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Attracting mining investments: the relationship between natural endowments and public policies
(2020) Jara Donoso, José Joaquín; Delucchi Danhier, Stefano Andreas; Peters Nuñez, David; Lagos, Gustavo; Marquardt R., Carlos
Mining jurisdictions avid to attract international investments to find and exploit their mineral deposits contend for international capitals. This led to policymakers, analysts, and companies to think about the factors affecting the competitiveness of mining districts. The traditional paradigm states that the capacity of a country or jurisdiction to attract investments and develop its local industry is a function exclusively of the quantity and quality of the ore deposits within its territory. On the other hand, the alternative view suggests that the previous conception is incomplete, because companies not only look for a good geologic potential but also for a favorable investment climate (Tilton 1992). Through cross-country econometric models covering the years 1996 to 2014, this work supports the alternative paradigm of mining competitiveness and tries to contribute to a better understanding of the relationship between the geological potential and the investment climate when determining the attraction of mining investments. The study concludes that, in order to develop a local mining industry, a country should have a wealthy natural endowment, but also it must offer a good investment climate. In addition, it shows that both variables are related through a multiplicative effect, but once public policies and other contextual variables reach certain reasonable levels (the “investment climate threshold”), jurisdictions compete almost exclusively based on its natural endowment. These results have significant implications for the implementation of public policies, especially in periods when mining contribution to social welfare is under scrutiny.
Co-seismic landslides : an approach using synthetic seismograms and newmark analysis : case study : coastal range of Valparaíso, Chile
(2020) Valdivia Larenas, Dominique D.; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Las remociones en masa co-sísmicas son parte de una cadena de geo-peligros asociadas al evento desencadenante, las cuales son parte del inicio de varios procesos superficiales. En áreas urbanas costeras densamente pobladas con potenciales fallas sismogénicas, como el caso del área costera entre Valparaíso y Maitencillo, Chile, es necesario pronosticar potenciales terremotos y remociones en masa causadas por ellos. El objetivo de este trabajo fue estudiar las posibles remociones en masa causadas por terremotos corticales de cinemática Normal o Sinistral, bajo condiciones de suelo saturado y seco. Los potenciales escenarios sísmicos están asociados a las fallas Marga-Marga y Aconcagua, miembros del Sistema de Falla Valparaíso-Melipilla (VMFS). Primero, analicé las pendientes y la geología superficial para categorizar cualitativamente el peligro de remociones en masa. Segundo, elegí áreas de acercamiento en ambos bloques de cada falla, en cada una seleccioné puntos representativos de laderas críticas, donde desarrollé un modelo predictivo basado en sismogramas sintéticos y análisis de Newmark. Los desplazamientos son del orden de 10-7 a 101 m, están principalmente controlados por la litología, secundariamente por la ruptura sísmica y la directividad. El escenario de un sismo en falla Marga-Marga con cinemática normal, generaría los deslizamientos más grandes. En el escenario de un sismo en falla de Aconcagua con cinemática normal, los deslizamientos son ligeramente menores. Para ambas fallas, en los casos con cinemática normal poseen deslizamientos más grandes que los casos con cinemática Sinistral debido a la directividad sísmica. Aun cuando los deslizamientos calculados no pueden ser interpolados, pueden ser interpretados en terreno como una ladera más grande con las mismas características geológicas, geotécnicas y geomorfológicas, donde es posible extender el potencial comportamiento para la ladera completa bajo cada escenario.
