Magíster en Ciencias, Mención Geología / El inicio de la construcción de los Andes Centrales ha sido rastreado desde etapas tan tempranas como el Cretácico Tardío (eg. Coney y Evenchick, 1994; Sempere et al., 1997; Horton y DeCelles, 1997; Mpodozis et al., 2005). Sin embargo, son escasos los lugares donde se puede caracterizar la arquitectura pre-Cenozoica y estimar su contribución al acortamiento tectónico, el principal mecanismo propuesto para explicar esta cordillera (eg. Isacks, 1988; Schmitz, 1994; Allmendinger et al., 1997; Kley y Monaldi, 1998). Un lugar ideal para estudiar esta deformación es la Cuenca del Salar de Atacama. Esto debido a su registro estratigráfico continuo desde el Cretácico Medio al reciente y a los abundantes trabajos sobre la estructura superficial y subsuperficial (Macellari et al., 1991; Flint et al., 1993; Muñoz et al., 2002; Jordan et al., 2002; Pananont et al., 2004; Arriagada et al., 2003; Mpodozis et al., 2005; Arriagada et al., 2006; Reutter et al., 2006; Jordan et al., 2007). Sin embargo, a pesar de los abundantes estudios que concentra esta cuenca, no existe una sección estructural que permita visualizar su estructura profunda y estimar el acortamiento tectónico que contiene. Así, en una primera instancia se procuró entender y estimar, a través de la modelación de un perfil estructural, los procesos que afectaron esta cuenca como evidencia principal del desarrollo de un antepaís Cretácico Tardío y Eoceno-Oligoceno (eg. Mpodozis et al., 2005; Arriagada et al., 2006). Luego, a partir de la revisión de la geología del arco volcánico, la Puna y la Cordillera Oriental, se construyó una sección cortical Andina hipotética aunque balanceada que permite explicar de una manera simple y razonable las principales características geológico-estructurales en este segmento de los Andes. Los resultados obtenidos muestran que durante el Cretácico Tardío y hasta el límite KT, el borde sur de la Cuenca de Atacama acomodó 16 km acortamiento, principalmente debido a movimientos en el Cordón de Lila. Luego, durante el Paleógeno, acomodó 22 km extra asociado a una fuerte actividad en el borde oriental de la Cordillera de Domeyko, alcanzando en gran medida su arquitectura actual. Por otra parte, la síntesis realizada para las regiones de Arco, Puna y Cordillera Oriental indica que la estructura tanto de escama gruesa como fina de esta región está íntimamente ligada con la estructura observada en el sector de la Cordillera de Domeyko y Salar de Atacama. Mientras durante el Cretácico Tardío se desarrolló una cuenca de antepaís que no se extendió más allá del actual arco volcánico, durante el Eoceno-Oligoceno se desarrolló una amplia cuenca de antepaís asimétrica que se extendió probablemente hasta la Cordillera Oriental. El modelo cortical Andino construido sugiere que el orógeno está controlado por dos despegues subhorizontales que generan un amplio anticlinal de basamento. Estos despegues habrían actuado en momentos distintos, el más superficial durante el Cretácico Tardío y Paleógeno, y, el segundo, durante el Eoceno Tardío-Mioceno al reciente, asociado al alzamiento de la Cordillera Oriental. Así, según este modelo, esta parte del Orógeno Andino habría acomodado 210 km de acortamiento tectónico.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Las expectativas de demanda futura creciente de carbonato de litio han hecho resurgir el interés por desarrollar esta industria, prueba de ello es la discusión que ha planteado el Poder Ejecutivo en torno a dinamizar la exploración y explotación, maximizando y capturando su renta con una mirada de largo plazo. Para ello, el Gobierno ha señalado que propondrá una Política Nacional del litio. Dentro de esta Política Nacional, una de las aristas que se deberá abordar es la del manejo de los recursos hídricos de modo que permita una explotación sustentable de los salares. Actualmente, una de las mayores dificultades que han enfrentado los nuevos proyectos de explotación de litio, ha sido su aprobación ambiental. En efecto, la duración de la evaluación ambiental de los dos últimos proyectos que contemplan explotar salmuera desde el salar de Atacama se ha extendido por más tiempo incluso que los proyectos más complejos a nivel país de los últimos años. El presente trabajo tiene por objetivo analizar cuáles son los elementos que inciden en la excesiva complejidad que ha demostrado la evaluación ambiental de proyectos en el salar de Atacama. Para ello se analiza el caso de tres proyectos localizados en este salar en base a la información pública del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental. Del análisis queda en evidencia que las causas de rechazo para los dos últimos proyectos presentados son prácticamente las mismas, lo que