Geóloga / El presente estudio investigó de manera exploratoria las relaciones numéricas de diferentes parámetros de un relieve en posible proceso de degradación postorogénico, como es el caso de la Cordillera de la Costa de Chile central. El objetivo principal fue establecer un criterio geomorfológico para identificar diferentes grados evolutivos durante el desarrollo de la topografía. Para ello se utilizaron dos metodologías: análisis gravimétrico y de cuencas hidrográficas. La gravimetría relativa se realizó de forma transversal en los valles de María Pinto y Talagante, principalmente, por medio del análisis de perfiles. Este método, estimó un espesor promedio de sedimentos de ~ 100 m y un máximo de ~ 350 m para la zona. Dicha profundidad, comparada con el ancho actual de los valles, confirmó la existencia de una capa horizontal de menor densidad y no cañones profundos rellenos de depósitos, lo que sugirió la ampliación de los valles por medio de erosión lateral de los ríos. La segunda metodología de estudio consideró las cuencas hidrográficas como zonas de relieve (semi) cerradas con un claro contraste entre áreas de mayor y menor inclinación. El reconocimiento se realizó de forma manual y luego se automatizó la adquisición de parámetros desde un Modelo de Elevación Digital (90 m). Se midieron características como altitudes, pendientes, áreas, entre otros. Los resultados entregaron relaciones positivas entre los valores de relieve y área en escala loglog, y una tendencia negativa entre relieve y área de menor inclinación (<10°). Esto permitió concluir que las cuencas al desarrollarse disminuyen su relieve, aumentan su área de menor inclinación y disminuyen su altitud promedio. En otras palabras, el sistema al evolucionar tiende a hacerse más plano, situación que se podría asociar a un proceso de pedimentación. Finalmente, se propuso un modelo de evolución complementario con la literatura que indica que la cuenca del río Maipo, previo a la emersión de terrazas marinas durante el Plio-Pleistoceno, debió haber sufrido un proceso de pedimentación. Esto habría permitido la ampliación de los valles a través de erosión lateral en litologías menos resistentes y la creación de las superficies de erosión reconocidas en la zona. Durante este desarrollo, el relieve asociado a las laderas de la red de drenaje habría aumentado el aplanamiento y disminuido las altitudes y pendientes promedios de las cuencas hidrográficas. Con el alzamiento tectónico de las terrazas marinas, se habría generado el bloqueo del drenaje sedimentario hacia el mar produciendo un descenso de la tasa de erosión y un incremento en el espesor de regolito. Estos dos factores habrían favorecido la cobertura de relieves menores, como lo son las colinas abandonas y pedimentos. Actualmente la Cordillera de la Costa estaría sufriendo una disminución en su tasa de denudación producto del aumento del nivel basal erosivo al tener una mayor cantidad de depósitos en el piedemonte.

Seismic data from 106 station pair-paths, from the CNSN (Canadian National Seismic Network) and POLARIS (Portable Observatories for Lithospheric Analysis and Research Investigating Seismicity) seismic networks, were used to measure surface waves from earthquake events. Fundamental-mode Rayleigh-wave dispersion curves were generated and inverted to obtain dispersion maps and S-velocity cross-sections. Results show a clear distinction between the Cordilleran and cratonic lithospheres. The Cordilleran lithopshere shows a low-velocity perturbation with values ranging from -2% to -5%, while the cratonic lithosphere shows a high-velocity perturbation with values ranging from 3% to 9%. The large range in perturbation between the Cordilleran and cratonic lithospheres resolves the Cordilleran/craton boundary, showing that the boundary is present down to 200 km in depth and dips under the cratonic lithosphere. A high-velocity anomaly within the already high velocity cratonic lithosphere is present under Great Slave Lake and is interpreted as preserved Precambrian slab material. Many small high-velocity perturbations, reaching about 4%, are present at depths of 300+ km throughout the survey, and interpreted as being remnants of the Kula or Farallon plates. / February 2017

