Magíster en Ciencias, Mención Geología / Los trabajos de terreno y nuevas datación de U-Pb en circón detrítico en la Formación Cura-Mallín alrededor de Lonquimay, Chile sur-central, nos permiten redefinir esta sucesión como Grupo Cura-Mallín, compuesto por la Formación Guapitrío (volcano-sedimentaria), Formación Río Pedregoso (sedimentaria), y la Formación Mitrauquén. La Formación Río Pedregoso se puede subdividir en tres unidades formales, de base a techo Miembro Quilmahue, Miembro Rucañanco y Miembro Bío-Bío. La base del Miembro Quilmahue tiene un contacto lateral interdigitado con la Formación Guapitrío que aflora entre las localidades de paso Caracoles y paso Rahue esta última localidad datada en trabajos anteriores en 22,0±0,9 Ma por el método K-Ar, la cual fue aparentemente descartada por los mismos autores, quienes no la mencionan en publicaciones posteriores. Sin embargo, esta edad es consecuente con la posición estratigráfica del Miembro Quilmahue y nuestras nuevas dataciones de circón detrítico en las unidades suprayacentes, y coincide con el comienzo de una fase extensional en la Cuenca Cura-Mallín. La deposición del Miembro Quilmahue continuó durante todo el Mioceno temprano, como indican una edad de 17,5 Ma obtenida en trabajos previos y una nueva datación de 16,5 Ma en el estudio actual. La deposición del Miembro Rucañanco ocurrió alrededor de 12,6 Ma durante el Serravaliano, y la del Miembro Bío-Bío en el límite entre el Serravaliano y Tortoniano a los 11,6 Ma. Aunque los tres miembros fueron depositados en un ambiente fluvio-lacustre, han sido dominados por lagos, llanuras de inundación con derrames de llanura, márgenes lacustres con barras de desembocadura, deltas tipo Gilbert y ríos entrelazados distales y meándricos. Los restos de un ave fósil (Meganhinga chilensis) y un mamífero (Protypotherium sp.) han sido vinculados a una edad Mamífero Santacrucense (17.5 16.3 Ma), sin embargo nuevos datos geocronológicos e interpretaciones estratigráficas de este estudio indican que son evidentemente más jóvenes (~13 Ma). Adicionalmente datos de permeabilidad y porosidad en capas de arenisca del Miembro Rucañanco y una posición estratigráfica favorable permiten considerarlo como un potencial reservorio geotérmico. / Este trabajo ha sido financiado por Proyecto Fondecyt N° 1130006 "Tertiary Successions in Chile"

Esta investigación tiene como objetivo desarrollar el modelamiento de la operación del reservorio Gallito Ciego con un volumen útil de almacenamiento de 366.60MMC, evaluando distintas políticas de operación para mejorar el uso de agua en el sistema. Aplicando una metodología que consiste primero la recopilación y análisis de información de caudales existentes en la estación Yonán y volúmenes históricos del embalse, caudales de salida del reservorio, demandas y los volúmenes distribuidos a los diferentes usuarios ubicados aguas abajo del reservorio. Posteriormente se realiza la configuración y calibración del modelo que es la representación de la operación del embalse con el uso del software HEC-ResSim. Los resultados muestran una representación adecuada de los volúmenes de almacenamiento y las caudales de salida del reservorio. La simulación de la operación actual se evalúa para el período 1998-2017 con un paso de tiempo diario, entradas y volúmenes de agua aguas abajo. Asimismo, la evaluación se lleva a cabo bajo condiciones hidrológicas para año húmedo caudales mayores al 96.62m3/s, en año normal son caudales entre 50.99 m3/s a 96.62 m3/s y año seco caudales menores a 50.99 m3/s. A partir del análisis de la operación actual, se proponen nuevas políticas de agua para mejorar y satisfacer las demandas de agua de los diferentes usuarios (energía, riego, abastecimiento de agua potable). El rendimiento del reservorio se evalúa utilizando indicadores de confiabilidad y vulnerabilidad. Bajo las condiciones actuales, los resultados indican que la confiabilidad disminuye con el tiempo y también mientras los usuarios de agua estén ubicados más lejos del embalse. Además, es probable que, debido a la falta de reglas de operación adecuadas, la sedimentación en el depósito haya aumentado considerablemente, reduciendo la capacidad de almacenamiento del depósito. Por esta razón se plantea 6 alternativas de mejora para los tres escenarios año seco, año medio y año húmedo, que