Geólogo / Estudios de modelación analógica han mostrado que factores tales como el ángulo de oblicuidad y la carga sedimentaria afectan la deformación en ambientes de inversión tectónica de cuencas. Otros estudios de modelación analógica han mostrado que la inyección de magmas en la corteza frágil influye en la deformación durante la compresión y extensión. Sin embargo, hasta ahora no se ha analizado el proceso de inversión con inyección de fluidos de baja viscosidad por medio de modelación analógica. Por lo tanto, el presente trabajo analizó esta relación, variando la temporalidad y la velocidad de inyección de fluidos. Para lograr este objetivo, el presente estudio consideró dos etapas: 1) el desarrollo de un dispositivo y pruebas de materiales que permitieran la modelación planteada; 2) la realización de modelos análogos con ambos procesos, y su aplicación a un caso real. El dispositivo incluyó la posibilidad de realizar extensión, compresión oblicua e inyección de fluido. Se trabajó con una mezcla de arena de cuarzo muy fina y microesferas de vidrio para modelar la corteza frágil y permitir la inyección del fluido símil al magma. Este fluido corresponde a un aceite hidrogenado de coco de baja viscosidad. La determinación de la mezcla adecuada de cuarzo molido y microesferas de vidrio, y los valores de velocidad de extensión, compresión e inyección para la modelación se logró mediante una serie de 3 modelos de inversión sin inyección, y una serie estática de 8 modelos con inyección de fluidos. Una vez fijados estos valores se modeló la inversión de cuenca con inyección de magma en dos series: alta y baja velocidad de inyección. Dentro de ellas se varió la temporalidad de la inyección: antes, durante y posterior a la inversión tectónica. Los resultados de la modelación indican que el fluido inyectado influye en la deformación, principalmente en los modelos donde este se inyecta durante la inversión tectónica: se generan patrones complejos de estructuras, y varía la forma en la que se distribuye el acortamiento en el sistema. A su vez, la forma del intrusivo es controlada por la presencia de estructuras activas, por las que este se canaliza. Para los modelos con inyección posterior a la inversión, el fluido asciende de manera más dispersa. Los resultados fueron aplicados a la Cuenca Extensional de Abanico de los Andes Centrales (33º-36ºS), la cual fue invertida en el Mioceno temprano, y las dos franjas de intrusivos que se encuentran en ella. Estos permitieron postular que: a) La franja intrusiva del Mioceno inferior, de emplazamiento sintectónico a la inversión de Abanico, tendría un control estructural que la localiza en la traza del Sistema de Falla San Ramón; b) la franja intrusiva del Mioceno medio a superior, de emplazamiento posterior a la inversión tectónica, se encuentra cerca del Sistema de Falla El Diablo, presentando una mayor distribución espacial, por lo que su control estructural no es evidente.

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 / Geólogo / Una sección sísmica de reflexión 2D, de alta resolución en el sector sur de la Cuenca de Arauco muestra rasgos estructurales relacionados a la compresión cenozoica andina y a los procesos tectónicos de subducción. La Cuenca de Arauco presenta secuencias sedimentarias cretácicas superiores-pliocenas y se posiciona en el antearco, sobre la zona de subducción de Chile. La falta de estudios asociados a las unidades pre-miocenas en el valle central y en el intra-arco andino, hacen de la Cuenca de Arauco, sea el primer lugar donde se han registrado evidencias de deformación pre-miocenas en el antearco sur andino (34°-45°S). Esta línea sísmica ha sido utilizada para revelar y constreñir la evolución cinemática de la Cuenca de Arauco, mediante un análisis estratigráfico-sísmico y cinemático de las secuencias y estilos estructurales presentes. En este estudio se han identificados tres dominios estructurales: Inversión Tectónica, Extensión y Acrección, como también siete secuencias cinemáticas que sobreyacen el basamento pérmico-triásico y sus relaciones, con las cuatro tradicionales unidades tectono-estratigráficas de la Cuenca de Arauco: (S1) sin-Extensión, Cretácico Superior; (S2) sin-Extensión y (S3-S4) sin-Inversión, Eoceno; (S5-S6) sin-Inversión, Mioceno, con estructuras extensionales de mediana