Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / El valle de Lonquimay (38.46°S) se localiza en el extremo septentrional de la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui, que se extiende por 1200 km como un sistema transcurrente dextral y que es el elemento estructural dominante del intra-arco de la Zona Volcánica Sur de los Andes. A lo largo de esta zona de falla se emplazan los principales centros volcánicos de la región, algunos de los cuales tienen asociados sistemas geotermales, como Tolhuaca y Sierra Nevada, a unos 20 km al NO y al SO de Lonquimay, respectivamente. Para caracterizar el relleno sedimentario de dicho valle y de finir la estructura geoeléctrica de la región circundante se realizaron estudios geofísicos de gravimetría y magnetotelúrica (MT), los que permiten determinar variaciones en la estructura de densidad y de resistividad del medio en profundidad, respectivamente. El trabajo de adquisición de datos se llevó a cabo en tres campañas de terreno, en las cuales se registraron 196 puntos de gravimetría y se instalaron 9 estaciones de MT en el área de estudio, más una estación remota situada a unos 10 km al ONO del pueblo de Lonquimay. Los datos gravimétricos fueron procesados para obtener la Anomalía de Bouguer Completa, con la cual se de finió un modelo de profundidad de la cuenca sedimentaria del valle; mientras que con los registros de magnetotelúrica se calculó el tensor de impedancia Z, y se obtuvieron curvas de resistividad aparente y fase para cada estación, con las cuales se realizaron modelos unidimensionales de resistividad en función de la profundidad. Posteriormente, se efectuó un análisis de resistividad y dimensionalidad en base a elipses del tensor de fase y fl echas de inducción. El modelo gravimétrico indica que la cuenca presenta dos depocentros, de 360 y 260 metros de profundidad. Posiblemente se trate de un solo gran depocentro separado por alguna estructura que alza la parte central del valle. La morfología de la cuenca indica que el relleno sedimentario aumenta en dirección SE, apoyando la hipótesis de un modelo de hemi-graben. Las unidades localizadas al norte de la cuenca corresponden a rocas de baja densidad del miembro Guapitrío de la Fm. Cura-Mallín, posiblemente de alta porosidad y permeabilidad que, sumado a la fracturación e hidratación a las que están expuestas, facilitarían la circulación de fl uidos en profundidad. Los modelos 1D y las elipses del tensor de fase dan cuenta de dos secciones de baja resistividad situadas en la unidad geológica anteriormente mencionada: una bajo las estaciones S2 y S14 de MT, a unos 150 y 400 metros de profundidad, respectivamente, y de 250 metros de espesor, cuya resistividad alcanza los 6 [Ohm-m]; y otra bajo la estación S13, situada a una profundidad mayor. Las características eléctricas que defi nen a estas regiones como zonas conductoras pudiesen estar asociadas a la presencia de fluidos relacionados con algún sistema geotermal de baja temperatura independiente, o bien, con una zona de outflow de alguno de los sistemas geotermales presentes al oeste del valle de Lonquimay.

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.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Se realizó una campaña en un campo geotermal y se utilizó el método geofísico magnetotelúrico (MT). El área de exploración se encuentra al norte de Chile, en la región de Atacama en el límite sur del altiplano Chileno, en el Llano los Cuyanos a una altitud promedio de 4100 msnm. En términos geológicos se encuentra en una zona con volcanismo reciente en una cadena volcánica con orientación NW-SE del Holoceno-Plioceno con una serie de complejos volcánicos, estrato-volcánicos, complejos de domo y lavas y campos de ignimbritas (Clavero et al., 1997, 1998). La principal característica estructural se encuentra en el dominio de las unidades que forman la cordillera de Claudio Gay, en esta zona se encuentran fallas inversas de alto ángulo que cabalgan rocas volcanoclásticas del