Geóloga / La Cordillera Principal Occidental, entre 33° y 34°S, está conformada por rocas volcánicas y sedimentarias pertenecientes a las formaciones Abanico (Eoceno Superior- Mioceno Inferior) y Farellones (Mioceno). Las rocas de la Formación Abanico han sido interpretadas como depósitos de un sistema de cuencas extensionales de intra arco (Cuenca de Abanico), que posteriormente fueron invertidos tectónicamente. La Fm. Farellones se habría comenzado a depositar sintectónicamente a la inversión. En este contexto, este estudio se centra en el análisis de una estructura compleja de vergencia hacia el este (Anticlinal El Ingenio), ubicada inmediatamente al sur de la localidad de El Ingenio. Se trata de un antiforme de ~5 km de media longitud de onda y aproximadamente ~1.2 km de amplitud, con fallas y pliegues de segundo orden en su núcleo. Se levantaron columnas estratigráficas y secciones estructurales, caracterizando la geometría y cinemática de las estructuras presentes y se generó un modelo evolutivo, también se construyeron tres modelos forward con el software MOVE 2014 2D (Midland Valley) para explicar la geometría de las estructuras complejas y estimar acortamientos. Se determinó que los niveles intermedios del anticlinal se deforman más intensamente que los niveles superiores en respuesta al contraste de competencia de las rocas. El acortamiento horizontal estimado para el Anticlinal El Ingenio es de 1900 m y para todo el sistema estudiado es de ~2460 m. Se pudieron reconocer al menos dos eventos de deformación en esta zona, uno asociado a la inversión de la Cuenca de Abanico (Mioceno temprano), y otro; como un evento de deformación fuera de secuencia (Mioceno medio). Por último, fue posible comparar el despegue de este sistema con el corrimiento El Fierro, definido a los 34°S, como estructuras similares, generadas durante el evento de deformación fuera de secuencia.

Geólogo / Estudios de modelación analógica han mostrado que factores tales como el ángulo de oblicuidad y la carga sedimentaria afectan la deformación en ambientes de inversión tectónica de cuencas. Otros estudios de modelación analógica han mostrado que la inyección de magmas en la corteza frágil influye en la deformación durante la compresión y extensión. Sin embargo, hasta ahora no se ha analizado el proceso de inversión con inyección de fluidos de baja viscosidad por medio de modelación analógica. Por lo tanto, el presente trabajo analizó esta relación, variando la temporalidad y la velocidad de inyección de fluidos. Para lograr este objetivo, el presente estudio consideró dos etapas: 1) el desarrollo de un dispositivo y pruebas de materiales que permitieran la modelación planteada; 2) la realización de modelos análogos con ambos procesos, y su aplicación a un caso real. El dispositivo incluyó la posibilidad de realizar extensión, compresión oblicua e inyección de fluido. Se trabajó con una mezcla de arena de cuarzo muy fina y microesferas de vidrio para modelar la corteza frágil y permitir la inyección del fluido símil al magma. Este fluido corresponde a un aceite hidrogenado de coco de baja viscosidad. La determinación de la mezcla adecuada de cuarzo molido y microesferas de vidrio, y los valores de velocidad de extensión, compresión e inyección para la modelación se logró mediante una serie de 3 modelos de inversión sin inyección, y una serie estática de 8 modelos con inyección de fluidos. Una vez fijados estos valores se modeló la inversión de cuenca con inyección de magma en dos series: alta y baja velocidad de inyección. Dentro de ellas se varió la temporalidad de la inyección: antes, durante y posterior a la inversión tectónica. Los resultados de la modelación indican que el fluido inyectado influye en la deformación, principalmente en los modelos donde este se inyecta durante la inversión tectónica: se generan patrones complejos de estructuras, y varía la forma en la que se distribuye el acortamiento en el sistema. A su vez, la forma del intrusivo es controlada por la presencia de estructuras activas, por las que este se canaliza. Para los modelos con inyección posterior a la inversión, el fluido asciende de manera más dispersa. Los resultados fueron aplicados a la Cuenca Extensional de Abanico de los Andes Centrales (33º-36ºS), la cual fue invertida en el Mioceno temprano, y las dos franjas de intrusivos que se encuentran en ella. Estos permitieron postular que: a) La franja intrusiva del Mioceno inferior, de emplazamiento sintectónico a la inversión de Abanico, tendría un control estructural que la localiza en la traza del Sistema de Falla San Ramón; b) la franja intrusiva del Mioceno medio a superior, de emplazamiento posterior a la inversión tectónica, se encuentra cerca del Sistema de Falla El Diablo, presentando una mayor distribución espacial, por lo que su control estructural no es evidente.