escala; (S7) pos-Inversión y sin-Compresión, Plioceno-Cuaternario. Dentro de la Cuenca de Arauco el acortamiento comenzó en el Eoceno Tardío coetáneo a un reajuste mayor en las placas tectónicas (34 Ma), lo cual es representado por geometrías y secuencias cinemáticas de inversión tectónica positiva. Una marcada discordancia erosiva (33.9-23.03 Ma) evidencia un subsecuente evento de erosión/alzamiento durante el Oligoceno Tardío. Un posterior evento de deformación contraccional mioceno realzó la inversión tectónica positiva de los antiguos depocentros y generó estructuras extensionales de mediana escala. Sumado al comienzo de un margen acrecionario o no erosivo desde el Plioceno, la colisión oblicua de la zona de fractura de Mocha a los 3.6 Ma (~38°S) y la rápida exhumación de la cordillera de Nahuelbuta (Plioceno a Reciente), dejaron como resultado la emergencia parcial de la Cuenca de Arauco, el carácter compresivo de las secuencias pliocenas-cuaternarias y la inversión tectónica positiva de algunas estructuras extensionales miocenas. El análisis de las geometrías estructurales presentes en el sector sur de la Cuenca de Arauco, permite entender los estilos de deformación y estimar una medida de acortamiento mínimo (~ 4%) de la porción occidental del antearco (~38°S) en respuesta al solevantamiento de los Andes. Por otra parte, este estudio confirma un desarrollo común dentro de las cuencas andinas (~38°S) atribuido a las fases tectónicas, incluso en sectores donde los procesos de transferencias de masa ocurren.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geología / Memoría para optar al título de Géologo / La Depresión Preandina, ubicada en el norte de Chile, constituye una depresión tectónica que se extiende por más de 500 km a lo largo de la vertiente occidental de la región del antearco. Pese a presentar un completo registro geológico, a la fecha persiste gran debate sobre su evolución y arquitectura. Bajo este contexto, en este trabajo de tesis se ha desarrollado un detallado análisis estructural de la cuenca del Salar de Punta Negra-Imilac (24°-25°S), la segunda mayor depresión de este importante rasgo morfotectónico de los Andes Centrales. El análisis integrado de una completa red de perfiles de reflexión sísmica 2D, gravimetría de la cuenca, secciones verticales de velocidad en subsuperficie e información geológica de superficie, ha permitido revelar y constreñir los principales rasgos arquitecturales de la cuenca del Salar de Punta Negra-Imilac, así como su evolución. La región se caracteriza por presentar tres dominios estructurales, que demuestran una evolución condicionada por la sobreimposición de múltiples episodios de deformación, reconocidos en el registro sísmico a través de 5 secuencias sin-tectónicas. Estas unidades, que se disponen en paquetes de variable extensión y potencia sobre el basamento Paleozoico, se habrían depositado inicialmente en cuencas con geometrías típicas de hemi-graben, reactivadas en sucesivos episodios durante la orogenia Andina. A partir del Triásico Tardío-Cretácico Temprano, secuencias sin-extensionales habrían rellenado la cuenca (SF2). Marcadas discordancias e importantes cambios en el patrón de reflexión coinciden con variaciones en el régimen tectónico, evidenciadas por la ocurrencia de sucesivos pulsos compresivos/transpresivos durante las primeras etapas de alzamiento, erosión y sedimentación sin-orogénica (SF3 y SF4) entre el Cretácico Tardío-Oligoceno temprano. Una interrupción del régimen característico de la región ocurriría durante el Oligoceno tardío-Mioceno temprano, asociada a la acumulación de potentes secuencias sin-extensionales (SF5) controladas por la reactivación y generación de nuevas discontinuidades. Finalmente, un último episodio de sedimentación se registra en la cuenca (SF6), reflejada en la acumulación de pequeñas cuñas estratigráficas contemporáneas al alzamiento de mega bloques de basamento y reactivación de estructuras previas (Neógeno-Cuaternario). En conclusión, en este trabajo de tesis se propone que la arquitectura heredada de la evolución polifásica de la cuenca del Salar de Punta Negra-Imilac destaca como un rasgo de primer orden, ejerciendo un control mayor durante los episodios de alzamiento/erosión y acumulación, condicionando finalmente la actual configuración de la región.