Crustal Faults in The Chilean Andes : Geological Constraints and Seismic Potential
(2019) Santibáñez Boric, Isabel V.; Cembrano, José; García Pérez, Tiaren; Costa, Carlos; Yáñez Carrizo, Gonzalo Alejandro; Marquardt R., Carlos; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; González López, Gabriel Armando
The Chilean Andes, as a characteristic tectonic and geomorphological region, is a perfect location to unravel the geologic nature of seismic hazards. The Chilean segment of the Nazca-South American subduction zone has experienced mega-earthquakes with Moment Magnitudes (Mw) >8.5 (e.g., Mw 9.5 Valdivia, 1960; Mw 8.8 Maule, 2010) and many large earthquakes with Mw >7.5, both with recurrence times of tens to hundreds of years. By contrast, crustal faults within the overriding South American plate commonly have longer recurrence times (thousands of years) and are known to produce earthquakes with maximum Mw of 7.0 to 7.5. Subduction-type earthquakes are considered the principal seismic hazard in Chile, with the potential to cause significant damage to its population and economy. However crustal (non-subduction) earthquakes can also cause great destruction at a local scale, because of their shallower hypocentral depth. Nevertheless, the nature, timing and slip rates of crustal seismic sources in the Chilean Andes remain poorly constrained. This work aims to address the seismic potential of the crustal faults in Chile, contributing to the estimation of key fault parameters for the seismic hazard assessment. We have examined the main parameters involved in the magnitude of an earthquake, including length, width and mean displacement of some case studies crustal faults and their morphotectonic settings, exposing the parametrical similarities in longitudinal domains (N-S stripes) and disparity from W to E, across latitudinal domains. The maximum hypocentral depths for crustal earthquakes vary across margin parallel tectonic domains aligned parallel, from 25-30 km in the outer forearc to 8-12 km in the volcanic arc, thus allowing for a first-order approach for seismic potential assessment. Current structural, paleoseismological and geodetic data, although sparse and limited, suggest that slip rates of Chilean crustal faults range from 0.2 mm/yr (in the forearc region) to up to 7.0 mm/yr (in the intra-arc region). The different tectonic modes for crustal fault reactivation and their wide range of slip rates complicates the estimation of seismic hazard. A rigorous seismic hazard assessment must therefore consider the different tectonic settings, timing and slip rates of Andean crustal faults. Understanding the nature of these faults will allow a better evaluation of the associated seismic hazard, and better constraints to be placed on their relationship with the subduction seismic cycle.
Descifrando la volcanología física de secuencias volcánicas miocenas de Los Andes de Chile Central
(2023) Leiva Gilberto, Camila Andrea; Browning, John; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La geología del área de Farellones ubicada en la Cordillera Principal de los Andes de Chile central, entre los 2 mil y 3 mil m.s.n.m., consiste en una secuencia de rocas volcánicas y volcanoclásticas del Mioceno, las cuales están localmente intruidas por rocas plutónicas graníticas a dioríticas del mismo periodo o cubiertas por depósitos sedimentarios de origen glaciar, aluvial y coluvial del Cuaternario. La ocurrencia de centros de erupción puntuales en la secuencia volcánica Miocena, aunque ya ha sido sugerida, sigue siendo enigmática, a pesar de existir estudios de sistemas volcánicos en el arco volcánico activo. En este trabajo se determinó la presencia de un estratovolcán caracterizado por 1.7 km de intercalación de flujos de lavas andesíticas a basálticas con depósitos piroclásticos dacíticos a riolíticos indicando eventos de colapso gravitacional en forma de flujo de bloques y cenizas, flujos de densidad piroclástica y caída de cenizas. El tramo superior de la secuencia está conformado por lavas riolíticas con esferulitas, que representan la parte superior del estratovolcán con el Complejo de Domos Cerro Colorado. En el flanco oeste del estratovolcán Cerro Colorado, una fuente de magma y fluidos hidrotermales interactuaron, promoviendo explosiones y colapsos estructurales locales, desarrollando el sistema de maar-diatrema Quebrada Lunes. Este sistema está formado por 700 m de brechas piroclásticas y tobas de composición andesítica a dacítica intercaladas con lavas andesíticas. Toda esta secuencia se encuentra intruida por diques y sills, y afectada por fallas normales. Los resultados indican que los centros eruptivos del Mioceno en Los Andes de Chile central exhibieron un volcanismo diverso entre procesos efusivos y explosivos, así como constructivos y destructivos.
