Geóloga / El estudio del presente trabajo de título tiene por finalidad conocer la ocurrencia, distribución y concentraciones de tierras raras en el yacimiento El Teniente. Las tierras raras son un grupo de 17 elementos químicos: escandio, itrio y los 15 elementos del grupo de los lantánidos (lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio). En este trabajo se presenta el resultado para los siguientes 14 elementos: lantano, cerio, praseodimio, neodimio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio. Para este estudio se definieron 6 unidades monolitológicas, considerando el análisis químico de 405 muestras de sondaje, siendo las siguientes: Complejo de Brechas Braden, Complejo Máfico El Teniente, Brechas de Cuarzo y Anhidrita, Pórfido Dacítico, Pórfido Diorítico y Tonalita. Las tierras raras se presentan en fosfatos, carbonatos, óxidos y silicatos. Dentro de las litologías del yacimiento las concentraciones de REE ocurren en apatito, biotita y plagioclasa a nivel traza. Las REE no presentan relación con sulfuros de cobre. Se obtuvo como resultado que las seis principales litologías presentes en el yacimiento El Teniente presentan mayores concentraciones de tierras raras livianas con respecto a las tierras raras pesadas. Las tierras raras livianas están correlacionadas entre sí, así como las tierras raras pesadas. Dentro de las tierras raras livianas las concentraciones son similares en todas las litologías, mientras que existen dos grupos dentro de las tierras raras pesadas. Se propone la presencia de dos pulsos magmáticos distintos en diferentes períodos. Las concentraciones de tierras raras dentro del yacimiento son menores que aquellas determinadas en la roca caja, la formación Farellones. Existe un empobrecimiento de las REE en los concentrados, mientras que hay un enriquecimiento de estos elementos en los relaves. El yacimiento presenta bajas concentraciones de estos elementos, con respecto a yacimientos donde se explotan las tierras raras, con un promedio inferior a la centena de ppm, por tanto, su explotación no es viable. / 02/10/2020

Geóloga / En la XV región de Chile existe un déficit hídrico que, sumado a la creciente demanda de agua, hace necesario estudiar el recurso hídrico. Este estudio se focaliza en la subcuenca endorreica altiplánica del Salar de Surire, y busca comprender el origen las aguas de la cuenca, sus procesos hidrogeoquímicos, y su calidad. Esta cuenca se encuentra constituida principalmente por formaciones volcánicas y por depósitos de clastos volcánicos. En su base se forma un salar con ocasionales cuerpos lacustres. El clima es desértico-subdesértico, en donde en el verano austral ocurren los mayores eventos de precipitación. La escorrentía del salar se encuentra marcada por el Río Surire, vertientes frías menores a lo largo del perímetro del salar, y por una zona de manifestaciones termales en el costado SE. Se analizaron 16 muestras que cumplieron el BI, distribuidas en 3 campañas: 6 muestras de noviembre del 2015, 5 muestras de mayo del 2016 y 4 muestras de agosto del 2016. Su temperatura fluctúa entre los 2,3°C a 46°C, siendo la mayoría de las muestras clasificadas como agua termal. El pH es neutro/alcalino, variando de 6,5 a 9,5. La CE es lo que más varía, desde los 100 μS/cm a los 71.500 μS/cm El tipo de agua varía de bicarbonatadas cálcico-magnésico sódicas a aguas cloruradas sódicas, siendo las primeras de menor mineralización y lejanas al salar, y las segundas de mayor mineralización y cercanas o sobre el salar. A partir del contexto geológico y del análisis de diagramas binarios, se sugiere la presencia de procesos de disolución de carbonatos y sulfatos de calcio y magnesio en la química del agua analizada. Las muestras presentan un exceso de sulfato que puede indicar un aporte diferente al mencionado. Las concentraciones de sílice están directamente relacionadas con la temperatura sugiriendo que la interacción agua/roca puede ser el origen de este elemento. Los datos isotópicos indican que las muestras poseen, en general, un origen meteórico, y algunas presentan procesos de fraccionamiento isotópico asociado a evaporación. Las simulaciones en PHREEQC corroboraron los procesos de interacción agua/roca y disolución evaporítica. Los resultados de las simulaciones geoquímicas permitieron diferenciar las probables litologías en contacto con las muestras estudiadas. Esto, junto con una definición de unidades hidrogeológicas a partir de trabajos anteriores, logró resumir que: depósitos aluviales y fluviales Pa, Ha, y tobas fracturadas de OMI(b), poseen capacidad acuífera; la de los depósitos glaciales Qg es media/baja; la de estructuras volcánicas es variable; y, finalmente, los depósitos evaporíticos del salar pueden poseer capacidad acuífera ya sea a partir de permeabilidad primaria o secundaria. Finalmente, las aguas no cumplen con la norma de agua potable y siete de las ocho muestras tampoco cumplen con la norma de riego NCh1333. La muestra que sí cumple, es posible utilizarla para ese fin con un monitoreo constante asociado.

