El Complejo Ofiolítico Tortuga (COT) corresponde a un conjunto de rocas con afinidad de fondo oceánico, formados en un ambiente de rifting asociado a una cuenca marginal de tras arco (Cuenca de Rocas Verdes) en el margen occidental de Gondwana. La litología asociada a estas rocas corresponde a basaltos masivos y almohadillados, un complejo de diques y cuerpos diabásicos, y un nivel de gabros, en donde todas se encuentran afectadas por metamorfismo hidrotermal de fondo oceánico. Con el fin de comprender el comportamiento magnético de las rocas del COT, Se realizó un estudio de mineralogía y propiedades magnéticas a las rocas anteriormente mencionadas, además de una muestra de un dique de lamprófido que corta basaltos del COT. La mineralogía observada en el COT corresponde a pirrotina, calcopirita, pirita, cubanita, bornita, magnetita, pseudomorfos de magnetita, hematita y limonita, los cuales se encuentran diseminados o a través de fracturas por las rocas y su abundancia llega en algunos casos al 8% (nivel de diques y diabasas). Su tamaño promedio está en el rango 0,1 – 0,2 mm y se pueden encontrar tanto aislados como en asociaciones minerales en desequilibrio, como por ejemplo calcopirita – pirrotina, magnetita – hematita – limonita y calcopirita – limonita. Por otro lado, las propiedades magnéticas indican que las rocas del COT presentan en general un buen comportamiento magnético, donde se puede asignar como mineral portador de la magnetización a magnetita de tamaño variable entre dominio simple y pseudo dominio simple. En tanto los valores de magnetización remanente natural (MRN) y susceptibilidad son en general bajos, salvo el nivel de gabros en donde estos parámetros alcanzan hasta 2 ordenes de magnitud mayor al resto. El origen de los óxidos del COT se resume en origen primario y secundario, éste último ligado posiblemente al metamorfismo de fondo oceánico. Para los sulfuros en tanto se plantean 3 orígenes: depósitos tipo VMS, la influencia de cuerpos intrusivos y metamorfismo de fondo oceánico. En base a evidencias texturales se plantea que la tercera hipótesis es la adecuada para estos minerales. En las rocas del COT se presenta magnetita fuertemente alterada a hematita y limonita. Esto tiene una gran importancia, ya que la alteración produce una disminución en el tamaño de grano efectivo de la magnetita presente, y que a su vez se ve reflejado en las curvas de desmagnetización, apreciándose la presencia de magnetita pequeña como mineral portador de la magnetización. Las variaciones observadas en los valores de MRN y susceptibilidad entre los niveles del COT se puede explicar por el metamorfismo de fondo oceánico que afecta a estas rocas: la forma de la convección de las aguas oceánicas como también a la permeabilidad que presentan los gabros respecto a las otras rocas. Finalmente, recopilando los datos de mineralogía y propiedades magnéticas, se puede concluir que en las rocas del COT es factible un futuro estudio de paleomagnetismo con importantes resultados tectónicos.

El presente trabajo tiene como objetivo evaluar ambiental y económicamente el sistema fluvial del río Lluta (Región de Arica y Parinacota), mediante el estudio de la composición química y mineralógica de la fracción <180 µm de 109 muestras de sedimentos activos y pre-industriales, recolectadas desde cauces de primer y segundo orden. Los datos químicos fueron proyectados sobre diagramas de variación geográfica y procesados estadísticamente utilizando redes neuronales artificiales, a fin de identificar los patrones químicos de primer orden. Los resultados permiten la caracterización geoquímica y mineralógica de los sedimentos de este sistema fluvial y la evaluación de la influencia de factores naturales y antropogénicos. Los factores naturales corresponden principalmente a: 1) la composición litológica del basamento rocoso; 2) a la presencia de bofedales, depósitos de azufre y zonas mineralizadas; 3) los efectos de dilución y cambios de pH generado en la confluencia con afluentes; 4) variaciones en el régimen hidrodinámico; 5) la alta tasa de evaporización de la zona. Los factores antropogénicos corresponden principalmente al efecto de la actividad minera y agroindustrial y al impacto de los centros poblados tales como Putre, Socoroma, Molinos, Taipimarca, Poconchile, Churiña, Guancarane y El Tambo. En particular, los sedimentos activos y pre-industriales presentan elevadas concentraciones de arsénico, probablemente nocivas para la biota, las cuales estarían asociadas a factores geológicos tales como zonas de alteración hidrotermal, depósitos de azufre, actividad geotérmica y depósitos de ceniza. La composición química y mineralógica de los sedimentos de la parte alta de la cuenca (ríos Caracarani, Qda. Huaylillas, Qda. Allane, Qda. Putre y Qda. Socoroma) refleja la presencia de zonas con alteración hidrotermal o mineralizadas. En este contexto, destaca el área de Alteración Hidrotermal Putre-Vilañuñumani, la cual estaría aportando detritos ricos en minerales de mena y de alteración. Esto se refleja en su conspicuo patrón químico con elementos tales como Ba, Cu, Hg, Au, Bi, Se, Sn, Sc, Sb, W, Mo, Stotal y As fuertemente correlacionados, lo que indica una marcada característica de esta zona de alteración y constituye una guía de exploración para acercarse a nuevos blancos prospectivos. La presencia de minerales de uranio en la parte alta y baja de la cuenca, unido a las altas concentraciones de elementos fuertemente correlacionados como U y Th, refleja la presencia de zonas mineralizadas con uranio y constituye una guía de exploración para zonas con uranio primario y/o secundario en las áreas asociadas al cauce principal del río Lluta y las Qdas. Putre y Socoroma.