Direct economic return to government of public geoscience information investments in Chile
(2018) Gildemeister, Martin; Jara, Joaquin; Lagos, Gustavo; Marquardt R., Carlos; Espinoza, Felipe
Exhumation history and timing of supergene copper mineralisation in an arid climate: New thermochronological data from the Centinela district, Atacama, Chile
(2017) Sanchez, Caroline; Brichau, Stéphanie; Riquelme, Rodrigo; Carretier, Sébastien; Bissig, Thomas; López, Cristopher; Mpodozis, Constantino; Campos, Eduardo; Regard, Vincent; Hérail, Gérard; Marquardt R., Carlos
Exploración de tierras raras hospedadas en regolito en la Cordillera de la Costa de los Andes centrales
(2020) Bustos Müller, Nicolás Ignacio; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Se estudia un depósito de tierras raras hospedadas en regolito (REE-HR) en la Cordillera de Nahuelbuta, nombre local de la Cordillera de la Costa al sur del Río Biobío. El área de estudio está dominada por dos unidades graníticas, del Carbonífero Tardío – Pérmico Temprano: tonalita de biotita y tonalita de anfíbol-biotita. Se reconocen diques aplíticos, dioríticos y andesíticos, tardíos al sistema granítico, y rocas metamórficas Paleozoicas: metapelitas y migmatitas. La tonalita de anfíbol-biotita tiene potencial de formar depósitos tipo REE-HR, pues esta desarrolla potentes regolitos de hasta 60 metros, y estos presentan halos anómalos con REE (pFRX e ICP-MS). Análisis mineralógicos (TIMA-X) muestran que otras litologías poseen minerales accesorios de REE; se detectan allanita y monacita en la tonalita de biotita (0.02% y 0.01%, respectivamente), en la diorita (0.1% y 0.02%) y en la migmatita (0.06% y 0.01%), en esta última litología también se detectan parisita (0.0001%) y xenotima (0.002%). Se distinguen dos tipos de regolito en el sector: preservados y parcialmente erosionados. En los primeros, la mineralización está precedida por un pedolito superior lixiviado. En los otros, la mineralización está expuesta en superficie. En ambos sistemas, la concentración (REE) e indicadores geoquímicos del saprolito inferior progresivamente se asemejan a los de la roca caja. En la fracción intercambiable de REE, el radio (La/Yb)N es decreciente en el perfil de suelo (6-2), al igual que (La/Sm)N y (La/Gd)N. Eu/Eu* y (Gd/Yb)N no tienen tendencias claras y Ce/Ce* es creciente (<1). En mineralizaciones expuestas predominan las LREE (58%), mientras que en regolitos preservados predominan las HREE (56%). Se proponen tres indicadores geoquímicos, Pr/Pr*, Nd/Nd* y Gd/Gd*, cuyo comportamiento varía entre zonas mineralizadas y estériles. Se realiza un análisis morfométrico (SCM y Perfiles Swath) y dos modelaciones 3D: una geomorfológica y otra geoquímica, para estudiar la evolución y génesis del depósito local.Se estudia un depósito de tierras raras hospedadas en regolito (REE-HR) en la Cordillera de Nahuelbuta, nombre local de la Cordillera de la Costa al sur del Río Biobío. El área de estudio está dominada por dos unidades graníticas, del Carbonífero Tardío – Pérmico Temprano: tonalita de biotita y tonalita de anfíbol-biotita. Se reconocen diques aplíticos, dioríticos y andesíticos, tardíos al sistema granítico, y rocas metamórficas Paleozoicas: metapelitas y migmatitas. La tonalita de anfíbol-biotita tiene potencial de formar depósitos tipo REE-HR, pues esta desarrolla potentes regolitos de hasta 60 metros, y estos presentan halos anómalos con REE (pFRX e ICP-MS). Análisis mineralógicos (TIMA-X) muestran que otras litologías poseen minerales accesorios de REE; se detectan allanita y monacita en la tonalita de biotita (0.02% y 0.01%, respectivamente), en la diorita (0.1% y 0.02%) y en la migmatita (0.06% y 0.01%), en esta última litología también se detectan parisita (0.0001%) y xenotima (0.002%). Se distinguen dos tipos de regolito en el sector: preservados y parcialmente erosionados. En los primeros, la mineralización está precedida por un pedolito superior lixiviado. En los otros, la mineralización está expuesta en superficie. En ambos sistemas, la concentración (REE) e indicadores geoquímicos del saprolito inferior progresivamente se asemejan a los de la roca caja. En la fracción intercambiable de REE, el radio (La/Yb)N es decreciente en el perfil de suelo (6-2), al igual que (La/Sm)N y (La/Gd)N. Eu/Eu* y (Gd/Yb)N no tienen tendencias claras y Ce/Ce* es creciente (<1). En mineralizaciones expuestas predominan las LREE (58%), mientras que en regolitos preservados predominan las HREE (56%). Se proponen tres indicadores geoquímicos, Pr/Pr*, Nd/Nd* y Gd/Gd*, cuyo comportamiento varía entre zonas mineralizadas y estériles. Se realiza un análisis morfométrico (SCM y