Geólogo / El Campo Geotermal el Tatio es un laboratorio natural para el estudio de geysers. Es el tercer campo de geysers más grande del mundo, y el más grande del hemisferio sur, y presenta un clima y accesibilidad excelentes para realizar mediciones. A pesar de la gran cantidad de estudios geológicos en El Tatio, no existen trabajos específicos que intenten dilucidar el comportamiento eruptivo de los geysers. Esta memoria comprende la aplicación de una metodología para medir descarga de forma indirecta en los canales de flujo de tres geysers en El Tatio. Tiene como objetivo principal validar la metodología, discutir sobre los resultados y entregar las primeras pistas sobre el comportamiento eruptivo de estos tres geysers. Incluye además una revisión bibliográfica de los estudios sobre geysers en el mundo. El Tatio presenta dos geysers en su Cuenca Media que hacen erupción de manera continua y caótica. Un tercer geyser estudiado se encuentra en la Cuenca Superior y presenta erupciones periódicas. La metodología aplicada es válida para medir variaciones de descarga en geysers cuando se busca encontrar una relación entre la descarga, y variaciones en el ciclo eruptivo. Siempre es conveniente contrastar las mediciones con estimaciones de descarga teóricas con el fin de controlarlas, ya que estas tienden a sobre-estimar la descarga. Los geysers en la Cuenca Media tiene características que implican que su comportamiento se debe a una mecánica controlada por una zona de fractura asociada al Sistema de Falla de Tucle. Los ciclos eruptivos estarían controlados por la porosidad y la geometría de la zona de falla. El geyser en la Cuenca Superior presenta dos fases eruptivas bien marcadas, la primera es explosiva y la nucleación de burbujas juega un rol importante en esta, luego la descarga es principalmente líquida sin fase vapor generando un estado de explosividad menor, se propone a éste geyser como un buen análogo de erupciones volcánicas. Este trabajo abre la puerta a futuros desafíos relacionados principalmente con el estudio de la mecánica de geysers, su comportamiento eruptivo y la fragilidad de sus sistemas. Además esta memoria propone la aplicación de una metodología que junto a otras mediciones pueden llegar a ser una herramienta importante en dilucidar el cómo funcionan los geysers y como podemos preservarlos.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Los geysers son fenómenos escasamente estudiados, aún existen preguntas claves acerca de los procesos que controlan sus erupciones, en particular la fuente asociada a estas. Durante el mes de octubre de 2012, los datos sísmicos se registraron en la superficie alrededor del géiser "El Jefe", ubicado en El Tatio, Chile. Este géiser tiene ciclos eruptivos excepcionalmente regulares. Principalmente se identificaron dos etapas en la erupción: (1) Recarga, asociado a una expansión radial de la superficie alrededor del géiser, (2) Descarga, asociada con una contracción radial de la superficie alrededor del géiser. Se estudia el comportamiento elástico asociado con los ciclos de erupción géiser, y se asocia con una fuente dada por una cavidad esférica superficial sometido a una variación de presión, de forma análoga a la cámara de magma de un volcán. Desarrollamos una nueva metodología para modelar la fuente con un comportamiento migratorio. El estudio encontró que las deformaciones son producidos por las condiciones internas del sistema, y que las regiones de presión que producen la deformación tienden a migrar espacialmente en diferentes etapas de los ciclos eruptivos. / Geysers are poorly studied phenomena, there are still key questions about the processes that control its eruptions, particularly those associated with the source. During the month of October 2012, seismic data were recorded on the surface around the geyser "El Jefe", located in El Tatio, Chile, which has an exceptionally regular eruptive cycles. Primarily we identified two stages in the eruption: (1) Recharge, associated with a radial expansion of the surface around the geyser, (2) Discharge, associated with a radial contraction of the surface around the geyser. We model the deformations related with the eruptive cycles using a source given by a shallow spherical cavity submitted to a pressure variation, analogous to the magma chamber of a volcano. We develop a new methodology to model the source with a migratory behavior. The study found that the deformations are produced by the internal conditions of the system, and that the regions of pressure that produced the deformation tend to migrate spatially in different stages of eruptive cycles. / Este trabajo ha sido financiado por Proyecto Fondap Conicyt 15090013 "Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes (CEGA)"

