocieron inclusiones vítreas en todas las fases minerales presentes en estos productos, que corresponden a plagioclasa, clinopiroxeno, ortopiroxeno y olivino. Los resultados permitieron determinar la composición de cada inclusión vítrea y variaciones entre la química de los minerales de cada muestra. En particular, por lo que concierne a los minerales, se ha reconocido una anortitización, o aumento del contenido de Ca en las plagioclasas con el tiempo y la ocurrencia de dos distintos clinopiroxenos para la muestra de 2014, correspondientes a pigeonita y augita. La química de las inclusiones vítreas ha permitido la estimación de la influencia de fluidos en el magma durante el proceso de cristalización. El contenido de fluidos se corresponde con el estilo eruptivo de la etapa postglacial, eventos magmáticos de tipo fisural, y de la etapa actual, freática - freatomagmática. Permitiendo estimar el estilo eruptivo de la etapa singlacial. A partir de las condiciones geotermobarométricas, se pudieron estimar las profundidades de cristalización (zona de almacenamiento de magma) para los distintos minerales de cada muestra. Para la etapa singlacial, se determinó un amplio rango de profundidades, entre unos 12 y más de 40 km, para la etapa postglacial, fue reconocido un acotado rango de profundidad, entre 25 y 30 km, mientras que por la etapa actual, se reconocieron dos rangos acotados y separados, el primero cerca de 10 a 20 km y el siguiente de entre 30 a 40 km. A partir de todos estos antecedentes es sido posible plantear un modelo evolutivo para el volcán Copahue, el que abarca éstas tres subetapas.

Geóloga / El Cerro La Torta es un domo volcánico riolítico, de 34 ka de edad, ubicado en la zona de El Tatio, al oeste de los Cerros de Tocorpuri, en la frontera con Bolivia, a 1270 km al noreste de Santiago y 100 km al este de Calama. Abarca un área de 12 km2 y un volumen de 4,7 km3 a una altura de 5090 m s.n.m. El objetivo principal de este estudio es reconstruir los procesos ígneos que ocurrieron en evolución del magma que formó el Cerro La Torta mediante inclusiones vítreas. Para esto se realizaron análisis en microsonda electrónica y ablación láser luego de un detallado trabajo de petrografía de inclusiones vítreas hospedadas en anfíbol y plagioclasa. El domo Cerro la Torta erupcionó a partir de un magma riolítico, rico en potasio y con un 74,5% wt de sílice desde una fuente magmática que cristalizó a presiones de entre 114 y 185 MPa, equivalentes a profundidades entre los 90 y 2390 m. bajo el nivel del mar. La temperatura de cristalización de las distintas fases y sus respectivas inclusiones varía entre 949 y 723 °C en promedio. La fugacidad de oxígeno del fundido (logfO2) es -12,3, indicando un ambiente oxidante, y el porcentaje de agua del fundido, 4,9% wt. A pesar de los datos anteriores, las inclusiones estudiadas registran un último evento de cristalización de fases minerales debido a que un magma de 74% de sílice no puede fraccionar piroxeno, por lo que la fuente real está más profunda y menos diferencia. La gran presencia de andesina indica que este magma parental real, es andesítico. Se establecen dos modelos de fuente magmática para La Torta. i) Fuente magmática más profunda que los 2,6 km de espesor, que en un principio (0,8 Ma) tenía composición andesítica a dacítica, erupcionando el volcán Tocorpuri y, posteriormente, los Cerros de Tocorpuri. ii) Fuente magmática netamente riolítica alimentada por otra más profunda y primitiva. Este magma contenía enstatita y magnesio-hornblenda que por un calentamiento provocado por otro cuerpo magmático más primitivo se disolvieron violentamente, enriqueciendo el sistema en Ni, Cr y tierras raras pesadas, quedando escasos micro-fenocristales de enstatita. Las nuevas fases de Mg.-Hbl asimilaron estos elementos tanto en su cristal como en sus inclusiones. Posteriormente, el magma fue ascendiendo y cristalizando fraccionadamente a fases minerales como cuarzo y biotita, registrando un decaimiento en la concentración de los elementos compatibles de las inclusiones de centro a borde. Luego de un periodo de residencia suficiente para formar fenocristales de hasta un cm de largo, ocurre una descompresión y recalentamiento debido a la fuente de calor aportada por el APMB, que creó las texturas de reabsorción en cuarzo y anfíbol. / 22/12/2019

