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.

Geólogo / El objetivo del presente trabajo de título es aportar los antecedentes básicos sobre la concentración de plata en los sulfuros del yacimiento Mantos Blancos. Se espera entregar información aplicable a las áreas de geología, planificación de producción y geometalurgia, dada la importancia que representa la recuperación de plata como un subproducto del proceso cuprífero. La Cordillera de la Costa de la Región de Antofagasta, alberga varios depósitos de cobre Jurásicos, el mayor de ellos es Mantos Blancos que se ubica 45 km al Noreste de Antofagasta, inmediatamente al Este de la traza principal de la Zona de Falla de Atacama. Subordinada a la mineralización de cobre, han sido reportadas para este yacimiento, cantidades de 16 a 17 gr/ton Ag. Se recolectaron muestras de sulfuros de cobre en un perfil del rajo central y de testigos de sondajes de diamantina del mismo sector. Luego de su preparación mecánica, 25 muestras de calcopirita, 3 muestras de bornita, 5 muestras de covelina secundaria y 2 muestras de calcosina secundaria, fueron analizadas por plata por el método de digestión ácida y absorción atómica. Los contenidos de plata en calcopirita varían entre 2 y 336 ppm Ag (promedio de 24 ppm Ag); en bornita, entre 200 y 510 ppm Ag (promedio de 299 ppm Ag); en covelina, entre 199 y 1057 ppm de plata (promedio de 515 ppm Ag) y en calcosina, entre 172 y 812 ppm de plata (promedio de 492 ppm Ag). Además, se observó enriquecimiento supérgeno de plata y una tendencia positiva en los sulfuros tanto primarios como secundarios entre sus contenidos de plata y el aumento en cota. Estos resultados más otros análisis termodinámicos basados en datos de presión y temperatura reportados para el yacimiento, permitieron concluir que la plata se incorporó en la estructura cristalina de los sulfuros de cobre y que la depositación de la plata fue controlada por: a) La estructura de las fases cristalinas, ya sea calcopirita, bornita, covelina o calcosina, asociada al contenido de cobre de cada mineral. b) La temperatura, según las condiciones termodinámicas de los fluidos mineralizadores. c) La precipitación secuencial de los fluidos, según la cota o distancia a la fuente de los fluidos hidrotermales y según el carácter primario o secundario de los sulfuros. Se recomienda un estudio más completo en la misma línea con la incorporación al estudio de otros sulfuros como pirita y digenita, un método analítico de análisis puntual complementario al análisis químico y un mayor número de muestras analizadas que abarquen espacialmente todo el yacimiento a fin de modelar la distribución y la ocurrencia de plata en Mantos Blancos. Tal modelo permitiría entregar herramientas de decisión que favorezcan la recuperación de plata de la roca mineralizada, a modo de créditos de producción que permitan establecer costos más bajos y constantes para la Empresa Minera de Mantos Blancos.