Perfiles Swath) y dos modelaciones 3D: una geomorfológica y otra geoquímica, para estudiar la evolución y génesis del depósito local.Se estudia un depósito de tierras raras hospedadas en regolito (REE-HR) en la Cordillera de Nahuelbuta, nombre local de la Cordillera de la Costa al sur del Río Biobío. El área de estudio está dominada por dos unidades graníticas, del Carbonífero Tardío – Pérmico Temprano: tonalita de biotita y tonalita de anfíbol-biotita. Se reconocen diques aplíticos, dioríticos y andesíticos, tardíos al sistema granítico, y rocas metamórficas Paleozoicas: metapelitas y migmatitas. La tonalita de anfíbol-biotita tiene potencial de formar depósitos tipo REE-HR, pues esta desarrolla potentes regolitos de hasta 60 metros, y estos presentan halos anómalos con REE (pFRX e ICP-MS). Análisis mineralógicos (TIMA-X) muestran que otras litologías poseen minerales accesorios de REE; se detectan allanita y monacita en la tonalita de biotita (0.02% y 0.01%, respectivamente), en la diorita (0.1% y 0.02%) y en la migmatita (0.06% y 0.01%), en esta última litología también se detectan parisita (0.0001%) y xenotima (0.002%). Se distinguen dos tipos de regolito en el sector: preservados y parcialmente erosionados. En los primeros, la mineralización está precedida por un pedolito superior lixiviado. En los otros, la mineralización está expuesta en superficie. En ambos sistemas, la concentración (REE) e indicadores geoquímicos del saprolito inferior progresivamente se asemejan a los de la roca caja. En la fracción intercambiable de REE, el radio (La/Yb)N es decreciente en el perfil de suelo (6-2), al igual que (La/Sm)N y (La/Gd)N. Eu/Eu* y (Gd/Yb)N no tienen tendencias claras y Ce/Ce* es creciente (<1). En mineralizaciones expuestas predominan las LREE (58%), mientras que en regolitos preservados predominan las HREE (56%). Se proponen tres indicadores geoquímicos, Pr/Pr*, Nd/Nd* y Gd/Gd*, cuyo comportamiento varía entre zonas mineralizadas y estériles. Se realiza un análisis morfométrico (SCM y Perfiles Swath) y dos modelaciones 3D: una geomorfológica y otra geoquímica, para estudiar la evolución y génesis del depósito local.
Génesis de depósitos minerales de Cu y Au de la franja metalgénica retácica de Chile Central : distrito minero Til Til
(2021) Rudloff del Villar, Rocío Amneris; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
A lo largo de la Cordillera de la Costa de los Andes Centrales se han descrito depósitos de tipo IOCG, IOA, estratoligados de Cu-(Ag) y pórfidos cupríferos, los cuales se asocian a las franjas metalogénicas desarrolladas en los períodos Jurásico y Cretácico. Durante gran parte de este período la placa sudamericana estuvo sometida a un régimen tectónico extensional a transtensional que a partir de la transición del Cretácico Inferior al Superior cambia a uno predominantemente transpresional a compresional. A pesar de este marco referencial, aún son numerosos los yacimientos y distritos mineros de esta franja cuya génesis y edad de formación no son conocidas o son materia de discusión. Este estudio busca entender el contexto geológico regional para el desarrollo de distritos mineros, la génesis de sus depósitos minerales y la continuidad a lo largo de la franja metalogénica. El objetivo de este trabajo es estudiar la geología del Distrito Minero Tiltil, comprender la geología de los cuerpos mineralizados de origen magmático-hidrotermal más característicos, sus distintas etapas de alteración y mineralización, y la relación espacial y temporal de estos. La metodología utilizada para ello consiste en: (1) mapeo geológico del distrito, de minas y de sondajes, (2) análisis geoquímicos y mineralógicos de muestras de los cuerpos mineralizados, (3) elaboración de modelos geológicos 3D y (4) confección de tablas paragenéticas de los depósitos más característicos del distrito. Se propone que estos depósitos minerales están genéticamente relacionados con la evolución tardimagmática del Plutón Caleu (~94 Ma) y que las etapas de alteración hidrotermal reconocidas en la mayoría de estos son: 1) alteración potásica temprana, de baja ley; 2) alteración albita-actinolita intermedia, estéril; 3) alteración sericítica y clorita-epidota con mineralización de pirita-calcopirita (menor bornita), cuarzo-hematita (especularita), turmalina, y en ocasiones magnetita; y 4) alteración tardía de calcita-cuarzo, estéril. Los resultados indican que en este distrito ocurren dos tipos de depósitos minerales de origen magmático-hidrotermal: (1) de tipo IOCG, principalmente en cuerpos vetiformes y brechas con contenidos de Au, Cu y Fe asociados a sulfuros, hematita y cuarzo, y (2) de tipo estratoligados de Cu-(Ag), principalmente en cuerpos mantiformes con bajos contenidos de Fe.
