Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Se estudió la zona de subducción de Chile Central a los 35°-36°S utilizando el método magnetotelúrico. Esta zona es de gran interés científico debido a los dos complejos volcánicos activos que se encuentran aquí: Tatara - San Pedro, ubicado en el frente volcánico actual, y Laguna del Maule, ubicado 30 km al Este del frente. El último exhibe importantes señales de actividad y ha producido una gran concentración de erupciones riolíticas en los últimos 25 ka. Además, ubicado entre ambos complejos volcánicos, se encuentra el Sistema Geotermal Mariposa, el cual posee un potencial geotérmico de alta entalpía. Se realizó una transecta regional de estaciones magnetotelúricas banda ancha perpendicular a la fosa, que comprende desde la Cordillera de la Costa hasta el límite con Argentina, pasando por la Depresión Central y la Cordillera Principal. Utilizando procesamiento robusto y referencia remota, a partir de los datos se obtuvo el tensor de impedancias y el Tipper para un rango de periodos de 0.001-1000 s y se calcularon curvas de resistividad aparente y fase. Se realizó un análisis de dimensionalidad que incluyó la estimación del strike geoeléctrico a partir del tensor de impedancias y el cálculo de las flechas de inducción obtenidas a partir del Tipper. Del estudio de dimensionalidad se concluyó que es válido aproximar la estructura de resistividad a un modelo 2D coherente con el contexto geológico, sin embargo, se debe tener en cuenta la presencia de cuerpos conductores fuera del perfil y/o anisotropía de la resistividad. Luego, se modelaron los datos utilizando un algoritmo de inversión 2D de datos magnetotelúricos para obtener un modelo de la estructura de resistividad eléctrica del perfil estudiado. El modelo de resistividad obtenido es consistente con la distribución de unidades geológicas regionales y con modelos estructurales propuestos para Chile Central. El modelo final muestra que el ante arco se caracteriza en general por altas resistividades (>1000 Ohm m) y que la presencia de zonas de baja resistividad (<30 Ohm m) caracteriza el área entre el frente volcánico y el extremo oriental del perfil, sugiriendo una extensa zona de magmatismo activo. En particular, se identificaron dos anomalías conductivas que, debido a su ubicación y resistividad, se interpretan como reservorios magmáticos que alimentarían a los complejos volcánicos ubicados en el área de estudio. Una tercera anomalía podría estar relacionada con el sistema geotermal ubicado entre ambos complejos, siendo su rol en el sistema aún incierto.

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.

Magíster en Ciencias, Mención Geología / Geólogo / La mayoría de los campos volcánicos monogenéticos están constituidos principalmente por productos piroclásticos de composición basáltica. Los volúmenes emitidos por cada centro eruptivo tienden a ser pequeños, menores a 1 km3, donde su actividad puede durar días a años, mientras que el campo volcánico completo se puede desarrollar y perdurar por millones de años, pudiendo superar en volumen a un volcán poligenético. En este sentido, el Campo Volcánico Laguna del Maule (CVLdM) representa un caso excepcional con más de 350 km3 de material basáltico a riolítico, eruptado mayormente de manera efusiva desde el Pleistoceno. En este trabajo se propone un modelo volcanológico-petrológico de la dinámica eruptiva de las lavas post-glaciales emplazadas en la parte Oeste del CVLdM, analizando la evolución del magma en profundidad, el ascenso de magma por los conductos eruptivos y el emplazamiento de lavas en superficie. Se estudió la morfometría, mineralogía y química de seis lavas y un domo del CVLdM para modelar las condiciones termodinámicas pre-eruptivas del magma y su evolución, incluyendo posibles procesos magmáticos causantes de su migración y ascenso a la superficie. Las lavas analizadas tienen una composición química andesítica a riolítica, morfología de bloques, volúmenes de 0.03 a 1.16 km3, largos máximos de 10 km, anchos máximos de 5 km y espesores máximos de 140 m. Los resultados indican la presencia de un sistema magmático formado en cuatro etapas, comenzando con la acumulación de magma andesítico basáltico a andesítico debido a múltiples intrusiones. Posteriormente, procesos de cristalización desarrollaron un reservorio tipo mush cristalino (13-17 km, 970-1025 °C) con extracción y ascenso de líquido intersticial. Una tercera etapa de estancamiento del magma en ascenso proveniente de la extracción más profunda (7-11 km, 900-970 °C), permitió la formación de un nuevo mush cristalino más evolucionado. Finalmente, una nueva extracción y ascenso del líquido intersticial riolítico formó un reservorio magmático riolítico pobre en cristales (~5 km, 760-800 °C) bajo el lago. El constante recalentamiento debido a múltiples intrusiones permitó al sistema magmático permanecer activo en el largo plazo, producto de variadas intrusiones de magma máfico en el caso del reservorio profundo y magma silícico en el caso del reservorio más somero.