El objetivo del presente estudio es determinar la calidad del agua subterránea de la cuenca del estero Punitaqui, e identificar y cuantificar una posible contaminación por sustancias químicas en las aguas, que afectaría al pueblo homónimo ubicado en la IV Región de Coquimbo. A partir de los análisis químicos del agua subterránea, es posible separarlas en 3 grupos. El primero de ellos incluye gran parte de la zona estudiada, y sus aguas son de composición bicarbonatada y cálcica a calcosódica. El segundo grupo lo constituyen aguas de la zona inmediatamente aguas abajo del tranque de relave de la mina Los Mantos de Punitaqui (Au-Cu), ubicado en el sector de Pueblo Nuevo, cuyas aguas son de composición sulfatada y cálcica, mientras que el último grupo abarca aguas de zonas relativamente cercanas a los principales yacimientos mineros del área de estudio, y son de composición bicarbonatada a sulfatada y cálcica a calcosódica. La dirección general de los flujos subterráneos es hacia el NW, siguiendo el mismo sentido de las aguas superficiales del estero Punitaqui. Los parámetros medidos en terreno indican que cercano a la zona de recarga el agua subterránea posee un pH levemente alcalino (entre 7 y 8) y una baja cantidad de oxígeno disuelto (OD), mientras que aguas abajo las aguas se van acidificando, hasta llegar a un pH cercano a 6, y el ambiente se vuelve oxidante (alto OD). Con respecto a la conductividad eléctrica (CE), en general toda la cuenca posee bajos valores (menor a 1000 µS/cm). Las aguas del sector de Pueblo Nuevo poseen valores altísimos de CE (mayor a 2500 µS/cm), un pH muy alcalino (sobre 8,5) y un ambiente reductor (bajo OD relativo al resto de la cuenca). Estas aguas subterráneas, de composición sulfatada y cálcica, y con una cantidad de sólidos totales disueltos (TDS) que sobrepasan notablemente al resto de las aguas estudiadas, es considerada una zona anómala con respecto a las aguas del área de recarga aguas arriba de ésta, y posee una extensión de tan sólo 2 km. Como la composición principal del acuífero es bicarbonatada y cálcosódica, se infiere que contiene aguas infiltradas recientemente y de circulación local, con poco tiempo de interacción con las rocas circundantes. El origen de la anomalía identificada en las aguas de Pueblo Nuevo no es posible determinarla con certeza con los datos químicos que se tienen, pudiendo tener un origen natural, antrópico, o ambos. Al haber un gran yacimiento de Au, Cu y Hg, es innegable un grado de contaminación natural por exceso de sulfatos, generados por oxidación de la gran cantidad de sulfuros (principalmente pirita) que éste posee, proceso que ha sido acelerado por la exposición al ambiente subaéreo de dichos sulfuros durante el proceso de extracción de mineral, realizado desde tiempos coloniales. El pH alcalino a neutro observado en casi toda el área de estudio es propia de aguas en equilibrio con rocas intrusivas del Batolito Illapel, litología dominante en toda la cuenca. La causa de la alcalinidad de las aguas de Pueblo Nuevo probablemente se deba a la utilización de cal para neutralizar el drenaje ácido producido en los procesos de lixiviación, o bien a la infiltración de las aguas extremadamente alcalinas (sobre 