Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / El sistema geotermal El Tatio - La Torta se ubica en la región de Antofagasta, Chile. Se encuentra a una elevación de 4200 a 4300 m.s.n.m y es uno de los campos de geyseres más grandes del hemisferio sur con más de 110 manifestaciones termales conocidas. Se sitúa en el Complejo Volcánico del Altiplano Puna (APVC) el cual, a través de evidencias geofísicas de sísmica y magnetotelúrica (MT), se propone que alberga un cuerpo magmático de escala regional. La zona de estudio se encuentra sobre una serie de rocas volcánicas que provienen de erupciones locales datadas desde el Mioceno y que, durante periodos de inactividad local, actúan procesos erosivos y depositación de materiales de fuentes lejanas como ignimbritas. Estudios geológicos indican que el evento volcánico local más reciente (Pleistoceno-Holoceno) se ha dado en el domo La Torta. Desde 1921 se han realizado diversos estudios geológicos y geofísicos en la zona, sin embargo la caracterización y funcionamiento del sistema geotermal El Tatio - La Torta aún no es clara, por lo que el presente trabajo se realiza para tener un mayor entendimiento y es desarrollado con el apoyo del Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes (CEGA) utilizando mediciones de MT que fueron medidas durante el año 2017, abarcando el campo de geyseres de El Tatio y el domo La Torta que se encuentran separados 10 km aproximadamente. Estos datos fueron modelados a través de una inversión de datos con el algoritmo ModEM y los resultados fueron analizados con datos de litología y temperatura de pozos presente en la zona y comparados con datos geofísicos de gravedad, aeromagnetismo y MT realizado anteriormente. El modelo de MT obtenido muestra que en el campo de geyseres de El Tatio existe la presencia de conductores someros asociados con zonas impermeables y otros, a mayor profundidad, relacionados con presencia de sales, alteración hidrotermal o precipitación de otros minerales. A unos 20 km al noreste de El Tatio se encuentra otro conductor en profundidad asociado con la caldera volcánica Laguna Colorada, que se ha evidenciado en estudios anteriores de MT. Además, colindando hacia el lado este del campo de geyseres se encuentra el Cerro Volcán donde existe un conductor en profundidad asociado a la presencia de manifestaciones geotermales que no habían sido documentadas hasta el momento. También se observan estructuras resistivas de importancia como es el domo Copacoya, el cual se encuentra adyacente al campo de geyseres (hacia el oeste), actuando como una barrera geológica que no permite que aguas subterráneas fluyan hacia el oeste, por lo que deben hacerlo hacia arriba, ocurriendo manifestaciones geotermales en superficie. Finalmente, al sureste de El Tatio, se encuentra el domo La Torta con la presencia de un resistivo en profundidad asociado a un intrusivo a alta temperatura que sería la zona caliente del sistema geotermal.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geología / Memoría para optar al título de Géologo / La Depresión Preandina, ubicada en el norte de Chile, constituye una depresión tectónica que se extiende por más de 500 km a lo largo de la vertiente occidental de la región del antearco. Pese a presentar un completo registro geológico, a la fecha persiste gran debate sobre su evolución y arquitectura. Bajo este contexto, en este trabajo de tesis se ha desarrollado un detallado análisis estructural de la cuenca del Salar de Punta Negra-Imilac (24°-25°S), la segunda mayor depresión de este importante rasgo morfotectónico de los Andes Centrales. El análisis integrado de una completa red de perfiles de reflexión sísmica 2D, gravimetría de la cuenca, secciones verticales de velocidad en subsuperficie e información geológica de superficie, ha permitido revelar y constreñir los principales rasgos arquitecturales de la cuenca del Salar de Punta Negra-Imilac, así como su evolución. La región se caracteriza por presentar tres dominios estructurales, que demuestran una evolución condicionada por la sobreimposición de múltiples episodios de deformación, reconocidos en el registro sísmico a través de 5 secuencias sin-tectónicas. Estas unidades, que se disponen en paquetes de variable extensión y potencia sobre el basamento Paleozoico, se habrían depositado inicialmente en cuencas con geometrías típicas de hemi-graben, reactivadas en sucesivos episodios durante la