da cuenta de la existencia de un factor común y particular de la industria y/o del emplazamiento. En esencia, los proyectos no han podido ser aprobados debido a que no han sido capaces de disipar las dudas en relación al impacto ambiental que sus operaciones generan sobre la cuenca del salar de Atacama debido a la extracción de salmuera. Al indagar en los procesos de evaluación ambiental, y en los respectivos procesos de reclamación ante el Comité de Ministros, queda en evidencia una situación delicada: las extracciones autorizadas se encontrarían en el máximo nivel teórico que permite la sustentabilidad de los ecosistemas, por lo que toda nueva extracción podría poner en jaque al medio ambiente y/o las actividades de extracción que ya se encuentran autorizadas. En este escenario los nuevos proyectos que quieran emplazarse en el salar de Atacama deben realizar nuevos estudios que demuestren que existe una capacidad adicional para la extracción sustentable de salmuera. Sin embargo, la lógica imperante para la evaluación de impactos ambientales en el SEIA vuelve extremadamente compleja esta tarea, dado que deben tenerse en cuenta los proyectos ya existentes para la evaluación de impactos acumulativos, en circunstancias en que no se tiene acceso a información clave para realizar los estudios. Lo anterior se ha traducido en una inmensa barrera de entrada para nuevos proyectos y plantea la necesidad de buscar soluciones alternativas. Como mecanismo alternativo se plantea la utilizar un instrumento de Gestión Integrada de Cuencas, que permitirá trascender de la dificultosa evaluación secuencial proyecto a proyecto que se da en el marco del SEIA, y que ha demostrado no ser idónea para el caso del salar de Atacama. Esta alternativa se condice plenamente con los lineamientos que han emanado de la Comisión Técnica del Litio.

Geóloga / La región de Atacama presenta sectores que poseen condiciones sumamente hostiles para la vida, la combinación entre un clima extremadamente árido con la alta radiación UV que recibe, lo ha instalado dentro de la comunidad científica como un potencial análogo terrestre a la superficie marciana, en el que además, se han reportado microorganismos y componentes orgánicos. Bajo este contexto se desarrolla este estudio, el cual analiza al salar Azufrera y a un sistema hidrotermal en sus cercanías, ambos ubicados en la parte noreste de la región, específicamente en el sector más cordillerano, donde si bien las condiciones imperantes no son tan adversas como las que se encuentran en el desierto de Atacama como tal, sí lo son para el desarrollo de la vida. El objetivo de este trabajo es caracterizar los fluidos que permiten la posible existencia de microorganismos en estos depósitos, intentar bosquejar su evolución y compararlos con fluidos que eventualmente podrían existir en la superficie marciana. Para esto se requiere una recopilación representativa de las zonas a estudiar, luego una caracterización petrográfica de los minerales de la zona y de las inclusiones fluidas primarias y secundarias que hayan albergado idealmente microorganismos. Con los datos obtenidos de estos procedimientos se realiza un análisis microtermométrico para determinar la composición de los fluidos. Se identificaron en las muestras del salar Azufrera diatomeas, coccis, algas y componentes orgánicos. Sin embargo, las inclusiones que aportan información válida para este estudio, lamentablemente no contienen ni microorganismos ni materia orgánica. Además un gran porcentaje de las inclusiones resultaron ser metaestables, lo cual imposibilitó la obtención de datos de un gran número de FIAs. En el sistema hidrotermal se encontraron filamentos, diatomeas e insectos alados afuera de las inclusiones desafortunadamente, por lo tanto no fue posible caracterizar los fluidos que permitieron su existencia en este sistema. Con el software Frezchem se modelaron los fluidos primarios del salar Azufrera y se intentó estimar la concentración de estos en un ambiente similar a Marte. Las condiciones ambientales fueron modeladas con pH 7.7 y 3.0. El pH neutro prevalece en el suelo marciano (Marion et al. (2010)) y en la mayoría de los salares de la zona de estudio; el pH ácido se justifica por la presencia de jarosita en Marte y la presencia de alteraciones hidrotermales en la tierra. Los resultados indican que las composiciones iónicas son tres órdenes de magnitud diferentes y por lo tanto poco comparables, además las variaciones en el pH no tendrían repercusiones en las concentraciones iónicas, no obstante, bajo ambos escenarios podría precipitar yeso, mineral con propiedades que permiten la preservación adecuada de microorganismos bajo condiciones adversas. Dado lo anterior no es posible concluir tajantemente al respecto.