Permo-Triásico sobre rocas sedimentarias sintectónicas y volcánicas del Oligo-Mioceno (Clavero et al., 1997, 1998). Se instalaron dos estaciones de MT por día desde el 26 de abril al 6 de mayo de 2012, de las que 19 midieron buenos resultados. Se dejó midiendo cada estación por toda una noche y se retiraba al día siguiente para ser colocada en la próxima ubicación de la estación. La distancia entre cada estación fue de 1-2 km en una grilla de estaciones. Los resultados de la inversión muestran que toda el área de estudio se encuentra en una zona de anomalía de muy baja resistividad (< 10 Ohm-m) (no se pudo delimitar en el plano horizontal esta anomalía). Comenzando a los 200 m de profundidad y extendiéndose hasta 1 km de profundidad aproximadamente en el extremo este y hacia el oeste, la anomalía se extiende a una mayor profundidad (> 2 km). Los primeros cientos de metros la estructura geoeléctrica es unidimensional y a mayor profundidad cuando comienza a aumentar la resistividad, la estructura se vuelve de 2D con un rumbo geoeléctrico casi NS y a mayor profundidad el rumbo de esta estructura es rotado en sentido horario. A la luz de los resultados recién mencionados se puede suponer que la zona de exploración se encuentra en un campo geotermal con un upflow (flujo de calor ascendente) en el extremo este de las mediciones y un outflow (flujo de calor hacia afuera del sistema) en el extremo oeste. Considerando además que la zona donde se encuentra la anomalía de baja resistividad esté a una temperatura en el rango de 50-200ºC, y considerando que la roca presenta minerales de arcilla con alteración hidrotermal que se encuentran en equilibrio con la temperatura. Esto se puede deducir en base a tres razones: 1) evidencias geotermales en superficie como alteración hidrotermal en el suelo y termas, 2) la forma de la estructura de baja resistividad, y 3) mediciones de temperatura superficial al este de la zona explorada indican una temperatura mayor que la del promedio para un período de 25 días. Se sabe que la estructura de resistividades de un campo geotermal comprende una primera capa (más superficial) de muy baja resistividad (< 10 Ohm-m) y que por debajo de esta estructura que la envuelve, se encuentra el reservorio (núcleo resistivo) de mayor temperatura y resistividad (> 15 Ohm-m). La forma de la estructura depende de la topografía, gradiente hidrológico, la roca huésped y salinidad del medio. Los resultados de la inversión 3D no muestran un reservorio definido (al menos con el parámetro utilizado: la resistividad), lo cual sugiere que el reservorio no se encuentre allí, que no exista, que este apantallado por otro fenómeno o considerando las zonas de upflow y outflow se encuentre hacia el este de la exploración. Sin embargo la inversión 2D sí muestra lo que podría considerarse un reservorio, en el extremo este de las mediciones a una profundidad de ~2 km. Esta diferencia se debe a que el ajuste de los datos en esa zona no es bueno y que podrían estar distorsionados por un efecto inductivo, efectos de borde o por la topografía.

El presente estudio constituye un análisis de las Aguas termales de Machu Picchu y los circuitos turísticos, existentes en el curso en especial el desarrollo de un nuevo circuito turístico denominado Circuito de Salud, planteando la diversificación del turismo existente, además de dar a conocer una nueva estrategia para poder lograr la mejor forma del servicio turístico en este caso de las aguas minero termales de Machu Picchu, así como encaminar el posicionamiento de las aguas termales. Los resultados del presente estudio señalan que existe la intención por parte de los turistas de obtener mayor diversificación en cuanto a los productos turísticos, así como un nuevo producto turístico que contribuirá al desarrollo local y nacional. Considero haber establecido orientaciones básicas para la implantación de nuevo tipo de turismo en la ciudad del Cusco, existiendo muchos aspectos que debe ser ahondados y precisados en posteriores estudios.