Doctora en Ciencias, Mención Geología / El presente trabajo aborda la discusión sobre los factores que controlan las Alturas de las Líneas de Equilibrio (ELA's) en el último ciclo glacial-interglacial en la cordillera de Los Andes frente a Santiago. A partir del análisis de imágenes satelitales se estudia la variación histórica de las ELA's y se discutien los factores climáticos de primer orden asociados a esa variación. A partir del análisis geomorfológico y geocronológico se determina la posición y temporalidad de los estadios glaciales durante el Pleistoceno tardío. Finalmente se realiza una estimación de la posición de las ELA's durante este mismo período a partir de distintos métodos y se compara con su posición actual. El aumento de las temperaturas mínimas estacionales y anuales favorece los procesos de ablación y en consecuencia contribuyen a la disminución continua de las coberturas de nieve. Por su parte, los eventos de precipitación estival constituyen el factor clave para el aumento de las coberturas supraglaciales y el quiebre de la tendencia negativa en las áreas englaciadas de la cuenca del río Volcán, confirmando que es este el factor de primer orden que condiciona el avance de los glaciares en Los Andes subtropicales. Las Alturas de las Líneas de Equilibrio Glaciar reportan ascensos desde 1989 a 2015 lo que indica aumento de las áreas de ablación y una disminución de las áreas de acumulación y en consecuencia incrementos de procesos de fusión. El sistema glacial de San Gabriel corresponde a un avance durante un Máximo Avance Glacial Local o LLGM entre los ~45-36 ka BP, concordante con eventos de mayor precipitación y humedad en Los Andes centrales entre los ~33°S y ~35°S. Por su parte, el sistema glacial de La Engorda, registra dos pulsos de avance glacial datados entre los ~24-18 y ~10 ka BP. Estos pulsos son consistentes con los eventos húmedos reportados en Laguna Tagua Tagua (Valero-Garcés et al., 2005). Depósitos glaciolacustres y fluvioglaciales de baja energía en la zona proglacial del sistema de La Engorda, datados a través de métodos 14C, registran temporalidad vinculada con un período frío breve denominado Younger Dryas. Las variaciones en las ELA's modernas respecto a las estimadas para los períodos del Último Máximo Glacial (LGM) y Último Máximo Glacial Local (LLGM), se realizan a través de la reconstrucción de paleoglaciares, los descensos en las Alturas de las Líneas de Equilibrio son concordantes con las variaciones del flanco este de la cordillera de Los Andes, observándose disminuciones de ~1000 - 1200 metros, entre el período actual y el LGM. Los resultados de esta tesis confirman la importancia de las precipitaciones en los avances de los glaciares de montaña de Los Andes frente a Santiago y sugieren la relevancia tanto de la elevación de las temperaturas mínimas como de la disminución de la cantidad de días con registro bajo 0°C en su retroceso. Estos resultados son consistentes con las estimaciones de ELA's a escala del Pleistoceno tardío y la variación de sólo 500 metros entre el LLGM (~45-36 ka BP) en el sistema de San Gabriel y el LGM (~24-18 ka BP) en el sistema glacial de La Engorda vinculado a condiciones paleoclimáticas de mayor precipitación; por otro lado la abrupta elevación de las ELA's entre el LGM y la actualidad son coherentes con disminuciones en las precipitaciones así como también aumentos en las temperaturas. Lo anterior muestra la sensibilidad de los glaciares subtropicales de Los Andes en relación al escenario de calentamiento regional proyectado en el marco del cambio global.

Examina la evolución tectonotermal de un segmento clave del basamento metasedimentario de la Cordillera Oriental del Perú (el Complejo Huaytapallana) y se demuestra que ha experimentado un evento orogénico de alto grado no antes documentado, ocurrido hace 260 Ma (Pérmico medio), basado en dataciones de U-Pb y Th-Pb en monacitas provenientes de paragneises, y dataciones U-Pb en anillos de recrecimiento de zircones encontrados en el leucosoma, consistente con el crecimiento de rutilo metamórfico en los 255 Ma en las unidades de bajo grado. La información de U-Pb en apatitos (260 a 230 Ma) en todas las unidades es consistente con el enfriamiento a partir del pico de metamorfismo en los 260 Ma. La geocronología de U-Pb en zircones de los plutones pre-tectónicos dio edades que varían entre los 302 Ma a los 260 Ma. Esta información geocronológica es complementada con datos de edades U-Pb en zircones de otros segmentos a lo largo de la Cordillera Oriental del Perú.