10) usadas en el proceso de flotación, ambos relacionados a la explotación de la mina Los Mantos de Punitaqui. Asimismo, la gran cantidad de sulfatos medidos en esta localidad da cuenta de un medio sólido sumamente oxidado y de una fase líquida muy reducida, evidenciado por las bajas cantidades de oxígeno disuelto medidas en dichas aguas. Estas condiciones de pH y redox ayudarían a los metales pesados a diluirse y presentarse en su especie más reducida, y por ende más peligrosa. Sin embargo, la presencia de estos metales disueltos en las aguas de toda la zona de estudio es prácticamente nula. Cabe señalar que sólo el sector de Pueblo Nuevo presenta algún grado de contaminación según las normas chilenas para agua potable (NCh. 409) y para su uso en riego (NCh. 1333), mientras que el resto de la zona estudiada posee aguas de muy buena calidad para su consumo y su uso en riego. Anexo al objetivo central, este trabajo pretende ser una línea de base para el estudio de las aguas subterráneas de la cuenca del Estero Punitaqui, dada la falta de estudios públicos relacionados a éstas.

En el Distrito Minero de Talcuna, ubicado entre las coordenadas UTM 6.696.000 N – 316.000 E y 6.691.000 N – 323.000 E (IV Región, Chile) se explotan depósitos estratoligados de cobre-plata, en los que la mineralización precipitó y está hospedada en estructuras y estratos de tobas pertenecientes a la parte superior del Miembro 1 de la Formación Quebrada Marquesa (Barremiano Superior – Albiano; Aguirre y Egert, 1965), evidenciando un importante control estructural-estratigráfico. En el presente trabajo se estudian las rocas, vetas y mantos mineralizados de dicho distrito, tanto al interior mina Coca Cola 1, como en superficie. El objetivo es, mediante un estudio petrográfico, de difracción de rayos X y geoquímico, establecer una relación entre la mineralogía de alteración y la mineralización existente en el sector, basándose en la hipótesis que existe una alteración hidrotermal sobreimpuesta a un metamorfismo regional de bajo grado. Los estudios geoquímicos, petrográficos y de difracción de rayos X, realizados en muestras mineralizadas, muestran la existencia de una alteración, en todo el sector, dominada principalmente por la asociación mineral clorita, albita y calcita, y de forma incipiente, una alteración compuesta por la asociación mineral feldespato potásico, sericita y analcima en las unidades mineralizadas. Sin embargo, ambas alteraciones no se encuentran asociadas directamente a altas concentraciones de Cu y Ag, por lo que no se ha observado una mineralogía de alteración característica asociada a la mineralización de cobre. La única evidencia clara asociada mineralización la constituye la presencia de baritina, que precipitaría directamente a partir de los fluidos hidrotermales. Los estudios geoquímicos realizados en las distintas unidades establecen que los elementos fueron removilizados a lo largo de la columna estratigráfica, fenómeno relacionado probablemente a la alteración hidrotermal. Los resultados revelan una disminución en elementos asociados a mineralización y alteración en las unidades superiores, lo que sugiere que la intensidad de los fluidos ha disminuido a medida que éstos evolucionan.