Doctor en Ciencias, Mención Geología / En el presente trabajo se realizó un amplio estudio geoquímico de gases y aguas desde las distintas manifestaciones termales emitidas por los volcanes Tupungatito y Planchón-Peteroa, y desde las diferentes áreas geotermales localizadas a lo largo de la Cordillera Principal (CP) de Chile Central, con el fin de determinar el origen y naturaleza de dichos fluidos. Los sistemas volcánicos de Chile Central están caracterizados por la presencia de fumarolas, suelos humeantes y lagunas cratéricas híper-ácidas (pH<2) e híper-salinas (TDS<35,000 mgL-1) en sus cumbres. Los fluidos fumarólicos están dominados por contribuciones de origen magmático (SO2, HCl y HF) e hidrotermales (H2S, H2 y CH4), las que al ascender a través los conductos volcánicos se mezclan con fluidos de origen meteórico. Las razones de N2/Ar (<1500) y R/Ra (<7.11), al igual que la composición isotópica de H2OV de las descargas fumarólicas relaciona directamente el origen de dichos fluidos con la deshidratación del slab y la consecuente fusión parcial del manto astenosférico. Sin embargo, las descargas fumarólicas del volcán Planchón-Peteroa respecto a las del Tupungatito se caracterizan por mayores concentraciones de 3He, SO2, HCl, y HF; mayores temperaturas (de 220° a ˃350°C) y estados de oxidación (RH desde -3 a -5) subsuperficiales; y mayores razones de R/Ra y valores de δ13C-CO2 (de 6.09Ra y -5.31% V-PDB, a 7.11Ra y -2.02% V-PDB). Las variaciones regionales de los tipos de manifestaciones hidrotermales (manantiales fríos y calientes, piscinas burbujeantes y de barro, fumarolas), así como en el contenido relativo de los principales aniones (Cl-, HCO3-, SO42-) y cationes (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) de las aguas termales, sugieren la existencia de tres dominios hidrotermales a lo largo de la CP. En el dominio Oeste (CPO), las aguas termales son emitidas desde manantiales fríos y calientes (<32°C) caracterizados por un TSD<700 mgL-1, un pH neutro a alcalino, y una composición Ca-HCO3(SO4) a Na-HCO3(SO4). Aguas termales neutras son emitidas desde manantiales calientes (<45,7°C) en el dominio Central (CPC). Estas aguas levemente salinas (TSD<15.000 mgL-1) se caracterizan por su composición Na(Ca)-Cl a Ca-Cl. El basamento de la CPO y CPC se caracteriza por rocas volcánicas y volcanoclásticas de composición basáltica a andesítica. El dominio Este (CPE), caracterizado por un basamento sedimentario marino-continental (calizas, areniscas y conglomerados), hospeda aguas termales salinas (TSD<57.000 mgL-1) con un pH neutro a ácido (>2) y una composición variable entre Na-Cl, Ca-HCO3, Na-HCO3, Ca-SO4 y acido-SO4. Estas aguas son descargadas desde manantiales calientes, piscinas burbujeantes y piscinas de barros (<94,5°C), las que espacialmente se encuentran asociadas a los volcanes Holocenos. En los tres dominios las fuentes termales se emergen en zonas deformadas por los sistemas de falla inversas responsables del alzamiento de la CP. El contenido de δD y δ18O en las aguas termales sugiere los sistemas hidrotermales de Chile Central son alimentados principalmente por agua meteórica proveniente del derretimiento de la nieve acumulada en la CP (entre 2000 y 3000 m s.n.m). No obstante, los gases fumarólicos presentan una composición de δD y δ18O que evidencia una adición de agua andesítica (<5%), como también es sugerido por el estado redox estimado de los gases hidrotermales (RH entre -4.9 y -2.5), y la presencia de He (R/Ra hasta 6) y CO2 (δ13C-CO2 entre -8,9 y -5,72% V -PDB) de origen mantélico. La interacción de gases de origen mantélico con las secuencias marinas ricas en carbonatos y materia orgánica existentes a lo largo de la CPE explica los amplios valores de δ13C-CO2 (-14.3 y -6.03% V-PDB) y R/Ra (0.47 y 6.2) medidos en los gases hidrotermales. Al norte del oroclino del Maipo el miembro extremo magmático no supera el 2% (carbonatos + materia orgánica >98%), mientras que al sur la contribución magmática en las manifestaciones hidrotermales alcanza ~35%. En términos globales, el origen de los sistemas volcánicos e hidrotermales de la región está íntimamente relacionado a la subducción de la placa de Nazca bajo el continente Sudamericano, la cual es responsable del (i) magmatismo de arco, y en consecuencia de la transferencia de masa y calor desde las cámaras magmáticas hacia la superficie permitiendo el desarrollo de los sistemas volcánicos y sistemas hidrotermales del tipo ígneo; así como de (ii) la orogénesis en la zona, cuya consecuencia directa es la actividad hidrotermal dominada por fluidos meteóricos impulsados por los significativos gradientes topográficos que caracterizan los Andes de Chile Central. Tanto la distribución regional