Geólogo / Las rocas clásticas continentales del Grupo Purilactis, han sido depositadas en una cuenca de antepaís, entre el Cretácico Tardío y el Paleoceno, asociadas al alzamiento de la Cordillera de Domeyko durante la Fase Peruana. En la zona del sinclinal de Barros Arana, las excelentes exposiciones de las rocas, hacen que este sea el lugar ideal para analizar los rasgos geométricos de los depósitos sinorogénicos de la Formación Purilactis. Dada las variaciones geométricas del sinclinal de Barros Arana, se hace necesario modelar en 3 dimensiones este pliegue. El modelo es realizado a través de la construcción de secciones geológicas seriadas junto con el análisis posicional de los contactos geológicos, los cuales son llevados a cabo por medio del método de las Isógonas (Ramsay) y el método 3D dip-domain (Ribbon), respectivamente. Finalmente se realiza una restauración del pliegue, mediante el método de Flexural Slip, para así apreciar la geometría interna del sistema previo al plegamiento. Los resultados obtenidos muestran, para los miembros Río Grande y Seilao, pertenecientes a la Formación Purilactis, el desarrollo depocentros con geometrías de cuñas abiertas hacia el oeste, lo cual evidenciaría la subsidencia litosférica en el foredeep de una cuenca de antepaís durante el Cretácico Tardío. Las direcciones de paleocorrientes apuntan hacia los principales depocentros, los cuales podrían estar representando parte las zonas proximales de los sistemas sedimentarios. Por lo tanto, la geometría y ubicación de los depocentros de los miembros de la Formación Purilactis, son controladas en primer orden por la subsidencia tectónica generada en el foredeep de una cuenca de antepaís, durante periodos de actividad tectónica. Esta actividad también produciría variaciones en las facies sedimentarias que componen a los diferentes miembros de la Formación Purilactis, y por consiguiente, en las principales direcciones de paleocorrientes. La evolución estática de los depocentros de los miembros superiores de la Formación Purilactis, muestra que los pulsos tectónicos que componen la Fase Peruana, solo generarían subsidencia en el anteapaís y no mayor deformación durante este periodo, acorde a una posición de foredeep. La compleja organización y geometría del sistema de fallas presentes en el dominio norte del sinclinal, podría ser producto del exceso de rotación horaria del bloque rígido de los Cerros de Tuina. El principal mecanismo de plegamiento para el sinclinal de Barros Arana sería Flexural Slip, sin embargo, también se evidencia la participación de Flexural Flow como también de Orthogonal Flexure.