Magíster en Ciencias, Mención Geología / Los estudios de Paleomagnetismo realizados en el Norte de Chile revelan que el patrón de primer orden de las rotaciones tectónicas en sentido horario ahí calculadas está relacionado a la formación del Oroclino Boliviano. Diversos estudios indican que el evento principal en la formación de este el oroclino se habría desarrollado durante el Paleógeno, aunque este permanecería activo en la actualidad. Sin embargo, en las rocas del Mesozoico se ha medido rotaciones tectónicas en el sentido horario mayores a las predichas por este mecanismo, lo que indica la existencia de al menos una rotación tectónica anterior al Paleógeno. En la Cordillera de la Costa del norte de Chile estas rotaciones anteriores han sido relacionadas con la actividad de fallas de mesoescala, las cuales, no obstante, no han sido adecuadamente identificadas debido a la ausencia de mapas geológicos actualizados y a la escala adecuada. El presente estudio se basa en la determinación de rotaciones tectónicas a partir de un estudio de paleomagnetismo en la Cordillera de la Costa en torno a la ciudad de Taltal, en el cual se integró la información de 3 cartas de Geología Básica (1:100.000), lo que condujo a la definición de tres Dominios Estructurales. En ese contexto se analizaron los resultados de la desmagnetización de 95 nuevos sitios y algunos sitios publicados previamente. Estos sitios se ubican en unidades estratificadas, hipabisales y plutónicas de edad comprendida entre el Devónico Superior-Carbonífero Superior hasta el Cretácico Inferior. Al norte de la Falla Taltal (Dominio Paposo) se observó que los plutones de edad cretácica registran una mayor rotación en sentido horario que los plutones de edad jurásica. Al sur de esta falla, las localidades con magnetización más antigua (Triásico Superior-Jurásico Superior) registran una mayor rotación horaria que las rocas remagnetizadas y plutónicas del Cretácico Inferior. Estos antecedentes indican que la Falla Taltal marca una segmentación tectónica en el área, que no sólo separa estos patrones de rotaciones diferentes, sino que además proporciona un mecanismo de rotaciones de bloques desacoplado del proceso de formación del Oroclino Boliviano.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geología / Memoria para optar al título de Geólogo / 27/05/2021

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico / El sensoramiento remoto en el rango de las microondas y su relación con las propiedades físicas del manto de nieve han sido ampliamente estudiados en los últimos años. Sin embargo, no ha sido evaluada en la Cordillera de los Andes, tal como es el caso de los Andes Centrales de Chile ubicados entre las latitudes 29,5ºS y 36,5ºS. La ventaja de las microondas radica en su capacidad para penetrar el manto nival y recoger información del equivalente de agua en nieve (SWE). El objetivo del presente trabajo es explorar el uso de microondas pasivas del producto L2A de AMSR-E (Advanced Microwave Scanning Radiometer - Earth Observing System), y su relación con el SWE en 3 cuencas experimentales en los Andes Centrales de Chile. Para ello se procesó la temperatura de brillo (Tb) en la frecuencia de 36,5 GHz (14 km x 8 km) a nivel de estación, puntos de grilla y subcuencas; y se utilizó un reanálisis de SWE (0,05º) elaborado para los Andes extratropicales de Chile para el periodo 2002-2011. La relación entre la mínima Tb de cada temporada (abril marzo) y el SWE concurrente a esta presenta coeficientes de determinación (R2) superiores a 0,50 en cuencas del sector centro y norte (>3000 msnm) de los Andes Centrales de Chile, e inferiores a 0,20 hacia el sector sur (<3000 msnm). Existe alta variabilidad en la relación Tb-SWE asociada a la distribución latitudinal de la elevación y vegetación en Chile Central; así como a la heterogeneidad de las propiedades del manto nival en cuencas de topografía compleja. Finalmente, se comprobó que las microondas contienen información relevante para el potencial monitoreo interanual del SWE en zonas elevadas, con escasa vegetación y bajo contenido de agua líquida en el manto nival.

This study utilised U-Pb geochronology, and 40Ar/39Ar and (U-Th)/He thermochro-nology to delineate arc magmatism, metamorphism, and exhumation of the pericratonic Yukon-Tanana terrane in the McQuesten map area of west-central Yukon, Canada. SHRIMP U-Pb ages delineate Mid to Late Paleozoic arc magmatism and fit key units into the regional lithotectonic framework of the terrane. The juxtaposition of unmetamorphosed and predomi-nantly undeformed Devono-Mississippian rocks in the northwest of the study area with polydeformed and up to amphibolite facies metamorphosed rocks in the southwest suggests a crustal-scale discontinuity, the Willow Lake fault, bounds the two domains. The asymmetric distribution of 40Ar/39Ar ages across the fault suggest it is extensional, and was active in the Early Jurassic. Zircon (U-Th)/He ages delineate erosion of rocks in the northwest through the upper crust during the Late Triassic and Late Jurassic to Early Cretaceous followed by Mid-dle Cretaceous erosion of the southwestern domain and possibly fault reactivation.