del contenido de pCO2 en las aguas termales y de los valores promedios del flujo calórico cortical, como la temperatura de emisión de los fluidos, el tipo de manifestaciones termales y las razones R/Ra de los fluidos indican que a lo largo de los tres dominios hidrotermales, la contribución de fluidos profundos aumenta abruptamente al sur del oroclino del Maipo. Al norte del oroclino, la mayor carga hidráulica regional creada por las mayores diferencias topográficas y la menor permeabilidad vertical de las zonas de fallas debido a su orientación desfavorable respecto al campo de estrés compresivo (E-O) suprime parcialmente la advección vertical de fluidos profundos y o la convección de agua meteórica en las zonas de fallas, dando como resultados fluidos hidrotermales con una fuerte signatura meteórica. Al sur del oroclino, la menor carga hidráulica regional generada por la disminución de la topografía, así como la mayor permeabilidad vertical de las fallas debido a su orientación favorable (rumbo NNE-SSO) respecto a la cinemática de deformación transcurrente de rumbo dextral (de orientación NE-SO), genera condiciones favorables para la formación de celdas convectivas de agua meteórica y/o la advección vertical de fluidos profundos (magmáticos y/o hidrotermales). Lo anterior también explicaría la mayor contribución magmática vs. hidrotermal en las descargas fumarólicas del volcán Planchón-Peteroa respecto a las del volcán Tupungatito. Los resultados indican que al sur del oroclino del Maipo la interacción entre volcanismo y tectónica favorece la existencia de sistemas geotermales de alta entalpía en la CPE (ej. Calerías, Tinguiririca, Calabozos, Estero del Volcán, Mariposas). Estos sistemas debiesen ser considerados para su incorporación a la matriz eléctrica del país debido a su promisorio potencial energético (~1700 MWe), ya que en su conjunto podrían abastecer de electricidad cerca de 2.000.000 de viviendas en Chile. El aprovechamiento directo de los recursos geotérmicos parece ser factible en la totalidad de las manifestaciones termales estudiadas, sin embargo el desarrollo de este tipo de proyecto tiene que estar vinculado a los deseos de desarrollo local de los pobladores.

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / El presente trabajo tiene por objetivo profundizar en los aspectos generales de la energía geotérmica, particularmente relacionados con la Ley Nº 19.657 sobre Concesiones de Energía Geotérmica, publicada en el Diario Oficial, el 7 de Enero del 2000 y su análisis desde un ángulo técnico, económico, pero principalmente jurídico. Dicho análisis está enfocado al sistema de concesiones, como forma de acceso de los particulares a su aprovechamiento y a las relaciones que es posible encontrar entre la Ley y otros bienes y derechos

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / El continuo aumento de demanda energética que se viene desarrollando año tras año en Perú, lleva a implementar nuevos sistemas de energía renovable para poder satisfacer las necesidades de confort climático. Para este caso se utiliza una energía renovable que se encuentra en la corteza terrestre y que a una cierta profundidad la temperatura es constante, un sistema basado en energía geotérmica, utilizando esta energía como una fuente inagotable que puede ser extraída de la tierra por medio del bombeo de fluidos calentados en su interior, aprovechando su gran inercia térmica. Es por ella que el objetivo de la investigación es el diseño de una vivienda familiar con las condiciones de confort óptimas para los residentes durante todo el año. Para esto se diseñara y dimensionara una instalación geotérmica para suministro de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria (ACS) mediante una bomba de calor geotérmica. Este dimensionamiento se incluye los sondeos geotérmicos y la selección de la bomba de calor. Cumpliendo con las condiciones básicas del CTE y del RITE durante todo el proceso. / Trabajo de suficiencia profesional

El presente estudio constituye un análisis de las Aguas termales de Machu Picchu y los circuitos turísticos, existentes en el curso en especial el desarrollo de un nuevo circuito turístico denominado Circuito de Salud, planteando la diversificación del turismo existente, además de dar a conocer una nueva estrategia para poder lograr la mejor forma del servicio turístico en este caso de las aguas minero termales de Machu Picchu, así como encaminar el posicionamiento de las aguas termales. Los resultados del presente estudio señalan que existe la intención por parte de los turistas de obtener mayor diversificación en cuanto a los productos turísticos, así como un nuevo producto turístico que contribuirá al desarrollo local y nacional. Considero haber establecido orientaciones básicas para la implantación de nuevo tipo de turismo en la ciudad del Cusco, existiendo muchos aspectos que debe ser ahondados y precisados en posteriores estudios.