Geólogo / La gran mayoría de los depósitos mineros aflorantes en el norte de Chile se encuentra bajo explotación o bien ya han sido explotado. Frente a esto, surge la necesidad de generar nuevas metodologías de exploración en zonas cubiertas enfocadas a encontrar depósitos de cobre aún no descubiertos. El objetivo de este trabajo es demostrar que la presencia de anomalías geoquímicas de los diferentes elementos (Cu, Na y Cl) al interior de vetillas y fracturas rellenas en superficie presenta una fuerte relación con la mineralización en el subsuelo. Para este fin se realizaron estudios geoquímicos y mineralógicos en el sector sur del Yacimiento Mantos de la Luna, un depósito del tipo estratoligado ubicado 20 km al sur de Tocopilla al interior de la Cordillera de la Costa. Para identificar cualitativamente el contenido mineralógico de las distintas vetillas se realizaron análisis de difracción de rayos X, mientras que para la determinación cuantitativa de los distintos elementos se realizaron análisis mediante espectrometría por plasma acoplado inductivamente por espectroscopía de emisión atómica (ICP-AES). Se identificaron tres poblaciones según contenido en cobre al interior de las vetillas, encontrándose una fuerte relación entre la población anómala positiva alta (>200 ppm) presente en arcillas y la mineralización del yacimiento en el subsuelo. Adicionalmente se reporta relación entre las anomalías de Na y Cl soluble en superficie contenidas en yesos y arcillas con la distribución de la mineralización del depósito. Se sugiere que estas anomalías serían generadas producto de bombeo tectónico, mediante el cual fluidos ascendentes lixiviarían metal base en el subsuelo acarreándolo hacía la superficie. Finalmente se concluye que la metodología aquí presentada es bastante útil y puede usarse como guía de exploración en zonas cubiertas.

En el sector costero entre Laguna Verde y Punta Gallo afloran de manera continua rocas del Carbonífero Superior. Están intruidas y en contacto por falla con rocas de edad jurásica. En este trabajo se estudió la anatomía plutónica y las relaciones de contacto entre las litologías del Jurásico Medio y del Carbonífero Superior. En particular se investigó la relación de estos últimos con rocas básicas del sector de Quintay. Se obtuvieron además edades U-Pb por SHRIMP II en circones para un gabro de hornblenda y piroxeno (168,9 ± 1,4 Ma) al sur de Playa Quintay y para una granodiorita néisica (311.5 ± 3.3 Ma) de Playa Chica, Quintay. Observaciones de terreno junto con análisis petrográficos, geoquímicos y geocronológicos permitieron definir grupos litológicos. Entre ellos: rocas básicas como enclaves, gabros y diques; tonalitas a dioritas cuarcíferas del Jurásico Medio y rocas graníticas a granodioríticas del Carbonífero Superior con distintos grados de deformación. Además, se observa mezcla con distintos grados de hibridación entre los cuerpos básicos y félsicos. Los cuerpos básicos jurásicos en el sector de Laguna Verde y Tunquén presentan evidencia petrográfica que hace interpretar que fueron intruidos. La falta de bordes de reacción y otras estructuras y la deformación común de cuerpos básicos y su leucosoma se debe a que la roca albergante estaba caliente y semi-ductil cuando se produjo la intrusión. Las rocas son peraluminosas a metaluminosas. Las rocas del Paleozoico son exclusivamente peraluminosas. La mayoría de las rocas estudiadas resulta ser subalcalina y los granitoides paleozoicos, el neiss tonalítico de Playa Las Docas y el gabro de Punta Gallo se asocian a series toleíticas. Los diagramas de Harker muestran que las rocas paleozoicas tienen patrones de correlación negativa y altos valores de SiO2, distintos a los gabros y rocas jurásicas. Los diagramas de tierras raras (REE) mostraron en general patrones enriquecidos en tierras raras pesadas (HREE) y levemente empobrecidos en tierras raras livianas (LREE), debido a un fraccionamiento en la fuente de hornblenda. Rocas del Paleozoico además gabros y enclaves de Quintay muestran anomalías positivas de europio (Eu). El resto de las rocas tiene anomalías negativas de Eu debido a variaciones en el estado de oxidación del magma y/o por cúmulos de plagioclasa. Patrones de REE más fraccionados se observan en rocas del Complejo Metamórfico de Valparaíso (CMV) y rocas paleozoicas; mientras los patrones más planos de REE caracterizan el gabro de Punta Gallo. Los diagramas multi-elementos normalizados con respecto al E-MORB muestran que la variación en la composición de elementos traza para rocas