The Atnarko complex located in west-central British Columbia comprises pre-Early Jurassic metavolcanic and metasedimentary rocks, termed the Atnarko assemblage, which is structurally interleaved with Late Triassic to Early Cretaceous orthogneiss. The Atnarko assemblage correlates with continental margin assemblages found within the Coast plutonic complex. Tectonic interaction between the Insular and Intermontane superterranes resulted in several phases of deformation including; 1) poorly preserved Jurassic deformation, 2) Early to mid-Cretaceous, southwest to west directed, compression, 3) mid-Cretaceous, north to northeast directed, compression, 4) mid- to Late Cretaceous dextral and sinistral ductile/brittle shearing, and 5) post latest Cretaceous brittle faulting. Peak metamorphism coincides with generation of migmatite in the Early Cretaceous (~117-115 Ma) and is contemporaneous with penetrative ductile fabrics. The Atnarko complex had cooled below 350°C by the Late. Comparison of the Atnarko complex to equivalent portions of the orogen along strike, indicates a post mid-Cretaceous change in structural style. To the northwest the orogen records continued southwest-directed compression which dominates the deformation style; while to the southeast large dextral strike-slip faults dominate. Relative plate motions between ca. 70-60 Ma indicate that dextral transpression occurred between the Kula and North American plates. Strain during this transpressive deformation was partitioned into compressive and translational regions. The Atnarko complex area is situated at the transition between translation and compression. The conditions of the lower and middle crust within the orogen were established by how strain was partitioned across the orogen. The distributed strain also shaped how the orogen responded to Tertiary extension. Continued compression to the northwest of the Atnarko complex led to increased crustal thickness and partial melting of lower and middle crust in the Tertiary. Conversely, the cessation of compression in the southeast lead to a more stable (i.e. cooler) crustal lithosphere. A change in relative plate motions in the early Tertiary triggered full-scale, orogen-perpendicular, collapse in the northwest facilitated by decoupling between the middle and lower crusts along thermally weakened layers. Localized orogen-parallel extension occurred in the southeast which was kinematically linked to large dextral strike-slip faults where the upper crust remained coupled to the middle and lower crust. / Science, Faculty of / Earth, Ocean and Atmospheric Sciences, Department of / Graduate

Magíster en Ciencias, Mención Geología / Geólogo / El proceso de construcción de los Andes Centrales, en cuanto a la temporalidad, estilo de deformación y contribución de la deformación pre-neógena, aún es tema de debate. La quebrada de Tarapacá, ubicada en la Precordillera de la Región de Tarapacá, es un lugar idóneo para estudiar lo anterior debido al afloramiento de secuencias mesozoicas y cenozoicas que dan cuenta de la coexistencia de una deformación joven, con la que se podría explicar el alzamiento de la cordillera, con un acortamiento no menor ocurrido previo al Neógeno. Numerosos estudios han abordado el aporte de la deformación neógena a la construcción del orógeno en esta latitud, sin embargo, no existe un modelo estructural mediante el cual se haya cuantificado el acortamiento tectónico acomodado desde el establecimiento de las condiciones contraccionales ni su aporte a la construcción de los Andes en esta región. El presente trabajo tiene como objetivo principal determinar y describir los eventos de deformación que han ocurrido desde el Mesozoico en la Precordillera de la Región de Tarapacá y, con ello, determinar la contribución de los periodos compresivos a la construcción orogénica de los Andes altiplánicos en la región. Para ello, será necesario construir un modelo estructural balanceado y estimar el acortamiento tectónico. Se definieron tres dominios estructurales, de orientación aproximadamente norte-sur, en los que se identificó una migración continua de la deformación hacia el este, desde el Cretácico Superior hasta el Eoceno, y, a partir del Neógeno, una propagación de ésta hacia el oeste. Se reconoce un primer periodo extensional, en el Jurásico Superior, seguido por un gap temporal hasta el Cretácico Superior, expresado en un contacto angularmente discordante entre las unidades de dichos periodos. Esta discordancia estaría asociada a deformación producto de la Fase Peruana, evento que prevalecería durante el depósito de las unidades del Cretácico Superior. Durante este periodo, además, se desarrollaron depósitos lacustres asociados a un régimen extensional local, el que pudo ser debido a un colapso post-orogénico luego de una de las etapas de deformación de la Fase Peruana, o a extensión en un antepaís proximal. Las condiciones contraccionales se establecerían, finalmente, en el Maastrichtiano con el depósito de las secuencias del techo de la Formación Cerro Empexa. La discordancia angular entre estas unidades y la Formación Icanche, del Eoceno Superior, marca un nuevo gap depositacional. El Paleoceno, de hecho, habría sido un periodo de inactividad magmática durante el cual la deformación continuó migrando hacia el este. Las rocas del Eoceno Medio-Superior, por su parte, dan cuenta de una tectónica contraccional durante su depósito. La deformación, que había sido dominantemente de vergencia este, se acomoda a partir del Neógeno a través de fallas profundas, de alto ángulo y vergencia oeste, generando flexuras y depósitos sintectónicos. Entre el Cretácico Superior y el Neógeno ocurrieron ~12 km de acortamiento (19%), aun cuando dicha deformación fue principalmente acomodada entre el Cretácico Superior y el Eoceno.

