Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geología / Memoria para optar al título de Geólogo / El Volcán Villarrica es uno de los más activos de los Andes (ciclos de reposo de ~5.3 años), eruptando productos de composiciones basálticas a andesíticas basálticas, con estilos desde hawaiiano a estromboliano vigoroso. Estas características lo hacen un lugar destacado para determinar los parámetros pre-eruptivos y los procesos involucrados en sus erupciones. En esta tesis se compara la geoquímica de roca total y las abundancias, texturas y composiciones minerales de las lavas más relevantes del siglo XX, que fueron eruptadas en 1921, 1948 y 1971. Las lavas analizadas muestran un rango restringido en las composiciones de roca total (51.7-52.4 wt. % SiO2), sin embargo, presentan la siguiente tendencia creciente del contenido de MgO: ~5.3 wt % MgO (1921), ~6.0 wt % MgO (1971) and ~7.0 wt. % MgO (1948). Dos grupos de composiciones de plagioclasas se observan en todas las lavas: pobres en anortita (~An60) y ricas en anortita (~An80). Las composiciones pobres en anortita son las más abundantes en todas las lavas y fueron comúnmente formadas en las etapas tempranas (núcleos) y en las últimas etapas (bordes externos y fenocristales pequeños y casi no zonados) de cristalización de plagioclasa, mientras que las plagioclasas ricas en anortita se formaron alrededor de núcleos pobres en anortita o como cristales aislados durante etapas intermedias. Las temperaturas de equilibrio de plagioclasa-olivino-clinopiroxeno son de aproximadamente 1090 °C y fueron obtenidas en clots de cristales de las tres lavas. Los cálculos termométricos obtenidos con simulaciones de MELTS de formación de plagioclasa indican un calentamiento (thermal mixing) del reservorio a ~0.5 kbar de unos 100 °C con respecto a las temperaturas de los clots cristalinos. La incorporación de pequeñas cantidades de magma máfico más rico en volátiles y más caliente, de composición similar (cryptic mixing), en el reservorio del Villarrica, podría también calentarlo, probablemente, de una manera más eficiente que con la sola conducción de calor. Una interacción más larga del magma máfico caliente con el reservorio podría provocar cristalización de plagioclasa rica en anortita, disolución de plagioclasa pobre en anortita (es decir, un aumento de la razón modal de rica en An/pobre en An) y una modificación composicional hacia composiciones más ricas en MgO y volátiles, que últimamente resultarían en una mayor intensidad de la erupción.

Geóloga / Los laboratorios deben estar en constante control de calidad en cuanto a los resultados que entregan. Para garantizar esa calidad, se practican diversos métodos orientados a la certificación. Una de las estrategias, más importantes en buscar la mejora continua es la intercalibración, esto es, someter a comparación los resultados obtenidos simultáneamente en dos laboratorios. Este trabajo forma parte de un esfuerzo emprendido por SERNAGEOMIN y la Universidad de Wisconsin-Madison, particularmente en el ámbito de las rocas volcánicas cuaternarias, con el objetivo de identificar debilidades y promover soluciones que mejoren la calidad de los resultados. La datación por el método 40Ar/39Ar busca disminuir el error de medición para rocas cuaternarias a través de instrumentos cada vez más sensibles y el control de parámetros que pueden incrementar la incertidumbre en la medición. Por ello, SERNAGEOMIN (Chile) adquirió un ThermofisherScientific Argus VI Static Vacuum Noble Gas Mass Spectrometer el año 2013, que complementa un espectrómetro MAP 215-50, mientras que WiscAr (Universidad de Wisconsin-Madison, EE.UU) trabaja con un Nu Instruments Noblesse 5-collector mass spectrometer desde 2010. Aunque se trata de equipos diferentes, existen varias partes del proceso que son comunes y por lo tanto la intercalibración entre ambos laboratorios es un proceso en desarrollo. Durante el ejercicio con 10 muestras seleccionadas, se han identificado factores importantes para la precisión de las mediciones. Entre ellos se encuentra la preparación de muestras, la irradiación y los minerales monitores estándares, entre otros. Con el propósito de minimizar los errores de medición en rocas volcánicas cuaternarias, este estudio evalúa las condiciones en que se realizan las dataciones en el laboratorio de geocronología de SERNAGEOMIN y se definen las mejoras que puedan incorporarse. Se realiza análisis SEM de las muestras, análisis geoquímico, granulométrico y de vesicularidad, lavado de muestra, separación magnética y definición de la cantidad de material óptimo para análisis. Entre las conclusiones más relevantes se establece la necesidad de implementar una nueva técnica de preparación de muestras, en donde disminuir el tamaño de grano a la fracción 250-180 µm, aplicar separación magnética y aumentar la cantidad de muestra permite disminuir el error de medición para muestras basálticas. Junto a lo anterior, se establece la necesidad de implementar la geoquímica y análisis SEM para la factibilidad de datación.