Geólogo / El alzamiento tectónico favorece la erosión y exhuma rocas silicatadas frescas con alto potencial de meteorización química. Estas reacciones de meteorización conllevan un consumo de CO2 atmosférico, gas de efecto invernadero, disminuyendo la temperatura global e influyendo sobre el clima (Raymo & Ruddiman, 1989). Esta hipótesis continúa en debate, y es en este sentido que el desarrollo de modelos numéricos que acoplen evolución del relieve y meteorización química a largo plazo puede contribuir a la comprensión de este problema al cuantificar la retroalimentación entre erosión física y meteorización química. CIDRE es un modelo 3D de evolución del relieve, al que se le ha integrado un módulo de meteorización química de clastos por disolución. Estos clastos son meteorizados tanto insitu como durante su transporte y sedimentación, permitiendo estimar el flujo químico en disolución producto de la meteorización a escala local y de todo el sistema modelado. En la presente memoria se comparan los resultados de este modelo con el de otros de mayor complejidad matemática en relación al aspecto geoquímico, pero que solo se sustentan en una o dos dimensiones espaciales, impidiéndose el seguimiento del material meteorizado. De este modo, se establece que en un modelo unidimensional, CIDRE es capaz de emular en buen grado las variaciones en el flujo químico asociadas a estados transientes y de equilibrio dinámico entre erosión y meteorización. Además permite simular mecanismos de transporte de productos de reacciones minerales en disolución: por difusión molecular y advección del fluido. Asimismo, es capaz de reproducir la evolución de la meteorización química de un regolito en un estudio de campo. En un caso bidimensional de una ladera en un estado de equilibrio dinámico entre erosión y meteorización, y en la que el transporte de los sedimentos en superficie es difusivo por acción de la gravedad, CIDRE refleja aquellos casos en que el mecanismo de transporte químico es homogéneo desde la cima hasta el valle. De esta forma el regolito es uniforme tanto en su espesor vertical como en su grado de disolución mineral relativo a la profundidad. El régimen de equilibrio que limita al sistema es homogéneo en toda la ladera, y al aumentar la erosión pasa de estar limitado por el transporte a estarlo por la meteorización en toda la superficie a un mismo tiempo. En este aspecto, CIDRE se comporta de igual forma a un modelo desarrollado por Lebedeva & Brantley (2013) solo en el caso particular en que la curvatura de la topografía es constante. Al explorar un modelo tridimensional de una vertiente, se indaga en primer lugar acerca de la distribución y cantidad de clastos necesaria para estimar el flujo químico en disolución, y su dependencia en cuanto a la granulometría y mineralogía de los clastos, y la meteorización de la roca madre. Luego se cuantifica el efecto de la erosión sobre la meteorización a escala de una vertiente montañosa, para un estadio inicial y para uno en equilibrio dinámico. Estos resultados permiten concluir que, a escala de una vertiente de roca la influencia del alzamiento tectónico sobre el clima global por medio de la erosión y meteorización, es en una etapa temprana y no sostenida durante un ciclo orogénico.

Geólogo / A 2 km al oeste del centro urbano de Curacaví, en el valle del estero Puangue, afloran rocas tonalíticas a granodioríticas del Jurásico medio. Estas rocas presentan niveles de saprolito que poseen un espesor de más de 30 m, el cual se presenta casi disgregado. Para determinar cualitativamente la meteorización de estas rocas, se recolectaron muestras de distintos niveles del perfil de roca meteorizada a las cuales se realizaron análisis químicos por fluorescencia de rayos X (XRF) y se determinó el estado de su mineralogía mediante difracción de rayos X (XRD) y microscopio electrónico de barrido (SEM). Los análisis químicos mostraron que las rocas intrusivas de la zona de estudio sufrieron una meteorización química que representó en promedio un 10% de la denudación total. El 90% restante de la denudación se habría debido a la erosión física. Mediante la química, y con la ayuda de los análisis de XRD y SEM, se determinó que la meteorización química estuvo controlada por la alteración de oligoclasa a caolinita por medio del empobrecimiento de Na, donde el cuarzo permanecía como un mineral relativamente inerte, produciendo con ello porosidad, disgregando la roca y con ello permitiendo la meteorización química de zonas más profundas. En la superficie del nivel de saprolito se alcanzó un máximo de un 45% de plagioclasa alterada a caolinita, lo que calificó al sistema como un régimen de meteorización con límite cinético. Con esto se infirió que el sistema no estaba totalmente meteorizado debido a una limitación de energía que no sería la suficiente para dominar la erosión y empobrecer totalmente al saprolito en Na. El espesor del saprolito sería debido a que habría un ingreso de aguas meteóricas al sistema por medio de la advección, originada por la formación de ríos y el posterior ensanchamiento de sus cuencas desde el Mioceno. Esto aceleraría la tasa de avance del frente de meteorización, engrosando el nivel de saprolito. Los cambios experimentados por los ríos y su posterior disminución de caudal se vieron reflejados en la química de elementos sensibles a procesos de óxido-reducción que indicaron que las condiciones redox del saprolito cambiaron en el tiempo debido a las variaciones del nivel freático producto de la evolución geomorfológica de la zona.

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