Magíster en Meteorología y Climatología / La temperatura en terrenos complejos está controlada por elementos fisiográficos y por flujos que modifican los balances locales de energía, generando fuertes contrastes de temperatura. En esta investigación se analizó un contraste de temperatura entre estaciones ubicadas a similar altitud y un contraste entre laderas, observados sobre la cordillera de Nahuelbuta, centro-sur de Chile. Para esto, se utilizaron datos de temperatura registrados por la red de estaciones AFEX, imágenes MODIS y reanálisis. Además se modelaron las condiciones de mesoescala con el modelo WRF. Los resultados indican que WRF no captura totalmente la diferencia de temperatura entre estaciones ubicadas a similar altitud, pero sí el contraste de temperatura entre el sector sur y norte de la cordillera. Este contraste se originaría por la actividad ondulatoria, resultado de la interacción entre el viento sureste y la montaña. Esta onda está asociada a subsidencia, que sumado al contraste térmico tierra-mar, produce una diferencia de temperatura del aire entre el sector norte, más cálido y el sector sur, más frío. Esta diferencia de temperatura en altura se manifiesta en superficie por el flujo de calor desde estas capas superiores, que se ve favorecido por una intensificación del viento producido por la actividad ondulatoria.

Geólogo / La Región de Los Pelambres (31°15 32°7 S y 70°15 70°48 O) se encuentra ubicada en la zona central de la región de subducción plana de los Andes centrales de Chile y Argentina y abarca un registro geológico que va desde el Paleozoico superior hasta el Mioceno superior. 100 análisis de geoquímica de roca total junto a 32 dataciones U-Pb en circón, efectuados en unidades ígneas que afloran en la región, permiten caracterizar la evolución geoquímica del magmatismo desde el Cretácico superior al Mioceno superior (90-8 Ma) y relacionar estas variaciones tanto con la evolución geológica local como la de otros segmentos de los Andes Centrales de Chile. Las principales características petrográficas y geoquímicas del magmatismo en la región muestran que todas las unidades estudiadas poseen características geoquímicas de magmas generados en un arco. El Cretácico Superior se caracterizan por una bimodalidad composicional, un elevado contenido de álcalis (K2O), mineralogía máfica anhidra y patrones planos en sus REE con anomalía negativa de Eu. Estos magmas anhidros fueron generados en condiciones extensionales bajo una corteza adelgazadada y de un estado termal alto, incluyendo, posiblemente mayores aportes corticales durante su génesis y/o evolución. El magmatismo paleoceno muestra una geoquímica equivalente a la del Cretácico Superior, aunque poseen un rango composicional continuo desde basaltos hasta dacitas con menores concentraciones de Th y U. Estas similitudes muestran que la fase compresiva del Cretácico superior (fase K-T) no habría generado importantes cambios en el espesor cortical en la región. El Eoceno se caracteriza por una exclusiva ocurrencia de facies intrusivas. Intrusivos del Eoceno medio presentan pocas diferencias geoquímicas respecto a intrusivos paleocenos, mientras que los intrusivos del Eoceno superior poseen características de magmas hidratados generados a partir de mayores grados de fusión parcial en respuesta a un mayor aporte de fluidos desde la placa subductante. Sus patrones de REE se mantienen planos, indicando que la fase Incaica no habría provocado procesos de engrosamiento cortical capaces de estabilizar granate en la fuente, como es el caso de intrusivos equivalentes asociados a mineralización de Pórfido Cuprífero que afloran en la Cordillera de Domeyko. El magmatismo del Oligoceno Mioceno inferior se caracteriza por un rango composicional que va desde basaltos a riolitas que muestran diferencias espaciales en su geoquímica. Las principales diferencias reconocidas entre las unidades de este periodo incluyen patrones más inclinados en las REE y una mayor ocurrencia de anfíbola en el magmatismo del extremo más oriental, lo que se asociaría a una génesis más profunda fuera del contexto de la cuenca extensional de Abanico. Los cambios geoquímicos más importantes se observan a partior del Mioceno medio e implican cambios importantes en el espesor cortical de la región a partir de los 18 Ma. Estas condiciones habrían favorecido la génesis de los cuerpos mineralizados en Los Pelambres y El Altar (Mioceno superior), la que coincide con uno de los periodos de mayor alzamiento en los Andes Centrales de Chile, durante el cual se habrían alcanzado espesores corticales necesarios para estabilizar granate en la fuente de los magmas, generando así su particular seña adakítica .