consiste en reducir las demandas y ajustar la apertura de las válvulas Howell Bunger para asegurar la confiabilidad de abastecimiento de agua de la demanda a un valor mayor que la operación real. / This research aims to develop the modeling of the operation of the Gallito Ciego reservoir, evaluating different operation policies to improve the water use in the system. The methodology includes the collection and analysis of information on existing flows in the Yonán control station, reservoir outflows, storage volumes, demands and the distributed volumes to the different users located downstream of the reservoir. In addition, the configuration and calibration of the HEC-ResSim model is carried out. The results show an adequate representation of the storage volumes and the reservoir outflows. The simulation of the current operation is evaluated for the 1998-2017 period with a daily time step, inflows and water volumes downstream. Likewise, the assessment is carried out under wet, normal and dry hydrological conditions of the system. From the analysis of the current operation, new water policies are proposed to improve and satisfy the water demands of the different users (energy, irrigation, municipal supply). The reservoir performance is evaluated using reliability and vulnerability indicators. Under current conditions, results indicate that reliability decreases over time and also as long as water users are located further away from the reservoir. In addition, 6 alternatives are proposed and evaluated to improve the dry year, middle year and wet year scenarios; which, generally, consist of reducing the demands and adjusting the opening of the Howell Bunger valves to increase the reliability in the water supply of the users' demands. Also, it is likely that due to a lack of adequate operating rules, the sedimentation in the reservoir has increased considerably reducing the reservoir storage capacity / Tesis

Magíster en Ciencias, Mención Geología / Geólogo / La mayoría de los campos volcánicos monogenéticos están constituidos principalmente por productos piroclásticos de composición basáltica. Los volúmenes emitidos por cada centro eruptivo tienden a ser pequeños, menores a 1 km3, donde su actividad puede durar días a años, mientras que el campo volcánico completo se puede desarrollar y perdurar por millones de años, pudiendo superar en volumen a un volcán poligenético. En este sentido, el Campo Volcánico Laguna del Maule (CVLdM) representa un caso excepcional con más de 350 km3 de material basáltico a riolítico, eruptado mayormente de manera efusiva desde el Pleistoceno. En este trabajo se propone un modelo volcanológico-petrológico de la dinámica eruptiva de las lavas post-glaciales emplazadas en la parte Oeste del CVLdM, analizando la evolución del magma en profundidad, el ascenso de magma por los conductos eruptivos y el emplazamiento de lavas en superficie. Se estudió la morfometría, mineralogía y química de seis lavas y un domo del CVLdM para modelar las condiciones termodinámicas pre-eruptivas del magma y su evolución, incluyendo posibles procesos magmáticos causantes de su migración y ascenso a la superficie. Las lavas analizadas tienen una composición química andesítica a riolítica, morfología de bloques, volúmenes de 0.03 a 1.16 km3, largos máximos de 10 km, anchos máximos de 5 km y espesores máximos de 140 m. Los resultados indican la presencia de un sistema magmático formado en cuatro etapas, comenzando con la acumulación de magma andesítico basáltico a andesítico debido a múltiples intrusiones. Posteriormente, procesos de cristalización desarrollaron un reservorio tipo mush cristalino (13-17 km, 970-1025 °C) con extracción y ascenso de líquido intersticial. Una tercera etapa de estancamiento del magma en ascenso proveniente de la extracción más profunda (7-11 km, 900-970 °C), permitió la formación de un nuevo mush cristalino más evolucionado. Finalmente, una nueva extracción y ascenso del líquido intersticial riolítico formó un reservorio magmático riolítico pobre en cristales (~5 km, 760-800 °C) bajo el lago. El constante recalentamiento debido a múltiples intrusiones permitó al sistema magmático permanecer activo en el largo plazo, producto de variadas intrusiones de magma máfico en el caso del reservorio profundo y magma silícico en el caso del reservorio más somero.