Geología del yacimiento Panulcillo, características geoquímicas y control estructural de cuerpos mineralizados
(2017) Castellón Grime, Rosario María Teresita; Cembrano, José; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En esta tesis se examina el yacimiento Panulcillo, de edad cretácica, ubicado 20 kms al norte de la ciudad de Ovalle, IV Región. Panulcillo fue clasificado tradicionalmente como un skarn, sin embargo en las últimas décadas se le ha planteado como un IOCG (Iron Oxide Copper Gold deposit). El objetivo principal de la tesis es contribuir a conocer el origen de su mineralización, el rol que cumplen los sistemas de falla regionales y distritales en la formación y evolución del yacimiento, y su afinidad geoquímica general. Para esto se ha realizado un mapeo geológico de superficie, escala 1:10.000, con énfasis en los elementos estructurales principales y las asociaciones de alteración y mineralización. También se tomaron muestras para análisis petrográficos, calcográficos, geoquímicos y de dataciones absolutas. Como resultado, se ha obtenido que la mineralización está espacial y temporalmente asociada a dos eventos principales: uno magmático representado por diques microdioríticos mineralizados, y uno hidrotermal como resultado de la circulación de fluidos mineralizados cuya fuente de calor provino de los diques. La mineralización también está asociada a fallas N-NE, las cuales habrían tenido una cinemática de rumbo dextral en un régimen transtensional activo hasta los 125 Ma, que luego migró al régimen transtensional siniestral asociado al origen del Sistema de Fallas de Atacama (SFA). Al norte del yacimiento aflora un cuerpo intrusivo granítico a diorítico de gran extensión de 120,7 ± 1,1 Ma (U/Pb en circón, este trabajo), el cual corta la secuencia estratigráfica y la mineralización. Por otro lado, el yacimiento es limitado al oeste por la Falla Panulcillo, de rumbo NS y manteo subvertical (la cual corresponde a la Falla Romeral, extremo sur del SFA), y desplazado hacia el oeste por fallas NW, también subverticales, de cinemática siniestral inversa. El control geológico-estructural del yacimiento y su naturaleza geoquímica son herramientas claves para explorar yacimientos similares a la escala distrital y regional en la IV Región.
Insights on the structural control of a Neogene forearc basin in Northern Chile: a geophysical approach
(2018) García Pérez, Tiaren; Marquardt R., Carlos; Yáñez Carrizo, Gonzalo Alejandro; Cembrano, José; Gomila, Rodrigo; Santibañez, Isabel; Maringue, José
Morfoestratigrafía fluvial y génesis de placeres de oro en el cordón Baquedano, Tierra del Fuego, 53°S
(2024) Del Valle Lagos, Felipe Ignacio; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Los placeres de oro son yacimientos formados por procesos sedimentarios que liberan el material aurífero de las rocas o sedimentos que los contienen; que lo transportan, concentran y depositan en sedimentos. En el Cordón Baquedano al este de Porvenir, Tierra del Fuego se encuentran placeres de oro que han sido explotados intermitentemente desde fines del s. XIX con un intento de industrialización inglesa a comienzos del s. XX. En este trabajo se busca definir la metalogénesis del oro en esta zona a partir de: i) la obtención de una distribución de leyes a partir de la perforación de una malla regular de pozos de hasta 6 m de profundidad; ii) la generación de un modelo morfo-estratigráfico a partir de la estratigrafía de los pozos y de un modelo de superficie generado con drone; y iii) un estudio de proveniencia de partículas de oro y clastos. En la perforación de los pozos se hallaron tres niveles estratigráficos significativos: i) horizonte vegetal arcilloso oscuro de entre 30 y 50 cm; ii) manto de gravas arcillosas a arcillas gravosas, ausente en algunos pozos y de más de 6 m en la planicie superior del área de estudio; y iii) un basamento arcillo-arenoso semi consolidado con contenido fosilífero marino. Se hallaron leyes de hasta 1524 mg/m3 en el manto de gravas y arcillas. Las leyes se encontraron asociadas a las siguientes unidades morfoestratigráficas, de mayor a menor prevalencia de altas leyes: i) quebradas y lechos de rio; ii) terrazas fluviales; iii) laderas de degradación de terrazas fluviales; iv) la planicie superior sobre el que se labra la morfología fluvial. Se observó que las partículas de oro encontradas en la planicie superior presentan menor índice de transporte que aquellas halladas en niveles inferiores, localizando en el primero la fuente local de las partículas.