Geólogo / Los géiseres son fenómenos naturales sumamente raros alrededor del mundo, se han documentado aproximadamente 1000 de los cuales 80 se concentran en el Campo Geotermal El Tatio, siendo el tercer campo de géiseres más grande del planeta. Este galardón lo posiciona en un sitio ideal para estudiar el comportamiento eruptivo de los géiseres. La presente investigación se enfoca en identificar los intervalos eruptivos de los géiseres estudiados y en determinar si existen interacciones entre cuatro géiseres de la Cuenca Media. A partir de estos resultados más las observaciones en terreno se asociarán a un modelo teórico que se adecúe a los resultados obtenidos. La metodología utilizada se basa principalmente en mediciones de temperatura de los fluidos al interior del conducto o en los flujos de salida, con el fin de obtener una señal digital que dé cuenta de diferentes peaks, los cuales están relacionados a las erupciones de los géiseres. Las mediciones realizadas en los géiseres de la Cuenca Media están influenciadas fuertemente por el ciclo de temperatura diario, por ello fue necesario filtrar la señal para recuperar sólo las frecuencias altas que evidencian periodicidades propias del ciclo eruptivo de los géiseres. La señal filtrada muestra patrones que indican que existen interacciones entre ellos. En el géiser Vega Rinconada se identificó un intervalo entre erupción multimodal, donde existe una frecuencia dominante que corresponde a 1,84 horas. Todos los géiseres mencionados anteriormente se asocian al modelo de fractura de Ingebritsen y Rojstaczer (1993; 1996). En cambio, en el géiser El Jefe se observa un comportamiento unimodal con un intervalo entre erupción bien marcada de 2,19 min y una configuración más afín al modelo de cámara-conducto de Steinberg et al. (1982). Este trabajo marca un precedente para futuros estudios en el Campo Geotermal El Tatio, en relación al entendimiento de la dinámica de los géiseres, aportando las primeras ideas con respecto al comportamiento eruptivo de los géiseres, las cuales pueden servir de bases para realizar modelos a futuro que permitan entender la mecánica que hay detrás de ellos.

Geóloga / En el contexto energético de Chile, en que la capacidad instalada es de 18703.6 MW (correspondiente al 99 % de la capacidad instalada nacional), en que la matriz de energía eléctrica de Chile está compuesta principalmente por hidroelectricidad y generación de origen térmico, que la capacidad de generación debería aumentar en 800 MW/año y que el costo de energía eléctrica va en aumento con el tiempo, resulta imprescindible considerar nuevas formas de generar energía eléctrica. Las características geológicas del país, con un arco volcánico activo con manifestaciones termales que se extienden de norte a sur, sugieren que Chile posee un alto potencial geotermal. En efecto, Lahsen (1986) realizó una estimación preliminar del potencial geotermal asociado a recursos de mediana a alta entalpia (> 150ºC) en Chile. La estimación arrojó valores del orden de 16.000 MW por al menos 50 años que correspondería prácticamente a duplicar la capacidad actual de generación. En el presente trabajo se realizan estimaciones del potencial de generación de energía eléctrica del Campo geotermal de El Tatio, que se ubica en la segunda región de Antofagasta, en el norte de Chile (22.33°S, 68.01°W), con el método del volumen con simulaciones de MonteCarlo. El método consiste en encontrar la función de probabilidad del potencial geotérmico a partir de variables aleatorias; evalúa la función a estudiar en n escenarios diferentes seleccionados de manera aleatoria, asignando al azar un valor a cada variable en su dominio de pertenencia. Para llevar a cabo la estimación se analiza la geoquímica y geotermometría de las fuentes termales, se estiman los valores de los parámetros variables de la simulación teniendo en cuenta la geología. Se efectúan ajustes normal y de Birnbaum-Saunders (B-S) a los resultados junto con un análisis de sensibilidad de cada parámetro. Finalmente se compara con estimaciones hechas por empresas de exploración geotérmica. Los resultados obtenidos indican que para B-S (el mejor ajuste) se tiene que con un 90% de probabilidad la capacidad de generación de energía eléctrica se encuentra en el rango superior a 33 MW, con un 55% de probabilidad en el rango superior a 59 MW y con un 10% de probabilidad en el rango superior a 93 MW. Mediante el análisis de sensibilidad, el escenario más favorable se alcanza con el valor máximo del área y es de 90.32 MW, comparable con la estimación hecha por Geotérmica del Norte (GDN, 2010) de 91 MW.