Geólogo / El cono Navidad, en la cordillera de los Andes de la IX región de la Araucanía, Chile, corresponde a un cono adventicio cuya erupción ocurrió el día 25 de diciembre de 1988, catalogada con un índice de explosividad VEI 2-3 y una erupción del tipo estromboliana. Se ubica dentro del Complejo Volcánico Lonquimay, el que incluye el estratovolcán Lonquimay y el Cordón Fisural Oriental. Este complejo ha sido objeto de varios estudios debido a las características estructurales en la zona de su emplazamiento, asociadas a una tectónica de intra-arco controlada por la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui. El cono Navidad se encuentra dentro de este contexto, pero además durante su erupción emitió en sus gases altas concentraciones anómalas de flúor, lo que repercutió en una gran mortandad en el ganado de las poblaciones aledañas al volcán, principalmente Lonquimay y Malalcahuello, por osteofluorosis. El objetivo principal de esta memoria de título es determinar el origen del flúor presente en los productos volcánicos de esta erupción, mediante un estudio de las inclusiones hospedadas en sus fenocristales. Se contó con tres muestras del frente de colada del volcán Navidad, emplazada en el valle del río Lolco. Su estudio se centró en describir la mineralogía con una petrografía minuciosa, identificando texturas y asociaciones minerales, para luego describir las inclusiones vítreas homogéneas, u homogéneas con burbuja que están hospedadas en los fenocristales. Además, se determinó la química de elementos mayoritarios en estas inclusiones como también la de sus respectivos minerales huésped. Con estos resultados se elaboraron diagramas de clasificación, diagramas bivariantes y cálculos de geotermobarometría. Con respecto a la mineralogía, se han reconocido texturas de reabsorción en plagioclasa y olivino, zonación inversa en plagioclasa y lámelas de exsolución de pigeonita en augita. Se ha identificado además la presencia de flúorapatita euhedral en inclusiones pseudosecundarias en un fenocristal de olivino y titanomagnetita, como también cristales idiomorfos de flúorapatita en textura poquilítica con titanomagnetita. El análisis de los diagramas bivariantes de inclusiones vítreas permitió determinar la evolución de dos magmas, uno traqui-andesítico basáltico de la serie calco-alcalina y otro dacítico de la serie toleítica. Esto permite determinar que hubo un proceso de mezcla de magmas en una zona de acumulación a una profundidad de entre 40 a 35km, en la interfase corteza-manto en la zona volcánica del sur. La flúorapatita se identifica tanto durante como después de este proceso, por lo que el contenido de flúor del sistema estaría asociado a este proceso, indicando una fuente en la cuña astenosférica, la cual se generaría por la adición de volátiles producto de la deshidratación de la placa oceánica subductante. / 22/12/2019

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

Geólogo / La erupción del año 2015 del volcán Calbuco, en el sur de Chile, presentó una serie de problemáticas de carácter científico y social, especialmente al haber ocurrido sin ningún tipo de deformación superficial y escasos precursores sísmicos hasta pocas horas antes de que ocurriera. Gracias a un análisis de termobarometría, en conjunto con evidencias geofísicas y geologicas en otros estudios, se pudo establecer que el volcán presenta una cámara magmática a una profundidad cercana a los 7 km y 950°C de temperatura, antes de la erupción. Utilizando un análisis de inclusiones vítreas en los minerales de los productos piroclásticos de la erupción se pudo obtener una caracterización geoquímica del magma y se identificaron los distintos procesos que ocurrieron previo al emplazamiento de este en la cámara y durante su cristalización. El magma posee una composición andesítica-basáltica, mientras que la fase fundida presenta una composición esencialmente dacítica. El magma se encontraría saturado en los volátiles H2O, CO2 y SO2, enriquecido en elementos trazas ligeros de Li y B y en halógenos como Cl y F. Su particular composición, en comparación con el resto de los volcanes de este sector de la Zona Volcánica Sur, estaría en gran medida asociada a la presencia de al menos una cámara magmática saturada en agua en la corteza profunda, donde ocurriría cristalización de anfíbol. Una interacción del magma con las paredes de la cámara, donde destaca un posible proceso de asimilación cortical que involucra metapelitas, sería significativa para las características de la cámara magmática y su evolución. Se sugiere que una desestabilización de las paredes de la cámara producto de este proceso de asimilación y una concentración de volátiles exsueltos en la cámara, debido a first y second boiling, corresponderían a dos procesos importantes dentro de la dinámica pre-eruptiva de la cámara magmática.

Memoria para optar al título de Geólogo / La caída de material extraterrestre es un hecho constante, que se da en lugares y momentos aleatorios alrededor de todo el mundo y cuyas características pueden variar notoriamente entre ellos. El desierto de Atacama debido a su muy bajo nivel de humedad y presencia de agua líquida, entre otras cosas, es un lugar destacado para la búsqueda y recolección de estas rocas, cuyo momento de llegada a nuestra superficie pudo ser hace un par de días como hace miles de años. Los condritos son el tipo de meteorito más común, petrológicamente con varias similitudes con las rocas ultramáficas terrestres, sin embargo, su proceso de formación sería más complejo y a día de hoy mayormente incierto. Los modelos de formación planteados hasta hoy están basados en estudios centrados en un tipo particular de condrito (carbonáceo), cuyas dataciones entregan una edad levemente mayor que la de los condritos ordinarios, lo cual, sumado a sus diferencias de abundancias elementales, puede poner en cuestionamiento hasta qué punto el origen es compartido. El estudio detallado aquí entrega toda la información petrográfica y químico-mineralógica que permite clasificar un conjunto de meteoritos hallados en el desierto de Atacama, que serán añadidos al repositorio chileno de meteoritos. Estos datos permiten corroborar que corresponden a dos grupos distintos de condrito ordinario (H y L), con distintos estados de choque en sus cuerpos parentales y sufrido distintos grados de meteorización. MIAs fueron encontradas en algunos cóndrulos y fragmentos de olivino. Fases hijas como glóbulos de sulfuro cuyo contenido de azufre es mayor que los sulfuros externos son asociados a cambios post atrapamiento y fases entrampadas como cromita, reflejan la composición y condiciones del fundido que dio origen al mineral. La coexistencia de fases y abundancias químicas apoyan un régimen de formación tranquilo, dentro de una nebulosa solar en enfriamiento en la cual cada componente se mantiene dentro del sistema disponible para futuras reacciones. El desequilibrio entre la fase vítrea y el huésped correspondería a un intercambio Ca-Na, posible solo bajos ciertas condiciones de temperatura. Se plantea finalmente un proceso de condensación en equilibrio en un gas enriquecido 100 veces en composición solar y con una tasa de enfriamiento distinta a la del reservorio de condritos carbonáceos.