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Realiza la caracterización de las aguas termales asociadas al sistema geotermal Paucarani, ubicada en el sur del Perú, al noreste de la región Tacna, en este sentido se considera el estudio de los fluidos geotermales del área y su potencial aprovechamiento de la energía geotermal. Esta investigación consta de diferentes etapas que inicia con la recopilación bibliográfica, preparación de mapas cartográficos, procesamiento y análisis de datos geológicos, geoquímicos y geofísicos, que finalmente nos permitirán plasmar la información en un modelo conceptual integrado. Se realizó la identificación de las unidades geológicas, que consiste principalmente de lavas andesíticas del Grupo Barroso, conglomerados de la Formación Capillune, tobas de la Formación Sencca y las unidades volcánico sedimentarias del Grupo Maure. Además se realizaron 20 estaciones estructurales con la finalidad de conocer el control estructural de la zona de estudio. Se reconocieron múltiples manifestaciones geotermales tales como; pozas de lodo ácido, fumarolas y manantiales calientes Se recolectaron 17 muestras de manifestaciones termales y 45 de aguas frías para ser analizados en el laboratorio y su posterior interpretación en gabinete. En cada punto de muestreo se tomaron datos de parámetros fisicoquímicos. El área de estudio presenta evidencias geológicas de actividad magmática reciente, como es el caso del domo lava de Paucarani. El control estructural está definido por fallas de dirección noroeste – sureste, estructuras de colapso e intenso fracturamiento superficial. Las fuentes termales con temperaturas superficiales hasta 81°C, cuyas familias hidrogeoquímicas son cloruradas sódicas en la quebrada Curimani, sulfatadas en la quebrada Huancune y bicarbonatadas en la quebrada Achuco, sugiriendo un proceso de mezcla confirmado por los diferentes diagramas utilizados, la correlación de elementos conservativos y análisis isótopos. La aplicación de las ecuaciones de geotermómetros de sílice nos ha permitido estimar una temperatura de reservorio igual a 186°C, correspondiente a un sistema geotermal de alta entalpía. Con esto se concluye, desde el punto de vista geoquímico, la zona de Paucarani es promisoria para prospección geotérmica. / Tesis

Geóloga / El sistema geotermal de Cerro Pabellón está ubicado en la comuna de Ollagüe, en la II Región de Antofagasta, Chile. Corresponde a la primera planta de producción geotérmica de alta entalpía del país y de América del Sur. Este proyecto es llevado a cabo por Enel Green Power (EGP) junto a la Empresa Nacional del Petróleo (ENAP) y permitirá la diversificación de la matriz energética del Sistema Interconectado del Norte Grande (SING). Se espera que entre en funcionamiento durante el año 2017. El objetivo de este trabajo es identificar la alteración hidrotermal y sus condiciones físico-químicas mediante el estudio de asociaciones minerales de microestructuras y zonas de alteración. Para esto se realizará un estudio en detalle de la alteración hidrotermal presente en la roca a partir de muestras del sondaje exploratorio PexAP-1, con un enfoque principal en las microestructuras (vetas, amígdalas). Esto por medio de petrografía, análisis de difracción de rayos X para roca total y minerales del grupo de las arcillas y microscopía electrónica de barrido. De los resultados obtenidos se dedujo que la roca caja corresponde a una andesita basáltica con plagioclasas, feldespato potásico y piroxeno. En los fenocristales de estos minerales se presentó en distintos grados argilización y cloritización, respectivamente. La alteración se encontró de forma principal en las vetillas y amígdalas siendo los minerales principales cuarzo, calcita, clorita, heulandita y óxidos de hierro. Debido a la presencia de clorita pero ausencia de epidota se catalogó la muestra como perteneciente a la zona de transición hacia el reservorio. Esto acotó el rango de temperatura entre 180 y 200°C y dio un pH alcalino. Los minerales pertenecientes al grupo de las arcillas encontrados corresponden a esmectitas, interestratificados I/S como C/S, illita y clorita. Gracias a esta minerología se pudo deducir que toda la longitud del sondaje correspondía al clay cap del sistema. La formación de esta capa está dominada por las estructuras por lo que no se puede suponer una forma homogénea y horizontal. / Esta memoria fue totalmente financiada por el Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes, Proyecto FONDAP-CONICYT N° 15090013