No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / El enriquecimiento supérgeno de los depósitos cupríferos en el norte de Chile es complejo. Estudios previos indican que la formación de atacamita ocurrió durante el Pleistoceno en condiciones de híper aridez, producto de la interacción de los depósitos con aguas subterráneas salinas de origen profundo. Por otro lado, diferentes autores indican que puede formarse crisocola en base a la disolución de atacamita. En cuanto a los sulfuros, algunos estudios sostienen que la calcosina también puede formarse tanto durante las condiciones de híper aridez (1.5 Ma hasta la actualidad), como en clima semi árido (44 -9 Ma). Para el mineral covelina no existen estudios. En consideración de lo anterior, este estudio tiene como objetivo, realizar un análisis mineralógico de las asociaciones atacamita – crisocola y calcosina – covelina en las zonas de oxidados de cobre, sulfuros supérgenos y la zona mixta del yacimiento Spence en la segunda región de Antofagasta. En la zona de oxidados, se reconocieron al menos 4 eventos supérgenos de mineralización los cuales consisten en depositación de atacamita, reemplazo por crisocola y depositación de esta última, todo cortándose mutuamente. Esto último indica que la formación de atacamita y crisocola en Spence son coetáneos durante el Pleistoceno. En los sulfuros se observó un claro reemplazo de calcosina por covelina, marcando la presencia de un evento de depositación de calcosina y otro de reemplazo por covelina. En la zona mixta del yacimiento se pudo observar un reemplazo de calcosina por atacamita indicando que los eventos de sulfuros supérgenos fueron anteriores a aquellos de oxidados de cobre. En base a lo último se deduce que gran parte de la crisocola del yacimiento proviene de la disolución de atacamita, la cual ha sido datada como Pleistoceno superior. Por otro lado, no se puede demostrar en base a las relaciones mineralógicas que parte de la calcosina también se formó durante condiciones híper áridas debido a que se presenta anterior a la atacamita por lo que debe asignársele una edad de formación durante un clima semi árido entre los 44 y 9 Ma.