Priorización de productos para el desarrollo del Plan Nacional de Geología mediante herramientas de análisis multicriterio
(2024) Cancino Guajardo, Gustavo Adolfo; Marquardt R., Carlos; Jara Donoso, José Joaquín; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El Servicio Nacional de Geología y Minería de Chile (SERNAGEOMIN), tiene como uno de sus ejes estratégicos proporcionar información geológica básica para contribuir al desarrollo del país a través de programas de levantamientos de información. Con este propósito en el año 2011 se inició el Plan Nacional de Geología (PNG), encargado de confeccionar mapas geológicos a escala 1:100.000.En el año 2019 existía cartografía geológica al norte de los 30º S, que cubría el 37% del país, y actualmente se realiza el levantamiento geológico en el resto del territorio nacional. La planificación de estos trabajos ha sido en base a criterios simples, pero no siempre considera costo-beneficio, ni maximiza su valor para la sociedad.En este trabajo se analiza el territorio entre los 30° y 43°50' S con el objetivo de priorizar áreas donde realizar mapas geológicos. En particular se utiliza el método de Proceso Analítico Jerárquico (AHP) y el álgebra de mapas a partir del uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG). Estos en su conjunto permiten valorizar, por medio de la ponderación de criterios, las zonas prioritarias para el mapeo geológico considerando múltiples variables y juicios de expertos.Los resultados muestran que es factible obtener resultados coherentes con el medio, siendo las áreas con alta prioridad coincidentes con zonas cordilleranas y de depresión intermedia, destacadas por su importancia geológica y productiva. Este enfoque confirma la hipótesis de que el método AHP y el álgebra de mapas pueden mejorar la planificación territorial del PNG en pos de satisfacer de manera más eficiente las necesidades del país. Para mantener una correcta planificación estratégica y alineada con los objetivos institucionales, se recomienda realizar estudios a mayor detalle (escalas 1:50,000 o 1:25,000) y establecer mesas de trabajo regulares que incluyan a ciudadanos, académicos y otras organizaciones, para actualizar las prioridades de manera dinámica y eficiente.
Procesos de transporte de fluidos hidrotermales a lo largo de un sistema de fallas : geología estructural y modelamiento numérico con elementos de borde
(2018) Núñez Tapia, Rocío Consuelo; Cembrano, José; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En esta tesis se estudia un sistema hidrotermal de tipo Pórfido Cuprífero del Mioceno tardío ubicado en la cordillera principal, de la región del Maule y desarrollado a lo largo de un sistema de fallas transtensionales paralelas al margen de subducción. El objetivo principal de este estudio es entender la relación que existe entre la deformación frágil de las rocas de la corteza superior y el transporte de fluidos hidrotermales a través de las fallas reconocidas en el área de estudio, entendiendo cual es el rol que ellas tienen en el aumento de permeabilidad relativa en la zona. Para esto se utilizaron distintas metodologías, entre ellas la compilación de un mapa regional de escala 1:100000, el desarrollo de un mapa distrital con énfasis en los elementos estructurales principales para entender su cinemática, litología y alteración hidrotermal. Se realizó un análisis a través del software Faultkin de los principales sitios estructurales, junto a la inversión del stress a través del software MIM de las fallas medidas en el área de estudio. Además, se realizó un análisis petrográfico, calcográfico y geo-cronológico con muestras de la zona de estudio. Finalmente, se implementó el método 2D Boundary Element Displacement Discontinuity Method (BEM), comprobando la factibilidad mecánica y cinemática de dos fallas principales NS para desarrollar un stepover extensional. Los resultados del trabajo de campo indican que geología local se caracteriza por rocas volcánicas andesíticas y volcano-sedimentarias asociadas a la Formación Abanico (Eoceno Superior - Mioceno Inferior), instruidas por dos generaciones de diques; unos de composición andesítica contemporáneos a la Formación Abanico y otros de composición granodioríticos datados con el método U-Pb en circones, obteniéndose una edad de aproximadamente 18 Ma. Se estudiaron las fallas presentes en la zona de estudio y se encontraron distintos sistemas de fallas de acuerdo a su orientación y cinemática: (1) Fallas NS sub-verticales dextrales que generan un stepover; (2) Fallas N60°E/subverticales dextral-normal ubicadas en el interior del stepover, y (3) Fallas N40°-60°W/subverticales siniestrales que cruzan el stepover. La alteración identificada corresponde a tres zonas de alteración hidrotermal, un centro de alteración potásica rodeado de alteración fílica y un halo externo de alteración propilítica.El modelamiento númerico con elementos de borde (BEM), de un stepover extensional entre fallas NS dextrales, sin overlap, escalado según lo observado en terreno, y que incorpora una discontinuidad elongada en rumbo NE que une las trazas de las fallas, que representa los diques granodioríticos, entrega como resultado la magnitud del deslizamiento, apertura y el estado de stress local de este modelo. Este modelamiento considera 4 casos para el rumbo del stress principal máximo ó stress compresivo remoto que varía entre N46ºE y N81ºE, para los siguientes dos escenarios, uno con presencia de fluido a lo largo de las estructuras y otro sin presencia de fluido. Los resultados indican: (1) un mayor deslizamiento para la falla favorablemente orientada respecto al rumbo del stress remoto, (2) una apertura localizada en el centro del stepover concentrando los fluidos, y (3) una rotación del máximo stress local a medida que se acerca a la zona asociada a una presión de fluido (distribuida a ± 2 km desde el centro del stepover). Como conclusión, el mejor escenario que correlaciona la información de terreno con los resultados del modelo numérico corresponde al caso de un stress remoto de rumbo N81°E que explicaría la formación de fallas secundarias NE, NW en la ausencia de presión de fluido y EW cuando existe presión de fluido en el sistema hidrotermal. La intersección y orientación de estas fallas aumentarían la permeabilidad relativa de la roca de caja, facilitando el ascenso de fluidos a través de fracturas hidráulicas, concentrando la alteración entre las fallas NS (Falla Huemulina y Falla Infiernillo) donde se tiene un régimen extensional local, consistente con la geometría de los halos de alteración observados en terreno.