Magíster en Ciencias, Mención Geología / Los depósitos de hierro-apatito, o tipo Kiruna, constituyen la principal fuente de hierro del país; sin embargo, aún no existe concenso en relación a su génesis. Diferentes modelos han sido propuestos para explicar el origen de estos depósitos con hipótesis que van desde un origen netamente mágmatico por inmiscibilidad líquida, o una génesis por reemplazo hidrotermal de rocas pre-existentes. Recientemente, se ha planteado un nuevo modelo (modelo de flotación) que considera la formación inicial de cristales de magnetita en un magma de composición intermedia que luego ascienden y crecen debido a la interacción con fluidos exsueltos del magma. El presente trabajo se centra en el yacimiento de hierro-apatito Cerro Negro Norte, ubicado en la Región de Atacama, en el extremo norte de la Franja Ferrífera de la Cordillera de la Costa, y tiene por finalidad identificar los procesos involucrados en su formación y constreñir la temporalidad de ésta. La mineralización de hierro está conformada por cuerpos subverticales de magnetita maciza con intercrecimiento de actinolita emplazados en rocas volcánicas de la Formación Bandurrias de edad Jurásico Superior-Cretácico Inferior. Estudios recientes muestran que la geoquímica de elementos traza contenidos en la mena de magnetita constituyen una herramienta importante para identificar los procesos geológicos responsables de la formación de la mineralización. En este trabajo se presentan los primeros resultados de concentración de elementos traza en magnetita realizados en Chile, los cuales fueron obtenidos mediante la técnica analítica de ablación por láser acoplado a un espectrómetro de masas de inducción de plasma (LA-ICP-MS). En Cerro Negro Norte se reconocen cuatro tipos texturales de magnetita: Tipo I, representada por núcleos de magnetita de alta temperatura con inclusiones de anfíbol, piroxeno y, en menor medida, óxidos de Fe-Ti; Tipo II, una magnetita libre de inclusiones, generalmente rodeando núcleos de Tipo I; Tipo III, magnetita con una zonación química sin inclusiones; y, Tipo IV, magnetita en vetillas con arreglos de inclusiones sinuosas. Los cristales de magnetita presentan contenidos variables de elementos traza, en particular el V varía de 2269 (Tipo I) a 7.98 ppm (Tipo IV), mientras que el Ga fluctúa entre 59.7 (Tipo I) a 11.63 ppm (Tipo IV). Basado en la interpretación de los análisis químicos de magnetitas realizados, se propone un nuevo diagrama basado en las concentraciones de V y Ga para discriminar entre magnetita de origen magmático e hidrotermal. / Este trabajo ha sido financiado por el proyecto FONDECYT 1140780 y Núcleo Milenio Trazadores de Metales NC130065