básicas se encuentra limitada entre IAB y el E-MORB. Los patrones de elementos traza de las rocas paleozoicas son similares a los de la corteza continental superior promedio. Tonalitas a dioritas cuarcíferas del Jurásico Medio tienen patrones enriquecidos en elementos incompatibles en un factor de 10 y por comparación se pueden asociar a fuentes propuestas para rocas coetáneas de la zona. El cambio de fuentes corticales en el Paleozoico a fuentes mantélicas en el Mesozoico puede explicarse por: (1) un aumento del ángulo de subducción que produjo un “rollback” de la zona de subducción y una transferencia de la zona de fusión hacia fuentes mantélicas; (2) delaminación de la litósfera oceánica en subducción como la causa del cambio de fuentes. Las características geoquímicas y geocronológicas observadas en las rocas de la zona entre Quintay y Punta Gallo muestran este cambio de fuentes en el tiempo. Esto permite proponer a través de isótopos de Hf y oxígeno una fuente empobrecida para el gabro de piroxeno y hornblenda de Quintay (Jurásico Medio) y una fuente cortical para la granodiorita néisica de Playa Chica, Quintay (Carbonífero Superior). Complementar la información restringida elaborada durante este trabajo con una serie de datos de isótopos podría confirmar y/o servir para proponer un nuevo modelo de evolución geodinámica para la zona.

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Geólogo / El presente estudio se realizó en el Complejo Volcánico Tres Puntas, el cual presenta una extensa zona de alteración hidrotermal ubicada en la Cordillera Claudio Gay, Región de Atacama, en el noreste de la franja de Maricunga. Dado su contexto geodinámico y metalogénico, el área de estudio presenta un gran interés para la prospección de metales preciosos. En el área de estudio se realizó una campaña de exploración básica, en la cual se recolectaron 113 muestras de superficie (rocas y suelo) y se reconocieron las características litológicas, mineralógicas y texturales de varios de los puntos de muestreo. Se analizó la composición química de roca total de las muestras, obteniéndose concentraciones para 49 elementos mayores y trazas, respectivamente mediante ICP-MS e ICP-ES. Asimismo se obtuvieron las concentraciones de Au mediante AAS, utilizando un ensayo de fusión a fuego. En términos generales, las características geoquímicas, mineralógicas y de alteración, son compatibles con un sistema epitermal de Au de alta sulfuración. Los datos geoquímicos fueron estudiados utilizando redes neuronales artificiales (RNA). La aplicación de esta técnica permitió realizar un análisis multi-elemento de este set de datos, el cual incluye un número elevado de muestras con características litológicas y mineralógicas variadas. Como resultado del análisis mediante RNA, fue posible sub-dividir el set de datos en 6 Grupos Geoquímicos, es decir, 6 conjuntos de muestras con características geoquímicas similares. La proyección de esta información sobre el área de estudio, permitió identificar marcadas zonaciones geoquímicas, donde destacan dos zonas prospectivas, distanciadas aproximadamente en 1 km, que se caracterizan por concentrar las muestras con mayores valores de Au y Ag, además de las mayores abundancias de Pb, As, Sb, Te, Bi, Se, Sn, W y S (muestras de los Grupos Geoquímicos 3, 4 y 6). Estas correlaciones geoquímicas coinciden con las esperadas para sistemas epitermales de metales preciosos. El carácter prospectivo de estas zonas se ve reforzado dado que ellas coinciden estrechamente con una zona de alteración argílica avanzada y con una zona de alteración silícea. Las muestras con mayores valores de Cu se correlacionan con las mayores abundancias de Co y Cd (Grupo Geoquímico 5) y estarían relacionadas a rasgos de mayor profundidad (asociados a metales base) por lo que se interpreta como posibles estructuras locales (fallas de colapso) y además se relacionan con un cuerpo intrusivo hipabisal de composición diorítica que aflora en una de las zonas prospectivas. Cabe destacar que las muestras asociadas al Grupo Geoquímico 2 comparten algunas características con el Grupo Geoquímico 5, pero presentan una distribución espacial más dispersa, con algunas muestras dentro de las zonas que se definen como más prospectivas. Las muestras asociadas al Grupo Geoquímico 1 marcan una zona de bajo interés prospectivo ya que presenta algunas características geoquímicas afines con los Grupos Geoquímicos 3 y 6, pero no se relacionan con las anomalías esperadas para sistemas epitermales de metales preciosos.