Ranking of Placer Gold Prospects in Chile Through Analytic Hierarchy Process
(2019) Jara Donoso, José Joaquín; Moreno Sagredo, Francisco José; Jara Zárate, Raúl Guillermo; Dubournais Donoso, Francisco; Mata, Rodrigo; Peters Núñez, David Carlos; Marquardt R., Carlos; Lagos, Gustavo
Chile has a rich, but poorly known history of placer gold mining. At present, this sector is almost nonexistent and there are some restrictions for its revival: disperse and partial information on existing resources and limited technical expertise to assess the potential of placer gold mine sites. This paper presents the background, methodology and results of the prioritization process of known prospects of this kind in Chile. This research was part of a publicly funded project aimed to incentivize the development of this industry. The ranking was carried out using the analytic hierarchy process, which allowed to include different quantitative and qualitative variables related to the economic potential, technical aspects, contextual viability and socioeconomic factors in the analysis. The results show that, despite the increasing relevance of environmental and community issues in mining development, the business potential and the economic/technical aspects are the main factors in the early selection of a site to advance in exploration and development activities. Both variables represented around 40% and 37% of weights in the final selection, respectively. In contrast, contextual viability and local socioeconomic impacts only accounted for the remaining 23%. This study also shows that the inclusion of experts with different backgrounds in the process enriches the analysis and does not significantly distort the final outcome of the prioritization. Finally, the relevance of using MCDM tools when assessing the attractiveness of mine sites for their development is highlighted, particularly when public funds for subsequent exploration activities are committed.
Slip rate of trench-parallel normal faulting along the Mejillones Fault (Atacama Fault System): Relationships with the northern Chile subduction and implications for seismic hazards
(2019) Ritz, J. F.; Braucher, R.; Bourles, D.; Delouis, B.; Marquardt R., Carlos; Lavenu, A.; Philip, H.; Ortlieb, L.
Supergene and exotic Cu mineralization occur during periods of landscape stability in the Centinela Mining District, Atacama Desert
(2018) Riquelme, Rodrigo; Tapia, Miguel; Campos, Eduardo; Mpodozis, Constantino; Carretier, Sebastien; González, Rodrigo; Muñoz, Sebastian; Fernández‐Mort, Alberto; Sanchez, Caroline; Marquardt R., Carlos
Terrazas marinas cuaternarias y variabilidad en las tasas de alzamiento en la zona costera andina (23°S)
(2022) Vergara Torrejón, Paulina Judith; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Durante el Cuaternario gran parte de la región costera occidental de los Andes se ha estado alzando, principalmente por procesos de subducción. En el norte de Chile, la geomorfología de la Península de Mejillones y sus alrededores se caracteriza por la existencia de Terrazas Marinas Cuaternarias (TMQ), acantilados, diques, escarpes, etc. Estos elementos geomorfológicos se preservan debido a la hiperaridez del área desde el Plio-Pleistoceno. Las TMQ han sido estudiadas para entender la deformación permanente del antearco y calcular tasas de alzamiento a lo largo de la costa. Un análisis morfométrico utilizando sensores remotos ALOS-PALSAR, levantamiento topográfico con drone y GPS diferencial, muestreo de fósiles, además del uso de software, han permitido definir las secuencias de terrazas marinas (TM) mejor preservadas y calcular tasas de alzamiento. A partir de este análisis se propone una nueva distribución de las TM y se calculan tasas de alzamiento para estudiar el rol de las fallas en el alzamiento diferencial y la relación de estas estructuras con la distancia a la fosa. Para el análisis se ha considerado 2 áreas representativas: Morro Mejillones, al noroeste de la Peninsula de Mejillones (~12x10 km2) y la zona de Hornitos – Punta Chacaya (~16x7 km2), al norte de la Bahía de Mejillones. Se evidencian diferencias en características morfoestructurales y en tasas de alzamiento: se han identificado 12 TMQ en Morro Mejillones con tasas de alzamiento entre 0.31 a 0.76 m/ka para los últimos 600 ka; 3 TMQ en Hornitos con tasas de alzamiento entre 0.28 a 0.4 m/ka para los últimos 220 ka; y 4 TMQ en Punta Chacaya con tasas de alzamiento entre 0.25 y 0.39 m/ka para los últimos 350 ka. Las diferencias en tasas de alzamiento podrían estar relacionadas a la distancia de la fosa y la actividad de fallas durante el Cuaternario.