Memoria para optar al título de Geólogo / Entre los grandes desafíos de la volcanología moderna y la evaluación de peligros volcánicos existen preguntas que apuntan a responder por qué los volcanes cambian su estilo eruptivo y cómo lo hacen. Es sumamente importante conocer los diferentes estilos eruptivos que puede presentar un volcán y de esta forma constreñir su historia eruptiva para estar preparados ante posibles escenarios futuros. En este estudio se analizan los depósitos piroclásticos de la unidad Las Nieblas que corresponde a la erupción más reciente del Complejo Volcánico Laguna del Maule, ubicado a 140 km al SE de Talca. Mediante trabajo de terreno y análisis de laboratorio se determinaron relaciones estratigráficas y se estimó el volumen de los depósitos. También se estimaron las características físicas de los piroclastos, tales como distribuciones de tamaño de grano, densidad, porosidad, conectividad, permeabilidad y contenidos de cristales y vesículas, para poder estudiar los mecanismos de desgasificación. Además, se realizaron análisis de microscopía óptica y electrónico de barrido (SEM) para poder tener una petrografía detallada y constreñir las diferentes distribuciones de tamaño de vesículas mediante diagramas texturales a partir de segmentación de imágenes binarias. Se obtuvo un volumen estimado del flujo piroclástico de 0.06 km3, con una distribución de tamaño de grano principalmente unimodal. Los piroclastos presentan una densidad de 0.36 1.46 [g/cm3] (flujo piroclástico) y de 0.51 1.94 [g/cm3] (depósito de caída), una conectividad de 20 - 80% y una porosidad de 45 a 95 %, con una permeabilidad aparente (ka) de 10-12 10-11 [m2]. También se obtuvo una cristalinidad del 5 10 % y una vesicularidad de un 34 38 %. Los análisis de distribución de tamaño de burbujas arrojaron una tendencia tipo Power Law entre 10-3 105 [mm]. Se propone que el ciclo eruptivo de la erupción Las Nieblas ocurrió de una manera similar a la ocurrida en el volcán Chaitén y el complejo volcánico Puyehue Cordón Caulle, en que la erupción comienza con una etapa explosiva de corta duración, seguida por un cambio de estilo eruptivo a una etapa efusiva de mayor duración. Finalmente se propone que la que la transición explosiva-efusiva fue controlada por el colapso de las burbujas durante la erupción, dado que a porosidad constante ocurre un decrecimiento de la conectividad. Además, la coalescencia de burbujas y el aumento de permeabilidad pudieron ocurrir en pequeñas escalas de tiempo (minutos a horas) dependiendo de la viscosidad del magma, la que se ve fuertemente afectada por la temperatura una vez abierto el conducto. / Centro de excelencia en Geotermía de los Andes (CEGA), PROYECTO fondao N° 15090013, La Red Nacional de Vigilancia Volcánica (RNVV) del Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN) y la Universidad de Bristol