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Fundada en 1962

SOC

IEDA

D GEOLOGICA DE CH

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la serena octubre 2015

Anomalías Gravimétricas y Modelos de la Geomorfología de las Cuencas del Río Maullín y Río Bueno, Región de

Los Lagos. Daniel Morales*, Samuel Pizarro, Daniel Páez Unidad de Geofísica - Plan Nacional de Geología, Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN), Avenida Santa María 0104, Providencia, Santiago, Chile. Oficina Técnica de Puerto Varas – Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN), Avenida La Paz 406, Puerto Varas, Chile. SERNAGEOMIN – Universidad de Concepción * email: daniel.morales@sernageomin.cl Resumen. Un estudio gravimétrico fue realizado en las cercanías de las localidades de Puerto Montt, Puerto Varas, Purranque y Osorno, Región de los Lagos Bueno (40,48°S – 41,81°S), para determinar principalmente la geomorfología del basamento, como también las potencias de los rellenos sedimentarios sobre las cuencas de los Ríos Maullín y Bueno. 4 perfiles resultaron de las observaciones gravimétricas (figuras 1), 3 perfiles con orientación E-O y 1 con orientación N-S aproximadamente. La modelación directa para cada uno de los perfiles fue constreñida con datación estratigráfica de pozos facilitados por la Empresa Nacional del Petróleo (ENAP) y la Dirección General de Aguas (DGA). Depósitos y formaciones sedimentarias, datadas por pozos, fueron agrupadas debido a que no poseen un contraste de densidad que tenga un impacto relevante en los resultados de la modelación directa. Para la cuenca asociada al perfil 2 se encontró una profundidad máxima y mínima de 4.400 m, bajo Puerto Montt, y 145 m, respectivamente. Palabras Claves: Estudio gravimétrico, Perfiles,

Geomorfologías del basamento 1 Introducción El levantamiento gravimétrico realizado entre los 40,48°S y 41,81°S cuenta con un total de 321 estaciones, distribuidas en 4 perfiles (figura 1). Previamente a la modelación, se hace necesario realizar correcciones gravimétricas a las lecturas tomadas en terreno producto de la dependencia que tiene el campo de gravedad terrestre, de la latitud, de mareas terrestres, de la elevación, de la topografía y de la variación lateral de densidad. Como resultado de las correcciones gravimétricas se obtienen las anomalías de Bouguer y residual cuya información es utilizada como entrada para la modelación. La información gravimétrica procesada nos proporciona una visión preliminar, de la geomorfología de las cuencas del Río Maullín y Río Bueno en función de las anomalías gravimétricas residuales de cada perfil. Un mayor detalle se logra a través de la modelación directa de los datos de

anomalías gravimétricas residuales constreñidas con información estratigráfica de pozos facilitados por la Empresa Nacional del Petróleo (ENAP) y la Dirección General de Aguas (DGA). Este método geofísico es una herramienta complementaria que nos proporciona información valiosa de la geomorfología que describen los cuerpos profundos que contrastan en densidad, dado que escasas son las observaciones de superficie para lograr obtener un conocimiento detallado de estos.

2 Marco geológico La geología de las cuencas del Río Maullín y Río Bueno (figura 1) está constituida por diversas unidades rocosas.

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Figura 1. Geología de la cuenca del Río Maullín y Río Bueno. La figura 1-a) muestra una vista de la zona de estudio a una escala 1:4.200.000, señalando en un rectángulo de contornos anaranjado la vista de la figura 1-b), como también los contornos de las cuencas del Río Maullín (violeta) y el Río Bueno (azul oscuro). La figura 1-b) muestra las principales unidades geológicas involucradas, a escala 1:500.000 (colores correspondientes en leyenda inferior), las trazas de los perfiles gravimétricos (línea de puntos verdes), pozos (puntos fucsias), los ríos principales de la zona y los contornos de la cuenca del Río Maullín (violeta) y Río Bueno (azul oscuro). La cordillera de la costa se constituye por rocas metamórficas del Complejo Bahía Mansa, correspondiente a la asociación litológica de esquistos pelíticos a semipelíticos y esquistos máficos. Igualmente se encuentran rocas sedimentarias de origen continental, rocas volcánicas del Complejo Volcánico Ensenada Capitanes, rocas sedimentarias marino-continentales de la Formación Santo Domingo. En el área de las cuencas de Río Bueno y Río Maullín se observan principalmente rocas de las subunidades marinas I y II (Duhart et al., 1997; McDonough et al., 1997a, 1998a, 1998b). La depresión intermedia está constituida por rocas y depósitos volcanoclásticos, y depósitos morrénicos glaciales del Cuaternario. Hacia la cordillera principal hallamos rocas volcánicas del Pleistoceno Superior y depósitos de remoción en masa. Sin embargo, se incluyen una amplia gama de productos volcánicos del Holoceno, depósitos piroclásticos, depósitos fluviales y glaciofluviales del Cuaternario (SERNAGEOMIN, 1998).