Geólogo / El Plomo y Ortiga se ubican al oeste del yacimiento Río Blanco-Los Bronces, el cual se ubica dentro de la franja Mioceno - Plioceno de pórfidos de Chile central entre las latitudes 33° y 35° S inmediatamente al sur de la zona de "flat-slab". El Plomo se ubica a 4 km del rajo abierto de Los Bronces y se ha distinguido biotita secundaria localizada, junto con raíces epitermales controladas estructuralmente, brechas hidrotermales de turmalina-cuarzo, junto con diferentes cuerpos porfídicos no mineralizados. Ortiga se encuentra ubicado 9 km al W de la mina Los Bronces y corresponde a un sistema epitermal de alta sulfuración como impronta de un sistema tipo pórfido Cu-Mo en profundidad. El presente trabajo tiene por objetivo una comparación geoquímica y, si es posible, genética de las zonas de alteración El Plomo y Ortiga y a la vez determinar un modelo conceptual del prospecto El Plomo. Consiste en el análisis de 548 muestras analizadas mediante ICP-MS, de las cuales 317 se tomaron en El Plomo y 231 en Ortiga. En la zona de pueden apreciar rocas de la secuencia volcánica de La Formación Farellones (22 11 Ma) la cual sobreyace por una discordancia progresiva a la secuencias volcano-clásticas de la Formación Abanico (36 - 16,1 Ma) y diferentes cuerpos intrusivos Miocenos desde plutones de dimensiones batolíticas (Ej. Batolito San Francisco), hasta stocks relativamente pequeños dispersos en una faja norte-sur. Para la geoquímica se realizaron análisis univariable y multivariable mediante Análisis de componentes principales (ACP). En El Plomo el análisis univariable se desprende que los elementos Cu, S, As, Al, Fe, Mg, Ni, Sr, Li, Ca, Co presentan una tendencia NW a NNW sobre una zona de fallas NNW. La zona no presenta anomalías de Cu (<175 ppm), sin embargo, el Pb y Zn muestran anomalías importantes de hasta 224 ppm y 603 ppm. La relación Cu/[Pb+Zn] muestra una zonación de un centro enriquecido en Cu con un halo enriquecido en Pb-Zn. En Ortiga el ACP arrojó el componente As, Au, Sr, Mo, Te, Fe, Bi, Se, Tl, Sb, conjunto de elementos característicos de un sistema epitermal de alta sulfidización proximal a la fuente de los fluidos hidrotermales. Los elementos Mg, Al, Li, Zn, Co, Y, Ni, V, Mn, Sc, Ca, Ga, Ce, La, Cu presentan anomalías negativas en las zonas de argílico avanzado marcando claramente el límite con la zona argílica. En Ortiga la asociación de alta sulfidización encontrada mediante ACP (As-Au-Sr-Mo-Te-Fe-Bi-Se-Tl-Sb) indica que existen 2 zonas proximales al origen de los fluidos hidrotermales. La distribución de los elementos de alta sulfuración inmóviles en condiciones ácidas en Ortiga como el As, Hg, As/Pb y de elementos móviles como Cu, Pb, Zn, Fe en conjunto con los estudios hechos con SWIR implican que una de estas dos zonas es la más proximal a la fuente de los fluidos hidrotermales, aumentando la probabilidad de la existencia de un sistema pórfido cuprífero en profundidad. Tanto El Plomo como Ortiga presentan zonaciones típicas de un sistema hidrotermal tipo porfídico Cu-Cu/Mo y representan distintas partes en un pórfido.