La presente tesis tiene como finalidad demostrar que es posible la rehabilitación de un reservorio de agua de concreto armado apoyado con fisuras no estructurales usando Textile Reinforced Mortar (TRM). Para el desarrollo de la tesis, se eligió como muestra uno de los trece reservorios que figuran en el estudio para la ampliación y mejoramiento de los sistemas de agua potable y alcantarillado de los sectores 311, 313, 330, 310, 312, 314, 300, 307, 319, 324, y 301 Nueva Rinconada, distritos de San Juan de Miraflores, Villa María del Triunfo y Villa el Salvador. El reservorio seleccionado fue el R -6A, el cual tiene una antigüedad de aproximadamente 30 años y tiene una capacidad de 750 m3. Para identificar la zona donde se propone la rehabilitación del reservorio seleccionado, fue necesario identificar el origen de la falla, por lo que adicionalmente al diagnóstico obtenido del expediente técnico, se realizó la configuración estructural del reservorio con los datos obtenidos en campo. De este modo, los resultados hallados permitieron verificar que el diseño planteado hace más de 30 años cumplen con la normativa actual, comprobándose que las fallas que presenta el reservorio no son estructurales. Asimismo, los cálculos permitieron conocer la ubicación del área afectada, información que fue necesaria para elaborar la propuesta de rehabilitación con TRM y la alternativa seleccionada para la rehabilitación del muro del reservorio fue una matriz de mortero Sika Rep y una malla de refuerzo Sika Ward 350 G. En la presente tesis, se realizaron los ensayos correspondientes a este material compuesto y se plantea el procedimiento para la rehabilitación, así como las pruebas de calidad necesarias para garantizar el apropiado uso de esta tecnología en constante desarrollo. / This thesis is to demonstrate that it is possible to rehabilitate a supported reinforced concrete water reservoir with the presence of non-structural cracks using Textile Reinforced Mortar (TRM). For the development, one of the thirteen reservoirs that appear in the study for the expansion and improvement of the drinking water and sewerage systems of sectors 311, 313, 330, 310, 312, 314, 300, 307, was chosen as a sample. 319, 324, and 301 Nueva Rinconada, districts of San Juan de Miraflores, Villa María del Triunfo and Villa el Salvador. The selected reservoir is R -6A, which is approximately 30 years old and has a capacity of 750 m3. To propose the rehabilitation of the chosen structure, it was necessary to identify the origin of the failure, so in addition to the structural diagnosis obtained from the technical file of the profile, the structural configuration of the reservoir was obtained with the data taken in the field. In this way, the results found allowed to verify that the design proposed more than 30 years ago complies with the current regulations and it was verified that the failures that the reservoir presents are not structural. Likewise, the calculations allowed the location of the affected area to be known, information that was necessary to prepare the rehabilitation proposal with TRM. The alternative selected for the reservoir wall rehabilitation is the Textile Reinforced Mortar (TRM) system. In this thesis, the tests corresponding to this composite material were carried out and the procedure for rehabilitation is proposed, as well as the quality tests necessary to guarantee the appropriate use of this technology in constant development. / Tesis

El análisis de estructuras paleokársticas ha atraído, en los últimos años, el interés de numerosos investigadores a la información que aportan a la geología aplicada y la paleogeomorfología. Estudios recientes se han centrado en la aplicación de técnicas de exploración del subsuelo debido a la escasez de afloramientos. En la presente Memoria se analizan íntegramente las formas de hundimiento pretéritas que afloran discontinuamente con gran detalle, en los acantilados de las costas meridional (plataforma de Llucmajor) y oriental (plataforma de Santanyí) de Mallorca, a lo largo de más de 75 km de línea de costa, afectando a las rocas carbonáticas del Mioceno superior. El estudio se ha centrado en la distribución geográfica, evolución geológica y las características geomorfológicas de estos paleocolapsos, con especial énfasis en su génesis, su relación con la arquitectura y distribución de las facies, así como en las formas y productos asociados.Los paleocolapsos han sido descritos en su contexto litoestratigráfico y estructural dentro de las mencionadas plataformas carbonáticas, siendo este trabajo una contribución al conocimiento del karst en estas unidades geológicas y su relación con las fluctuaciones marinas. La karstogénesis queda reflejada en estas formas pretéritas donde se han observado depósitos y formas de disolución ligadas a la dinámica kárstica controlada, en el caso que nos ocupa, por las fluctuaciones del nivel del mar: brechas, sedimentos