orogenia Andina. A partir del Triásico Tardío-Cretácico Temprano, secuencias sin-extensionales habrían rellenado la cuenca (SF2). Marcadas discordancias e importantes cambios en el patrón de reflexión coinciden con variaciones en el régimen tectónico, evidenciadas por la ocurrencia de sucesivos pulsos compresivos/transpresivos durante las primeras etapas de alzamiento, erosión y sedimentación sin-orogénica (SF3 y SF4) entre el Cretácico Tardío-Oligoceno temprano. Una interrupción del régimen característico de la región ocurriría durante el Oligoceno tardío-Mioceno temprano, asociada a la acumulación de potentes secuencias sin-extensionales (SF5) controladas por la reactivación y generación de nuevas discontinuidades. Finalmente, un último episodio de sedimentación se registra en la cuenca (SF6), reflejada en la acumulación de pequeñas cuñas estratigráficas contemporáneas al alzamiento de mega bloques de basamento y reactivación de estructuras previas (Neógeno-Cuaternario). En conclusión, en este trabajo de tesis se propone que la arquitectura heredada de la evolución polifásica de la cuenca del Salar de Punta Negra-Imilac destaca como un rasgo de primer orden, ejerciendo un control mayor durante los episodios de alzamiento/erosión y acumulación, condicionando finalmente la actual configuración de la región.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geología / La actividad geotermal es registrada en los depósitos de sínter silíceo, que se forman cuando aguas termales se descargan y enfrían rápidamente en superficie. La formación de sínter silíceo entrampa microbios que viven en aguas termales, así como también material vegetal. La preservación de ésta materia orgánica permite la datación mediante 14C en sistemas geotermales activos como El Tatio en el norte chileno. A pesar de ser el tercer campo de géiseres más grande del mundo, después de Yellowstone en Estados Unidos, y El Valle de Géiseres en Kamchatka, la edad absoluta de este sistema geotermal permanece sin constreñir. El campo de géiseres El Tatio está localizado en el altiplano chileno, a una altitud de más de 4.200 metros sobre el nivel del mar, y sus condiciones climáticas extremas como la alta tasa de evaporación, gran amplitud térmica, y alta radiación UV, resultan en un ambiente único análogo a la Tierra primitiva y Marte. En este estudio, la edad de los depósitos de sínter silíceo de El Tatio es determinada mediante 14C en 21 muestras de superficie usando espectrometría de masas con acelerador. Con el objetivo reconstruir la evolución de la formación de sínter silíceo, la estrategia de muestreo incluyó la colección de muestras en perfiles estratigráficos de afloramientos de sínter fósiles. Las edades varían de 15,042 ± 30 a 230 ± 35 años B.P., indicando que El Tatio ha tenido una descarga activa de aguas termales por al menos 15.000 años. Estas edades son utilizadas para determinar la tasa de precipitación en El Tatio, que fue calculada entre 0,14 and 2,57 kg/años/m2. Estos valores están entre las más altas tasas de precipitación medidas en sistemas geotermales y son consistentes con experimentos de precipitación in situ en El Tatio (0,84-2,92 kg/años/m2). Los resultados indican que las condiciones ambientales extremas en el Altiplano Chileno, i.e., alta tasa de evaporación y enfriamiento de las aguas termales, junto con una gran amplitud térmica, han jugado un rol fundamental en la construcción y preservación de los depósitos de sínter silíceo. La mineralogía de las muestras de sinter silíceo fue determinado utilizado difracción de rayos X y espectroscopia Raman, mostrando que las fases minerales presentes en los sinter fósiles son dominantemente ópalo-A y ópalo-A/CT, reflejando un general bajo grado de diagénesis. Estos resultados apuntan a una compleja evolución mineral en el Tatio, donde la maduración de sílice está asociada a procesos de disolución-reprecipitation. Este estudio resalta la importancia de un mejor entendimiento de la evolución de la formación de sinter silíceo en sistemas geotermales y explora el uso del radiocarbono como una herramienta novedosa para constreñir las tasas de precipitación, Además, este estudio enfatiza el impacto de las condiciones ambientales en la precipitación de sílice en los sistemas geotermales andinos. / Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes (CEGA),Proyecto FONDAP-CONICYT 15090013, y por el Núcleo Milenio Trazadores de Metales NC130065