Geólogo / En los Andes Centrales las estructuras compresivas presentan variaciones a lo largo del rumbo en su geometría y cinemática. Ejemplo de ello son las estructuras de orientación NNE SSW que involucran al basamento paleozoico de las cuencas de Lautaro y Lagunillas en la Cordillera Frontal de la tercera región; consistiendo principalmente en fallas invertidas positivamente y fallas inversas. A pesar de existir mapeo geológico (1:100.000) y secciones balanceadas para la zona, aún existen interrogantes como la cinemática y proyección en profundidad de las estructuras, y su relación con estructuras heredadas de eventos tectónicos previos. Este trabajo busca resolver estas interrogantes al evaluar si el acortamiento de discontinuidades angulares en el basamento, relacionadas con procesos tectónicos extensionales, es un parámetro influyente en el desarrollo de dominios estructurales oblicuos. Mediante la integración de datos de superficie y modelos análogos. Se utilizaron 3 conjugaciones diferentes de una orientación N20E como discontinuidad de velocidad. Llevándose a cabo 3 series de modelos, tanto extensivos, como extensivos sometidos a compresión; utilizando arena como principal material de modelación. Los resultados muestran que durante la compresión de un sistema extensional pre-existente (hemi-grabenes): (a) las estructuras extensionales previas no necesariamente conservan su orientación, pudiendo rotar; (b) la orientación del sistema pre-existente, puede influenciar la orientación de las nuevas estructuras inversas, adoptando estas últimas un lineamiento paralelo al pre-existente; (c) pudiendo además estas nuevas estructuras enmascarar la configuración estructural del sistema pre existente, tanto en superficie como en profundidad; o (d) la reactivación del borde de cuenca propagarse como short-cuts en el basamento. Al contrastar los modelos con el prototipo natural, destaca: (a) el límite occidental de la Cuenca de Lagunillas se puede aproximar como una falla normal de borde de cuenca decapitado; (b) el lineamiento actual de la Cuenca Lautaro puede asociarse a una discontinuidad en la corteza de orientación N20ºE durante la extensión, pudiendo esta herencia influenciar la orientación de las estructuras inversas de lineamiento similar desarrolladas durante el periodo compresivo; (c) los resultados son aplicables a otras latitudes de la Cordillera Frontal, reproduciendo geometrías presentes en el Valle del Tránsito.

Geólogo / El alzamiento del sector occidental la Codillera Principal entre 33º y 34ºS ha sido interpretado como el resultado de la inversión tectónica de la Cuenca de Abanico, en la que se habrían acumulado las secuencias cenozoicas asignadas a la Formación Abanico durante su fase extensional, y a la Formación Farellones durante su fase compresiva. A pesar de los antecedentes estratigráficos, estructurales y geoquímicos que sugieren este proceso, los paradigmas planteados no especifican geométricamente si un modelo de inversión tectónica explica la construcción de este segmento del Orógeno Andino De esta manera se propone un modelo estructural y evolutivo del compartimiento oriental de la cuenca delimitado por el sistema de falla San Ramón en el borde occidental y por una falla lístrica inferida en el borde oriental basado en datos de terreno y su posterior modelación. La deformación de mayor escala, y las discordancias entre las formaciones en estudio, se concentran principalmente en los bordes del compartimiento, mientras que en el centro, el plegamiento es menor, definiéndose de esta manera tres bloques estructurales. La deformación fue interpretada como pliegues por inversión de fallas lístricas normales controladas por una falla profunda tipo flat, cuya vergencia no influye en la geometría propuesta en el modelo. El análisis de la sección estructural permite reconocer al menos 2 importantes eventos de deformación. El primero, deformó las secuencias pertenecientes a la Formación Abanico debido a la inversión tectónica de la cuenca, iniciándose en el borde occidental y posteriormente en el borde oriental; el segundo evento, reconocido por la deformación expuesta en las rocas de la Unidad Superior de la Formación Farellones la que ha sido interpretada como inter orogénica. Sumado a lo anterior, el modelamiento realizado con el software MOVE 2D (Midland Valley) permitió estimar un alzamiento relativo de por lo menos 3000 y 2500 m para el borde occidental y oriental, respectivamente, y un acortamiento total de 9,5 km, concentrándose más del 60% en el borde occidental. De esta manera, la restauración sugiere que un modelo de cuenca extensional, compuesto esencialmente de un graben delimitado por fallas normales bivergentes invertidas, explica el alzamiento producido y la deformación expuesta en superficie. El modelo propuesto es compatible con mecanismos orogénicos de mayor escala que involucran una deformación frágil en la corteza superior acoplada con una corteza inferior deformada dúctilmente.