detríticos, cementos, así como distintos tipos y volúmenes de porosidad. La mayor parte de estas formas (sobre un total de 177), cuyas dimensiones en sección varían desde pocos metros hasta afloramientos con 28 m de altura y más de 100 m en la horizontal, se ubican en la plataforma de Santanyí a excepción de dos estructuras ubicadas en la plataforma de Llucmajor.El análisis geológico y su relación con los paleocolapsos muestra como en la plataforma de Llucmajor éstos afectan a las facies de la Unidad Complejo Arrecifal (facies de back reef y frente arrecifal). Sin embargo, en la plataforma de Santanyí, los paleocolapsos afectan tanto a parte del Complejo Arrecifal (facies de back reef), como a la totalidad de la Unidad Calizas de Santanyí. A partir del estudio de la arquitectura de facies del Complejo Arrecifal en la plataforma de Llucmajor se ha establecido el modelo deposicional en la plataforma de Santanyí. Sin embargo, ésta última se encuentra compartimentada como consecuencia del control de dos fallas en dirección de orientación E-O en S'Algar y Na Magrana, donde se localiza el contacto entre facies de lagoon externo y talud arrecifal. No obstante, la cartografía y análisis de los lineamientos en dicha plataforma ha permitido identificar dos familias principales con dos direcciones dominantes; NE-SO y NO-SE, siendo la dirección E-O menos representativa. Se han observado fracturas distensivas y pequeñas fallas inversas miocenas asociadas al proceso de colapso, así como fracturas y fallas postmiocenas, y fracturas cuaternarias.El estudio de la geometría en sección de los paleocolapsos pone de relieve que la formas en "V", "U" y conoidales son las más comunes. Han sido identificadas dos partes diferentes en un paleocolapso tipo: una inferior donde se observa la paleocavidad ubicada en la base del paleocolapso (lagoon externo y/o frente arrecifal), con una geometría irregular de dimensiones entre 1 m y 9 m rellena por sedimentos adyacentes y suprayacentes a ésta; y una parte superior, coincidente con los bordes de la estructura (lagoon interno/Calizas de Santanyí) buzando con inflexión conoidal hacia la paleocavidad.Se han identificado cuatro tipos de brechas (crackle, crackle-laminae-split, de mosaico y caótica) en las estructuras de paleocolapso asociadas cada una de ellas a distintos niveles estratigráficos y, en algunos paleocolapsos, con una gradación vertical y lateral. Son característicos de estos depósitos los sedimentos detríticos (matriz) y los cementos asociados (vadosos y freáticos). En general, el cemento domina sobre la matriz en la zona inferior del paleocolapso, mientras que por encima, es la matriz la que domina sobre el cemento. El análisis por difracción de Rayos X de la matriz indica para la muestra total que la calcita es el mineral principal y el cuarzo el mineral secundario. En la fracción arcilla, la moscovita, la illita y la caolinita son los minerales más comunes. De ello, junto con el estudio de láminas delgadas en estos depósitos, donde se han observado tamaños de grano en el cuarzo superior a 2 mm, se deduce un ambiente de sedimentación subsuperfical y otro subaéreo de lo que se extrae un origen, proceso de transporte y sedimentación diversos, así como la evolución cristaloquímica en determinados minerales. Los cementos son de naturaleza calcítica, con contenidos relativamente altos en magnesio para los freáticos y bajos para los vadosos. Para el estudio de la porosidad en los paleocolapsos se ha procedido a su clasificación en dos tipos principales, interclasto e intraclasto, a partir de las cuales se ha estudiado la macro y microporosidad. La brecha caótica de colapso es la que presenta volúmenes de porosidad más elevados y tipologías diversas. El análisis de isótopos estables muestra una gran homogeneidad entre la composición isotópica de los cementos, con valores en δ18O y δ13C ligeros, lo que indica condiciones análogas de precipitación, con dominio de aguas dulces sobre las saladas. Tanto la marca del oxígeno como del carbono parecen indicar que los cementos se depositaron en un período interglaciar coincidente con algún estadio isotópico impar.El estudio de la arquitectura de facies de la plataforma de Llucmajor ha permitido elaborar un modelo genético de ocurrencia para los paleocolapsos y su ubicación espacio-temporal. Dicho modelo, ha sido corroborado por la relación entre la distribución de facies y paleocolapsos en la plataforma de Santanyí, por la observación en algunos paleocolapsos de sedimentos a techo de la Unidad Calizas de Santanyí que sellan la estructura, así como por el tipo de brechas características de colapsos sinsedimentarios (brecha crackle-laminae-split), que muestran una deformación dúctil de los materiales cuando éstos no estaban completamente consolidados, dando lugar a formas laxas de bajo ángulo. Los procesos genéticos que dieron lugar a los paleocolapsos kársticos están directamente relacionados con la alta frecuencia