3 Metodología EL principio de la gravimetría consiste en reducir las mediciones gravimétricas, realizadas sobre la superficie terrestre, a un valor anómalo que refleja las variaciones de densidad en el manto superior y la corteza terrestre (Blakely, 1996). Lo descrito anteriormente está representado por la siguiente expresión:

∆!= 𝑔𝑔!"# − 𝑔𝑔!"# − 𝐶𝐶𝐶𝐶 + 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝐶𝐶 + 𝐶𝐶𝐶𝐶 (1) Tal como se muestra en la expresión (1) las lecturas gravimétricas, generalmente, están influenciadas por 5 factores los cuales se deben corregir (Telford, 1996). Las correcciones, debido a los 5 factores, que se deben realizar son: corrección por latitud (considerado en el cálculo de 𝑔𝑔!"#), corrección por mareas (CM), corrección de aire libre (CAL), corrección topográfica y corrección de Bouguer (CB). El resultado posterior a las correcciones es lo que se conoce comúnmente como anomalía de Bouguer. Una vez obtenida la anomalía de Bouguer se obtiene la anomalía residual para realizar la modelación directa el cual consiste en la creación de cuerpos geométricos, con densidad, que sean capaces de reproducir la señal de la anomalía residual. Sin embargo, infinitas son las soluciones que se pueden obtener por lo que se debe considerar toda la geología posible para dar consistencia al modelo (Roy, 1962) 4 Resultados La geología que se muestra en las figura1 se correlaciona en gran parte con las anomalías que señalan grandes potencias de sedimentos y zonas donde probablemente el basamento aflora. La zona Oeste de los perfiles P2 y P4 con valores positivos (figuras 2 y 3) concuerdan con rocas metamórficas vinculadas a la cordillera de la costa y que además podrían pertenecer al mismo basamento. De los modelos de capa, para cada perfil es posible modelar la geomorfología que describiría la cuenca. Los pozos utilizados para controlar el espesor de las capas fueron: Bellavista para el perfil P4 y Puerto Montt para el perfil P2. El perfil P2, constreñido con el pozo de Puerto Montt, señala que la profundidad máxima del basamento se encontraría a 4400 m aproximadamente. La anomalía residual y el modelo de capas del perfil P3 (figura 3) nos evidencian anomalías gravimétricas de escala local que podían deberse a la presencia de fallas (no modeladas) en la zona donde se trazó el perfil. Referencias Blakely, R.J. Geldart, L. P., Sheriff, R. E. 1990. Gravity Methods. In

Applied Geophysics, Cambridge University Press: 6-60, USA. Duhart, P.; Martin, M.W.; Muñoz, J., Crignola, P.; McDonough, M.

1997. Acerca de la edad del protolito del basamento metamórfico de la Cordillera de la Costa de la X! Región: edades

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preliminares 207!" 206!" en circones detríticos. In 8! Congreso Geológico Chileno, Actas, II: 1267-1270. Antofagasta.

McDonough, M.; Duhart, P.; Crignola, P. 1997a. Naturaleza del

alzamiento del basamento costero y la aperture de la cuenca Osorno-Llanquihue, X! Región: nuevos antecedentes sísmicos y observaciones de terreno. In 8! Congreso Geológico Chileno, Actas, II: 164-168. Antofagasta.

McDonough, M.R.; Duhart, P.; Elgueta, S.; Urqueta, E.; Crignola, P.

1998a. Geología preliminar del área Bahía Mansa, Región de Los Lagos. In SERNAGEOMIN 1998. Estudio Geológico-Económico de la X! Región Norte, 6 Vols., 28 Mapas. Santiago.

McDonough, M.R.; Duhart, P.; Elgueta, S.; Gómez, J.; Crignola, P.

1998b. Geología preliminar del área Valdivia, Región de Los Lagos. In SERNAGEOMIN 1998. Estudio Geológico-Económico de la X! Región Norte, 6 Vols., 28 Mapas. Santiago.

Roy, A., 1962. Ambiguity in geophysical interpretation. Geophysics

27 (1): 90-99. SERNAGEOMIN1998. Estudio Geológico-Económico de la X!

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Telford W.M., 1996. Regional Gravity Fields. In Potential Theory in

Gravity and Magnetic Applications, Cambridge University Press: 128-153, USA.

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Figura 2. Anomalía residual (figura superior, puntos color negro) y modelo de capas para perfil 1 y perfil 2. La figura superior muestra la anomalía residual obtenida del levantamiento de datos (puntos color negro) y la anomalía residual calculada en función de la señal emitida por el modelo de capas (línea color negro).

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Figura 3. Anomalía residual (figura superior, puntos color negro) y modelo de capas para perfil 3 y perfil 4. La figura superior muestra la anomalía residual obtenida del levantamiento de datos (puntos color negro) y la anomalía residual calculada en función de la señal emitida por el modelo de capas (línea color negro).

Figura 3. Anomalía residual (figura superior, puntos color negro) y modelo de capas para perfil 3 y perfil 4. La figura superior muestra la anomalía residual obtenida del levantamiento de datos (puntos color negro) y la anomalía residual calculada en función de la señal emitida por el modelo de capas (línea color negro).