Geóloga / En este trabajo se analiza la composición química de la fracción fina (<180µm) de 126 muestras de sedimento fluvial tomadas en los drenajes principales de la cuenca del río Elqui. Para ello se dispone de las concentraciones de 59 elementos químicos, óxidos mayores y elementos traza (de interés económico y ambiental). A partir del análisis de estos datos, se logra dividir la cuenca en cinco zonas geográficas con signaturas geoquímicas bien diferenciadas: Zona 1: Rocas intrusivas y volcano-sedimentarias del Paleozoico, con altas concentraciones de Ctotal, Cd, K2O, SiO2, Sn, entre otros. Controlada principalmente por litología, presencia de materia orgánica, mineralización de Sn y limitada por la falla Vicuña. Zona 2: Ríos Seco, Toro, Turbio y Elqui al este del embalse Puclaro, con altas concentraciones de As, Cu, Stotal, entre otros. Controlada principalmente por alteración hidrotermal y/o actividad minera, depósitos lacustres del Holoceno y limitada por el embalse Puclaro. Zona 3: Rocas volcano-sedimentarias del Cretácico, con altas concentraciones de Al2O3, CaO, MgO, Fe2O3, MnO. Controlada principalmente por mineralización de Fe y Mn, litología, geomorfología e hidrodinámica y limitada por la falla Vicuña. Zona 4: Quebrada Arrayán, con altas concentraciones de Au, Hg, Stotal. Controlada principalmente por mineralización de oro y mercurio en el distrito Andacollo, depósitos de placeres en la quebrada Arrayán y actividad minera, como la utilización histórica de mercurio en la amalgamación de oro. Zona 5: Parte baja de quebrada Marquesa, con altas concentraciones de Ag, Pb, Ba, Hg. Controlada principalmente por mineralización en los distritos Arqueros y Talcuna, y actividad minera. Así, se lograron determinar seis factores de control preponderantes en la geoquímica regional de los sedimentos fluviales de la cuenca del río Elqui: 1. Litología paleozoica intrusiva al este de la Falla Vicuña; 2. Litología cretácica volcano-sedimentaria al oeste de la Falla Vicuña; 3. Zonas de alteración hidrotermal y/o actividad minera en los distritos El Indio-Tambo, Carmen de Río Seco, Andacollo, Arqueros y Talcuna; 4. Geomorfología e hidrodinámica; 5. Falla Vicuña, como límite para las características geoquímicas globales de la cuenca; y 6. Embalse Puclaro, trampa para los sedimentos tóxicos provenientes de la parte alta de la cuenca, evitando que gran parte de estos lleguen a la desembocadura del río Elqui en la ciudad de La Serena. En el río Turbio se encuentra que las concentraciones de As y Cu están sobre el estándar internacional PEC, considerándose estos sedimentos como tóxicos según este parámetro. Sin embargo, hace falta realizar estudios más detallados para determinar la toxicidad de estos sedimentos sobre el ecosistema particular de la cuenca del Elqui. En torno a la confluencia de los ríos Toro y La Laguna, además de las muestras de sedimento fluvial actual, se obtienen muestras de sedimento de terrazas fluviales. Se comparan sus concentraciones químicas con los sedimentos fluviales actuales. Se observa una disminución de las concentraciones de: Hg, Au, Ag y Pb, y un aumento en las concentraciones de: Zn, Cu, As y Stotal. Estas variaciones se pueden atribuir a dos factores: 1. La introducción de sedimentos ricos en arsénico, yeso y arcillas provenientes de la erosión de los depósitos lacustres colgados del Holoceno, a lo largo del río Turbio; y 2. Aumento del volumen de detritos en las zonas de alteración neógenas producto de la intensa actividad minera llevada a cabo en los distritos El Indio-Tambo y Carmen de Río Seco. Para determinar si uno o ambos factores influyen en este cambio de concentraciones, se hace necesario realizar dataciones absolutas o relativas de las terrazas fluviales muestreadas.

