Abstract:
Las zonas de falla controlan la formación de sistemas hidrotermales someros, candidatos para el desarrollo de sistemas geotérmicos. El modo de falla es controlado por la presión de fluido (PF = λV*σV, λV = factor de presión de poro, σV = estrés vertical) y el estrés diferencial (σ1 - σ3), generando distintos estilos de deformación (extensional y/o cizalle). La Zona Volcánica Sur de los Andes (ZVS) es una de las regiones geotermales más vastas e inexploradas del mundo, ideal para estudiar la interacción entre el modo de deformación y el transporte de fluidos. El Sistema de Falla Liquiñe-Ofqui (SFLO) y el Sistema de Falla de Larga Vida Oblicuo al Arco (SFOA) corresponden a fallas corticales que controlan la tectónica de la ZVS. En este trabajo, dos transectas de meso-escala, que representan a cada sistema, fueron estudiadas mediante mapeo estructural, sondajes eléctricos 2D in situ, petrografía, difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido. El análisis meso- y microestructural sugiere que la exposición del SFLO está dominada por una falla EW cíclica en extensión (±cizalle) en un régimen de rumbo Andersoniano. En cambio, el afloramiento del SFOA registra dos modos de falla de rumbo NW sobreimpuestos: (1) cizalle (±extensión) en un régimen de rumbo Andersoniano; y (2) extensión (±cizalle) en un régimen transtensional no-Andersoniano. Zeolitas ricas en Ca y Ca(-Na), que ocurren principalmente en venas del bloque colgante, indican temperaturas de cristalización entre 110-210°C y paleo-profundidades entre 2.1-3.5 km (asumiendo 60-100°C/km). Los resultados de sondajes eléctricos sugieren una correlación significativa entre la cantidad de zeolitas (por unidad de área) y la conductividad de la roca, mayor en el núcleo y el bloque colgante, comparada a una roca de caja andesítica inalterada. Para campos de estrés dados en la ZVS se construyeron, mediante modelación numérica, diagramas de modo de falla en el espacio λ-σ. En la exposición del SFLO, la falla en extensión (±cizalle) probablemente ocurre entre rangos típicos de factor de presión de poro (0.4≤λV≤0.48). Por el contrario, en el afloramiento del SFOA, el cambio entre falla en cizalle (±extensión) y extensión (±cizalle) necesariamente involucra una sobrepresión de fluidos (λV >50-88% sobre la presión hidrostática). Estos resultados sugieren que las condiciones de estrés de largo plazo favorecen: (1) el almacenamiento de fluidos sobrepresurizados en sistemas hidrotermales espacialmente asociados a las fallas NW del SFOA; y (2) flujo localizado y continuo en conductos verticales asociados a las fallas EW del SFLO. La ocurrencia de sistemas geotermales en la ZVS requiere de zonas de falla regionales que acumulen y transporten fluidos hidrotermales, lo que podría estar dado por las interacciones entre las fallas NW del SFOA y EW del SFLO.