de fluctuación del nivel del mar durante el Mioceno superior, la misma que controló la arquitectura de facies y la posición del nivel freático. Las oscilaciones del nivel freático causaron la alternancia de dominios freáticos y vadosos así como, de agua dulce y agua salada en la interfase, provocando la disolución de los parches coralinos y el posterior hundimiento del techo de las cavidades. El estudio integral de todos estos aspectos junto con el análisis de una red de paleocauces y una playa fósil, ha permitido realizar una reconstrucción paleogeográfica desde el Messiniense en la plataforma de Santanyí e identificar estructuras de paleocolapso postmiocenas y cuaternarias. Con estos datos se ha procedido a la comparación de los paleocolapsos kársticos con otras estructuras similares en el País Vasco y Las Islas de Malta, de lo que se extraen analogías y diferencias, determinadas fundamentalmente por el orden de fluctuación del nivel del mar. Por último, se discute el papel de los paleocolapsos kársticos como elementos que contribuyen en cierta medida a la ocurrencia de hidrocarburos en plataformas carbonáticas, pudiendo ser excelentes reservorios debido al gran número de afloramientos, el volumen de roca afectada y a su elevada porosidad y permeabilidad. / Paleokarst tend to differ from studies of recent and modern karst landforms though is important the genetic understanding of the karst processes for analysis a paleokarst structure. Paleokarst systems form an important class of carbonate record and they have a pronounced lateral and vertical spatial complexity that results from a complex history of formation. Most of the known karst systems are epigenetic and they are the result of near-surface karst processes during periods of subaerial exposure and latter burial compaction and diagénesis. Scale, porosity types and spatial complexities of these paleokarst systems depends on the carbonate rock solubility, paleoclimatic conditions, lowering of base level either by tectonic uplift or sea-level fall and time of subaerial exposure. Uplift, in addition, commonly induces fracturing and faulting that further control karst development. Ascertaining and predicting paleokarstic heterogeneities within carbonate rocks are strategic to fluids field development and optimum production. With current subsurface methods, however, most of the smaller-scale stratigraphic architecture and diagenetic facies are difficult to define. Predictive models for exploration and development are best made from outcrop studies of well-exposed examples. Accuracy for prediction of these models depends on the detailed understanding of the genetic factors controlling their geometries, scale, pore networks and spatial complexities of these potential karstic store. Miocene carbonates (Upper Tortonian-Lower Messinian) in Mallorca Island are composed of reefal (Reef Complex) and shallow water carbonates (Santanyí Limestone) that prograded across platforms surrounding paleoislands. The contact between the Reef Complex and the Santanyí Limestone is a subaerial erosion surface with paleokarst features. The shallow-water carbonates beds both the lagoonal beds of the Reef Complex and basal beds of the Santanyí Limestone, are affected by paleocollapse structures produced by roof collapse of caverns developed in the underlying Reefal Complex. These paleocollapse structures affecting to the carbonate platform allows to propose a genetic model to explain the origin of these paleosink, that are related to early diagenetic processes induced by high-frequency sea-level fluctuations, the same sea-level fluctuations that controlled the facies architecture of the carbonate platforms.Cartography and study of lineaments and fractures on Santanyí Platform have permitted identified two principals groups with two main directions: NE-SO and NO-SE. Have been observed distensiva fractures and Miocene small inverse faults related with de breackdwon phenomena. Moreover, postmiocenes and quaternary faults and fractures have been recognized.The geometry of paleocollapse structures is commonly (in section) as "V", "U" or funnel. The size is variable from few meters of long to thousands meters, and few meters of weigh to thirteen meters. Breccias has been classified as crackle, crackle-laminae-split, mosaic and chaotic types. Chaotic breccias grade from matrix-free, clasts-supported breccias to matrix-supported breccias. The matrix mineralogy is compose in the total sample for calcite in the major part and quartz in less quantity. However, same structures present quartz as principal mineral. To the clay fraction, caolinite, illite and moscovite are the most general mineral present.The geochimical sediment (carbonate) are filling a part of interclaste breccias porosity. This is commonly phreatic speleothems. Isotopic studies of this sediments show δ18O and δ13C contents negatives. This fact could indicate a fresh water environment deposition