Valorización de sistemas mineralizados en etapas tempranas de exploración: Aplicación en distrito minero Til Til
(2019) Faúndez Martelli, Patricio Ignacio; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El objetivo de este trabajo es desarrollar una metodología de valorización de recursos mineros para un área en etapas tempranas de exploración, basada en 4 variables: riesgos asociados a la exploración, incertidumbre geológica, potencial económico y costos de exploración. Los trabajos se realizaron en vetas de Cu-Ag y Au ubicadas en el distrito minero Tiltil, donde el trabajo se dividió en 4 etapas: La primera etapa consistió en el levantamiento de información distrital geológica y minera sobre más de una treintena de labores mineras. La segunda etapa consistió en una campaña de exploración básica y conceptual en el área, mientras que la tercera etapa consistió en la aplicación y adaptación de una metodología de valorización de activos mineros. Finalmente, en la cuarta etapa, se estimó el valor económico de los cuerpos estudiados. La estimación del valor económico se efectuó sobre 7 vetas de Cu-Ag y Au, consistentes en 0,25 Mton de Au; 0,8 Mton de Cu y 1 Mton de Cu-Au con leyes medias de 1,98 % de Cu y 5,4 gr/ton de Au. De estos recursos totales, el 70% corresponde a la categoría de recursos potenciales mientras que el 30% corresponde a recursos inferidos. La simulación económica de la explotación de los cuerpos mineralizados, manteniendo el ritmo y modelo actual de producción, se estima en, aproximadamente, $50.200 millones y $26.700 millones de pesos sin descontar los flujos y con una tasa de descuento 15,62 %, respectivamente, cifras que, al considerar la incertidumbre geológica, disminuyeron en, aproximadamente, un 56% su valor. Dado lo anterior, fue cuantificada la valorización de las 7 vetas entre $11.800 millones y $21.800 millones de pesos, equivalentes a, aproximadamente, $USD 17,5 y $USD 32,3 millones de dólares.
Valuation and Prioritization of Early-Stage Exploration Projects : a Case Study of Cu-Ag and Au-Mineralized Systems in the Tiltil Mining District, Chile
(2020) Faúndez, Patricio Ignacio; Marquardt R., Carlos; Jara Donoso, José Joaquín; Guzmán Barros, Juan Ignacio
A problem for mining districts, for example those with small to medium operations, is the uncertainty with respect to the valuation of exploration targets. In cases where a mining district has been only partially developed, geological uncertainty likely represents a substantial part of resource valuation risk. To address this problem, we developed a method for valuing exploration targets in the early stage of exploration based on four variables: (1) risks associated with exploration; (2) geological uncertainty; (3) economic potential; and (4) exploration costs. The new method presented offers a simple and replicable means to value mineralized bodies and prioritize mining activities based on quantitative geoscientific information and can additionally be adapted to analyze other exploration projects, such as those located in areas without mining activity. In this work, we studied a series of Cu–Ag and Auveins located in the Tiltil Mining District in the Coastal Cordillera of the Chilean Central Andes. We performed four steps in order to characterize the level of uncertainty in the resource exploration and valuation: (1) we acquired district-level data on the geology in and around Tiltil and the activity of 39 small mining operations; (2) we designed a preliminary conceptual exploration campaign; (3) we applied and adapted a new method for the valuation of mineral resources; and (4) we estimated the economic value of the studied mineral targets. The valuation method uses the product of three mutually independent variables: potential value, exploration risk, and geological uncertainty. The estimated value of minerals, at Tiltil, without discounting cash flows is 50.2 billion CLP, while a discount rate of 15.62% returns an estimate of 26.7 billion CLP. When adjusting these values for the level of geological uncertainty discerned in our method, the resulting values are approximately 56% less. We additionally applied the valuation method to seven potential mining targets, considering both potential exploration resources and inferred resources, and found values ranging from 21.8 billion and 11.8 billion CLP (32.3 million and 17.5 million USD with an exchange rate of 675.48 CLP per USD) without discounting cash flows and with a discount rate of 15.62%. We encourage the use of this new method in the early-stage development of small mining operations in order to characterize correctly potential profitability.

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