Geólogo / El objetivo de este trabajo es establecer correlaciones entre composición geoquímica, composición mineral y características espectrales de muestras de sedimentos fluviales de la cuenca del río Elqui, IV Región, Chile. Para lo anterior se obtienen datos de espectrometría de reflectancia, en el rango visible-infrarrojo cercano (350-2500 nm), desde ochenta muestras de sedimento, distribuidas a lo largo de las principales redes de drenaje de la cuenca. La medición se efectúa en condiciones de laboratorio, utilizando distintas fracciones granulométricas obtenidas a partir del tamizaje de las muestras. El conjunto de datos espectrales es analizado utilizando redes neuronales artificiales (RNA). Como resultado de este análisis se identifican seis grupos de muestras, cada uno con características espectrales distintivas. La proyección geógráfica de estos resultados indica que, en términos generales, es posible identificar patrones espectrales específicos para los afluentes principales dentro de la cuenca. En particular, en el río Turbio y sus afluentes, se observa una marcada coincidencia entre las distribuciones geográficas de los patrones espectrales y geoquímicos, caracterizados por presentar altos valores de Arsénico (As). Concordantemente, el estudio mineralógico de los sedimentos de este sector indica la presencia de Arsenolita (As2O3) como mineral característico. Por otra parte, se han desarrollado modelos de regresión que permiten conocer la concentración química de ciertos elementos, con cierto margen de error, por medio del uso de RNA o de mínimos cuadrados parciales, sobre datos de reflectancia. En este caso se ha usado la fracción granolumétrica < 180 µm y los datos espectrales se han estandarizado por medio de su primera derivada. El mejor resultado corresponde a Uranio, con una precisión estadística R2 de ~0.83 y un error cuadrático medio igual a ~0.01, sobre diez muestras de validación. La conjunción de estos resultados con el uso de sensores remotos, permite plantear las bases de una nueva metodología de exploración geoquímica, mediante la cual sería posible estudiar y caracterizar sedimentos en términos espectrales, geoquímicos y mineralógicos, in situ, con bajos costos en tiempo y capital.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico. Ingeniero Civil / La representación del ciclo hidrológico es, hasta el día de hoy, difícil de modelar producto de diversos desafíos entre los que se encuentran la heterogeneidad de la cuenca, la representación de procesos físicos, las observaciones disponibles, la incertidumbre en las forzantes del modelo y la incertidumbre estructural, entre otros. Sin embargo, en los últimos años se ha puesto a dis-posición de la comunidad diversos productos e imágenes satelitales que buscan aumentar la disponibilidad de información mediante percepción remota. Algunas de las variables hidroló-gicas de interés que hay disponibles son la fracción de área cubierta por nieve, la humedad de suelo, la evapotranspiración, el equivalente en agua de nieve, índices de vegetación, precipita-ción, temperatura del suelo y el albedo. En este trabajo se busca incorporar información de percepción remota para analizar si su inclusión mejora la modelación hidrológica tradicional que se basa, principalmente, en el contraste de caudales modelados con los observados. La zona de estudio corresponde a tres sub-cuencas del río Elqui, en la Región de Coquimbo, que están definidas por estaciones fluviométricas pertenecientes a la DGA: río Cochiguaz en el Peñón, estero Derecho en Alcohuaz y río Toro antes junta río La Laguna. En estas cuencas se intenta (1) estimar los caudales usando el modelo CRHM (Cold Regions Hydrological Model) considerando que no existe información fluviométrica, bajo la hipótesis que es posible estimar el caudal de manera razonable si se calibran parámetros asociados a otros procesos del ciclo hidrológico, (2) calibrar el modelo usando sólo caudales y (3) incorporar la información de percepción remota junto con la fluviométrica para representar el ciclo hidrológico. Todo esto a una escala temporal horaria, con forzantes que se construyen a partir de información de la red meteorológica DGA en conjunto con la red CEAZA. Los resultados muestran que estimar la escorrentía en cuencas sin información fluvio-métrica sigue siendo un desafío, pues los caudales estimados a partir de la calibración de otros procesos entregan, para distintos sets de parámetros, índices NSE que, en promedio, son 0,56, 0,26 y -0,29 para Cochiguaz, Derecho y Toro respectivamente. No obstante, la modelación que considera percepción remota y caudales mejora los índices de 0,74 a 0,89 y de 0,75 a 0,8 para las cuencas Cochiguaz y Derecho respectivamente. En el caso del río Toro, el NSE se mantiene en 0,74.