Magíster en Ciencias, Mención Geología / La cuenca del Salar de Atacama, ubicada en la Región de Antofagasta, es un lugar primordial para el estudio de la tectónica de los Andes Centrales, esto por el completo registro estratigráfico y estructural desde el Cretácico hasta el presente que ahí se encuentra, además de las condiciones de hiperaridez que imperan en la región lo que permite la preservación de esta información. Con estos antecedentes, elementos como su estructura interna siguen siendo aún materia de debate. Con el fin de comprender la estructura interna de la cuenca del Salar de Atacama, además de las condiciones que dieron paso a la formación de la Cordillera de la Sal, rasgo estructural de primer orden dentro del área de estudio, se realizó un estudio que implicó la integración de datos estructurales junto con datos de reflexión sísmica, con los que fue posible desarrollar un modelo 3D de las principales estructuras del Salar de Atacama. Se realizó un detallado análisis de la amplia grilla de perfiles sísmicos dentro de la cuenca, especialmente en su vertiente occidental, con especial énfasis en el estudio de la Formación San Pedro, unidad principal que constituye la Cordillera de la Sal. Se trabajó, además, en la elaboración de una serie de perfiles estructurales en el área de la Cordillera de la Sal, los que fueron elaborados y compilados en el software Move (© Midland Valley Exploration Ltd) para la generación del modelo 3D, el que fue posteriormente restaurado también en 3D. El análisis de datos sísmicos muestra que en largos depocentros se acumularon durante el Oligoceno facies aluviales y miembros evaporíticos de la Formación San Pedro, relacionados con procesos de extensión. Esta extensión estuvo controlada por una falla normal de primer orden, ubicada en el flanco occidental de la cuenca. Esta falla aparenta ser un rasgo clave de la estructura interna del Salar de Atacama. Durante el Mioceno medio a superior, el alzamiento de la Cordillera de la Sal involucró compresión y movimientos de rumbo sinestrales en su dominio sur, en combinación con diapirismo salino en su dominio norte. Esta transición está relacionada a cambios en la profundidad del nivel de despegue de 4.000 a 6.000 metros de sur a norte, la asociación de este nivel de despegue con los niveles evaporíticos de la Formación San Pedro permite entender el control que ejercen las series evaporíticas sobre los procesos de deformación Neógena registrados en la cuenca del Salar de Atacama, así como también ocurre en otros cordones orogénicos como los Pirineos y los Cárpatos.

Salar de Atacama (SdA) located in Northern Chile is home to one of the planet’s largest salar systems and lithium resources. Managing groundwater resources in salars is not obvious due to the lack of scientific understanding on the connectivity between the freshwater and brine systems. Using heat as a tracer in SdA provides a cost-effective method to further investigate groundwater flow in salars. This study employs 372 temperature-depth profiles from 90 boreholes between 2013-18 to understand the distinct thermal zones and flow between them in SdA. Three thermal zones exist within the southern margin of SdA’s thermal regime, at higher elevations alluvial fans containing freshwater have a temperature range between 23-28 °C. Down-gradient 2.5 km into the salar transition zone, characterized by freshwater lagoons and newly formed carbonates, the temperature range decreases to 12-17 °C. The transition zone, adjacent to the mature halite crust which hosts a lithium bearing brine and ranges in temperature from 18-22 °C. A 2D numerical groundwater and heat flow model was created to test three hydrologic scenarios to determine how the currently observed thermal regime exists and what the role of groundwater flow is between the different thermal zones. Results demonstrate that a focused flow concept matches current thermal observations with warm inflowing water discharging into the transition zone, cooling due to evaporation, reinfiltrating and preferentially flowing near the surface and discharging again at lagoons near the halite nucleus. Initial focused flow models had the halite nucleus and transition zone hydraulically connected, but results displayed advective flow between the two zones and the halite nucleus carried too much heat from current observations. Indicating the halite nucleus and transition zone has minimal connection, otherwise advective flow would result in thermal equilibrium and a lack of distinct zones as observed. Proper interpretation of temperature-depth profiles along with 2D models place critical constraints on the connectivity between the brine and freshwater systems, providing insight into salar surface energy budgets and a more comprehensive understanding of groundwater flow in the southern margin of SdA. This work gives a new perspective on the groundwater system in SdA while also contributing a novel case study to using heat as a tracer in salar systems.