Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / En este trabajo, utilizando los disparos del R/V M.G. Langseth se obtiene un modelo bidimensional (2D) de velocidad de onda P, en las líneas MC06 (perpendicular a la fosa) y MC32 (paralela a la fosa) del proyecto PICTURES (Pisagua/Iquique Crustal Tomography to Understand the Region of the Earthquake Source), por medio de una modelación directa de reflexiones y refracciones de ondas P, para caracterizar estructuras del margen convergente del norte de Chile. Con los modelos de velocidad se transforman los perfiles de reflexión en tiempo (Two Way Travel Time) a profundidad de reflectores, lo cual nos permite hacer interpretaciones del modelo de velocidad y correlacionar las zonas de cambios importantes de velocidad con estructuras geológicas observadas en los perfiles. Hasta la fecha no existen otros modelos detallados de velocidad en la zona de estudio de este proyecto, por lo que obtención de modelos de velocidad son un aporte para entender la estructura del margen en la zona de ruptura del terremoto de Iquique (Mw 8.1,2014). Este estudio permite también identificar la zona del prisma frontal y la cuña continental fracturada y determinar su extensión horizontal, determinar la geometría del contacto interplaca en la zona cercana a la fosa y estudiar las variaciones norte-sur de la cu na continental y la geometría del contacto, que pueden correlacionarse el patrón de ruptura del terremoto de Iquique 2014. Los resultados del modelo de velocidad y el perfil de reflexión muestran que, en la línea MC06 perpendicular a la fosa, existe un peque no prisma frontal con velocidades de 2-3 km/s, con un rápido aumento de velocidad hacia el continente. Hacia el continente observamos un basamento, del cual aumenta gradualmente su velocidad y que se encuentra cubierto por una capa delgada de sedimentos, la cual se engrosa notablemente en la parte superior del talud, donde se ubica la cuenca de Iquique con espesor sedimentario de unos 2 km. Se identifica además un extenso fallamiento normal, el cual abarca prácticamente la totalidad del talud. En la línea MC32 encontramos que las velocidades de la zona frontal son similares en general. En la zona norte se observa un reflector intermedio importante entre el fondo oceánico y el techo de la placa oceánica. Este reflector estaría asociado a una zona de basamento bajo una capa de sedimentos, producto de la disminución del tamaño del prisma y un leve alejamiento de la línea con respecto a la fosa. Como conclusión se obtienen resultados consistentes con otros trabajos y con la tectónica de la zona. Los resultados se interpretan como evidencia de erosión por subducción, que provoca el colapso de la placa cabalgante mediante gran cantidad de fallas normales y un fracturamiento de zona frontal de la cuña continental.. Se identifica también un pequeño prisma de acreción que podría estar actuando como una zona asímica, explicando la distribución del réplicas del terremoto de Iquique.

Geóloga / La región ubicada entre los 33°S y 34°S corresponde a una zona de transición latitudinal en relación a configuraciones tectónicas y características morfoestructurales superficiales; la Cordillera de la Costa entre estas latitudes se convierte en un lugar interesante para realizar un estudio de carácter tectónico; entre los 33°S y 34°S está formada por cuerpos plutónicos de orientación NW-SE en su porción occidental y cuerpos plutónicos y secuencias estratificadas N-S en su porción oriental, su rasgo estructural más distintivo consiste en un basculamiento suave hacia el Este de las secuancias estratificadas. La utilización de una tomografía sísmica permite generar una visión en profundidad de variaciones de velocidades de ondas sísmicas y relacionarlo con los rasgos geológicos observados en superficie. La distribución en el espacio 3D de las anomalías de ondas sísmicas muestran un dominio oriental de altos valores de la razón Vp/Vs y un dominio oriental de bajos valores de la razón Vp/Vs; ambos dominios se caracterizan por presentar una geometría triangular. En zonas superficiales (<20 km) las anomalías de Vp/Vs, Vs% y Vp% se asocian a cuerpos plutónicos que conforman el Batolito Costero; en zonas más profundas es posible diferenciar regiones de altos valores Vp/Vs asociados a una disminución en las variaciones porcentuales de las ondas P y S, lo que se interpreta como posibles zonas de deshidratación de la placa oceánica subductante o serpentinización del manto. La distribución de los cuerpos anómalos en el espacio 3D sumados a la geometría de estos cuerpos en profundidad, reflejan un control tectónico de primer orden que es responsable de su distribución y manifestación topográfica en superficie. Esto último indica que la configuración tectónica corresponde al modelo de cuñas continentales, caracterizado por la presencia de una pro-cuña hacia el Oeste y retro-cuña hacia el Este que coincide con los rasgos estructurales y variaciones topográficas observadas en la Cordillera de la Costa. La cuña continental varía en geometría de Norte a Sur en función de las variaciones en el coeficiente de fricción basal efectivo, procesos de deshidratación de la placa en subducción y del comportamiento mecánico en profundidad; en la zona Norte la deshidratación ocurre entre los 35 y 45 km de profundidad y no es intensa; en la zona central se tiene una deshidratación intensa entre los 40 y 55 km de profundidad, esta deshidratación es responsable de la presencia de peneplanos en superficie que separa la pro-cuña de la retro-cuña; finalmente en la zona Sur la cuña está desplazada hacia el Este, se identifica sector de pro y retro-cuña, y la deshidratación ocurre entre los 40 y 55 km de profundidad. / Este trabajo ha sido financiado por el Proyecto FONDECYT N° 1161806