Geóloga / El Santuario del río Cruces, ubicado en la XIV Región de Los Ríos, es parte de un sistema estuarino de tipo tectónico y dominado por mareas, formado producto de la subsidencia del terreno como consecuencia del terremoto de Valdivia de 1960. La cuenca del río Cruces drena una superficie de 3233 km2 y tiene un desarrollo total de 125 km de NE a SO, formando un valle aluvial encajonado entre riberas con numerosos meandros que dejan islas y humedales. Esta cuenca se desarrolla encajada en rocas y depósitos correspondientes a depósitos cuaternarios de origen glacio-fluvial y fluvio-estuarino; sedimentitas marinas y continentales del Mioceno; rocas intrusivas del Paleozoico y Cretácico, y rocas metamórficas del Paleozoico-Triásico. Los sedimentos fluvio-estuarinos se caracterizan por su heterogeneidad en composición, selección y tamaño de grano; esta variabilidad es función de características globales como la geología, relieve, clima y extensión del área drenada, y de procesos locales como la litología, hidrodinámica, geomorfología y posiblemente factores antropogénicos. De esta manera, el objetivo de este estudio fue caracterizar la sedimentología, mineralogía y geoquímica de los sedimentos del río Cruces. Esto, con el fin de entender los procesos sedimentarios predominantes en el sistema fluvio-estuarino del río Cruces, condicionados por la evolución geomorfológica y estratigráfica propia de la cuenca sedimentaria, como consecuencia de la recuperación post-subsidencia del terreno en 1960. Para esto se muestrearon testigos de sedimentos obtenidos del lecho del río Cruces (6 testigos entre 35 y 48 cm) y de sus tributarios San José y Pichoy (2 testigos de 47,8 y 45 cm, respectivamente). La sedimentología y mineralogía se estudió mediante las propiedades físicas de los sedimentos (porcentaje de agua, densidad aparente y susceptibilidad magnética), granulometría láser y análisis de espectrometría infrarroja (FTIR). En tanto, la caracterización geoquímica de los sedimentos se estudió estadísticamente a partir de los resultados del análisis geoquímico de 177 muestras, a través del análisis de distribución de frecuencia, componentes principales y redes neuronales artificiales. En general, la variabilidad de las propiedades sedimentológicas, mineralógicas y geoquímicas sugieren un importante control litológico, donde el material clástico, caracterizado por la media granulométrica (fracción arena muy fina a media) y una mayor densidad aparente, se asocia a la variabilidad de los elementos Si, Ca, Na, Mg, Ni, Ti, Cr, Ba y ±Zn. Por otro lado, la fracción sedimentaria fina (<63 µm) dominada por una mineralogía arcillosa, generalmente de mayor susceptibilidad magnética másica y con un alto porcentaje de agua, se asocia a la variabilidad de los elementos Al, Fe, K y P y de los metales trazas Li, V, Co, Mn, Cu, Co, Sc, Y y ±Zn. Esto como producto de la alta capacidad catiónica de las arcillas y partículas coloidales. Además, los elementos Cl y S se muestran asociados, revelando la influencia del agua marina o de pesticidas y/o fertilizantes. Las secuencias de los sedimentos fluvio-estuarinos muestran la evolución del sistema mediante la progradación de facies, producto del ajuste post-subsidencia, reflejada en el aumento abrupto o paulatino de la media granulométrica y del porcentaje de líticos en los sedimentos más superficiales. A escala local, en cada testigo sedimentario se observan secuencias estratigráficas propias de cada contexto geomorfológico (bancos cercanos al canal principal, derrame de llanura, barras de punta y barras mareales). La variabilidad de la composición geoquímica de los sedimentos es explicada por factores naturales dado que éstos presentan una geoquímica conforme a la esperada en lutitas, rocas basálticas, barros fluviales, sedimentos estuarinos y a los criterios de calidad de sedimentos, a excepción del cromo, y en menor proporción, del cobre. Debido a que los metales trazas se asocian principalmente a la fracción limo-arcillas, se recomienda caracterizar la variabilidad de la composición geoquímica de la fracción fina (<63 µm), de manera de disminuir la influencia de la granulometría en la variabilidad de la composición geoquímica de los sedimentos.

Los suelos de poca resistencia plantean un desafío considerable en la ingeniería civil debido a sus complejas características y propiedades físico-químicas, caracterizadas por baja resistencia y alta compresibilidad. En este contexto, los geosintéticos surgen como una solución efectiva al interactuar positivamente con los suelos y mejorar sus propiedades de manera más rentable. Este estudio se enfoca en la evaluación de la capacidad portante de suelos reforzados con geocelda para suelos no aptos para construcción. La evaluación de la capacidad portante se realiza mediante soluciones analíticas y compara los resultados de la misma con respecto a un ensayo experimental descrito en el caso de estudio A. Por otra parte, se realiza una comparación del diseño de una base reforzada con diferentes geosintéticos, tanto técnica como económica, para una zapata continua, incluyendo geotextil, geomalla y geocelda. Los datos sobre las características del suelo de cimentación y del material de relleno son mencionados en el caso de estudio B. Además, se realiza un análisis paramétrico para evaluar el impacto de los geosintéticos en el aumento de la capacidad portante frente a variaciones en la presión aplicada transmitida por la zapata. En la parte final de la tesis, se presentan algunas conclusiones y recomendaciones sobre el desarrollo de la investigación.