Magíster en Meteorología y Climatología / La Cordillera de Nahuelbuta (CN, 37,7°S-73,0°O) es un macizo de 100 km de ancho y 180 km de largo, en donde la precipitación orográfica realiza una importante contribución durante el paso de sistemas frontales conectados a un flujo húmedo del NO. Las observaciones in-situ del proyecto CCOPE (2015), mostraron que más del 30% de precipitación fue generada por colisión coalescencia (lluvia cálida) y asociada a nubes orográficas someras. El resto, ocurrió en nubes profundas, originadas por ascenso a gran escala y mecanismos de crecimiento de hielo (lluvia iniciada por hielo). Dentro de una tormenta frontal, la precipitación puede transitar entre ambas fases y su incremento en la ladera de barlovento de la CN parece ser más marcado en los casos cálidos. Para verificar si dicha transición ocurre en toda la CN y evaluar la distribución de la precipitación instantánea y acumulada en cada fase para un mismo sistema frontal se simularon 5 eventos ocurridos el 2015 con WRF a alta resolución. Estas simulaciones contemplaron 4 configuraciones del modelo, las cuales consistieron en un aumento de los niveles verticales con respecto a la corrida de control, incorporación de un dominio externo y cambio del esquema de microfísica Thompson al WSM5. En 3 de los 5 eventos simulados WRF logró simular la transición entre ambos regímenes de precipitación en toda la CN. En uno de los eventos precipitó nieve y graupel en las cumbres de la CN, por lo cual no fue posible realizar la clasificación, mientras que en otro el modelo no simuló la fase de lluvia cálida que sí se observó en los datos MRR, posiblemente debido a una deficiencia en los datos de entrada del modelo. Los resultados indican que en ambas fases de lluvia existe un control orográfico, pero este es más marcado en la fase de lluvia cálida. En este régimen la precipitación se concentra sobre la CN organizada en bandas a lo largo del viento distribuidas heterogéneamente, con los montos de lluvia incrementándose hacia su ladera de barlovento y zonas más altas, ausentándose en la costa y mar adentro y sugiriendo el desarrollo de nubes orográficas. Dicho incremento (razón de ~1:3 entre la costa y la montaña) en el acumulado total de precipitación se asocia a una mayor duración efectiva de esta (razón ~1:2). Además, las nubes convectivas en esta fase se estructuran en bandas organizadas a lo largo del flujo húmedo. En la fase de lluvia iniciada por hielo en cambio, la precipitación se distribuye de manera homogénea a lo largo de una banda que cruza la CN con orientación NO-SE (asociada al frente frío). La precipitación tiene mayor simultaneidad en toda la CN y el mayor acumulado en la ladera de barlovento de esta se vincula a una mayor intensidad de la precipitación. Estos resultados son comunes a las diferentes configuraciones utilizadas en el modelo WRF, aun considerando variaciones en el esquema de microfísica, demostrando que los hidrometeoros y procesos considerados por aquellos utilizados en esta tesis, no alteran los rasgos distintivos de cada régimen de lluvia. Dichos procesos podrían ser considerados en el futuro como punto de partida para un nuevo método de clasificación de la precipitación líquida.

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.

The aim of this diploma thesis is to monitor glacier change in the Cordillera Blanca in the period from 1987 to 2014. This diploma thesis focuses on three mountains and eleven glaciers in the northern part of the Cordillera Blanca. The input data consist of 29 Landsat scenes (Landsat 4,5,7 and 8) and the ASTER global digital elevation model version 2. Semi-automatic classification algorithm is created based on threshold values detected by spectral analyses of selected land cover types in the Cordillera Blanca. Additionally, the mean snowline (equilibrium line) altitude change is computed for all of the three mountains and eleven glaciers. Besides, glacier change depending on slope and aspect is evaluated. The results of this diploma thesis are presented in maps, tables and charts. The results of the classification are compared with the GLIMS Glacier Database and the field measurements provided by Adam Emmer, MSc. Finally, the advantages and disadvantages of the new Landsat 8 satellite sensor are discussed. Key words: Remote sensing, Landsat, classification, ice and snow detection, ELA, Cordillera Blanca