Browsing by Author "Arancibia Hernández, Gloria Cecilia"
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- ItemAdvances in the western Andean front aquifers characterization by gravimetric and electrical surveys (Central Chile - 32°50’S).(2020) Figueroa González, Ronny Javier; Yáñez Carrizo, Gonzalo Alejandro; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEn regiones áridas, las aguas subterráneas desempeñan un papel fundamental para el desarrollo de las actividades socioeconómicas y humanas. Las zonas montañosas proporcionan una gran parte del agua subterránea a través de diferentes mecanismos a las cuencas, donde las poblaciones se concentran mayoritariamente. Las zonas de falla condicionan la circulación del agua subterránea, debido a la modificación de la permeabilidad intrínseca de la roca fresca, en particular cuando se encuentra en la transición entre los frentes de montaña y las cuencas. Esta investigación se centra en la influencia de los límites y la geometría de las zonas de falla, en el flujo de agua subterránea de las áreas montañosas aledañas a la cuenca sedimentaria. Como caso de estudio, se estudió la Zona de Falla de Pocuro (PFZ), ubicada en la zona central de Chile (32.5S). Para llevar a cabo este objetivo, se usó una aproximación geofísica utilizando mediciones de gravedad y resistividad constreñida por datos geológicos e hidrogeológicos. Los resultados muestran variaciones significativas de la anomalía de la gravedad a lo largo de los perfiles: con (i) una anomalía nula en la parte alta de los cerros, debido a la fractura de las rocas, (ii) una anomalía negativa asimétrica al oeste del trazo de la falla, debido a un depocentro (alrededor de 150 - 200 m) de depósitos aluviales no consolidados en la cuenca, y (iii) variabilidad en los depósitos aluviales en la cuenca que sugiere una segmentación a lo largo de la zona PFZ. Las mediciones de resistividad eléctrica y las características de las aguas subterráneas (profundidad de la napa freática, conductividad eléctrica y ubicación de los manantiales) permiten definir tres posibles dominios hidrogeológicos: roca fracturada (de diferente intensidad), sedimentos y bandas subverticales de baja resistividad. Además, estas bandas subverticales, corroboradas con estudios geológicos, permiten un mapeo de fallas en profundidad. Finalmente, se propone un modelo conceptual para la Cuenca del Aconcagua en el borde de la PFZ, donde esta zona de falla es heterogénea y segmentada, por lo que la permeabilidad es variable a lo largo de la falla. El núcleo de falla es impermeable, debido a la presencia de salbanda rica en arcilla, mientras que las zonas de daño permiten el almacenamiento y el flujo del agua subterránea. Aunque este estudio se enfocó en la PFZ, la relación entre fallas y manantiales en otras partes de Chile sugiere que estas conclusiones pueden ser extrapoladas a otras zonas de fallas.
- ItemConcordance between Lactose Quick Test, hydrogen-methane breath test and genotyping for the diagnosis of lactose malabsorption in children(2018) Rojo, C.; Jaime, F.; Azocar, L.; Hernandez, C.; Villagran, Andrea; Miquel P., Juan Francisco; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia
- ItemConnectivity of fractures and groundwater flows analyses into the Western Andean Front by means of a topological approach (Aconcagua Basin, Central Chile)(2020) Taucare, M.; Viguier, B.; Daniele, L.; Heuser Amaya, Gert Klaus; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Leonardi, V.
- ItemConstructing forearc architecture over megathrust seismic cycles : Geological snapshots from the Maule earthquake region, Chile(2015) Aron, Felipe; Cembrano, José; Astudillo, Felipe; Allmendinger, Richard W.; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia
- ItemCrustal deformation effects on the chemical evolution of geothermal systems: The intra-arc Liquiñe-Ofqui fault system, Southern Andes(2013) Sánchez, Pablo; Pérez, Pamela; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Cembrano, José; Reich, Martin
- ItemCrustal 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 ArmandoThe 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.
- ItemDeciphering groundwater flow-paths in fault-controlled semiarid mountain front zones (Central Chile)(2021) Figueroa González, Ronny Javier; Viguier, Benoît; Taucare, Matías; Yañéz Carrizo, Gonzalo Alejandro; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Sanhueza Soto, Jorge Luis; Daniele, LindaThe Mountain-Block Recharge (MBR), also referred to as the hidden recharge, consists of groundwater inflows from the mountain block into adjacent alluvial aquifers. This is a significant recharge process in arid environments, but frequently discarded since it is imperceptible from the ground surface. In fault-controlled Mountain Front Zones (MFZs), the hydrogeological limit between the mountain-block and adjacent alluvial basins is complex and, consequently, the groundwater flow-paths reflect that setting. To cope with the typical low density of boreholes in MFZs hindering a proper assessment of MBR, a combined geoelectrical-gravity approach was proposed to decipher groundwater flow-paths in fault-controlled MFZs. The study took place in the semiarid Western Andean Front separating the Central Depression from the Principal Cordillera at the Aconcagua Basin (Central Chile). Our results, corroborated by field observations and compared with worldwide literature, indicate that: (i) The limit between the two domains consists of N-S-oriented faults with clay-rich core (several tens of meters width low electrical-resistivity subvertical bands) that impede the diffuse MBR. The "hidden recharge' along the Western Andean Front occurs through (ii) focused MBR processes by (ii.a) open and discrete basement faults (mass defect and springs) oblique to the MFZ that cross-cut the N-S-oriented faults, and (ii.b) high-hydraulic transmissivity alluvial corridors in canyons. Alluvial corridors host narrow unconfined mountain aquifers, which are recharged by indirect infiltration along ephemeral streams and focused inflows from oblique basement faults. This study also revealed seepage from irrigation canals highlighting their key role M the recharge of alluvial aquifers in the Central Depression. The proposed combined geophysical approach successfully incorporated (hydro)geological features and geophysical forward/inverse modelling into a robust hydrogeological conceptual model to decipher groundwater flow-paths in fault-controlled MFZs, even in the absence of direct observation points. (C) 2021 Elsevier B.V. All rights reserved.
- ItemDeformation and magma transport in a crystallizing plutonic complex, Coastal Batholith, central Chile(2015) Webber, J.; Klepeis, K.; Webb, L.; Cembrano, José; Morata, D.; Mora, G.; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia
- ItemDigital rock approach to model the permeability in an artificially heated and fractured granodiorite from the liquine geothermal system (39 degrees S)(2020) Molina, Eduardo; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Sepúlveda, J.; Roquer, Tomás E.; Mery Quiroz, Domingo; Morata, D.
- ItemExploring the shallow geothermal resources in the Chilean Southern Volcanic Zone(2020) Daniele, L.; Taucare, M.; Viguier, B.; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Aravena, D.; Roquer, Tomás E.; Sepúlveda, J.; Molina, E.; Delgado, A.; Muñoz, M.; Morata, D.
- ItemExploring the structural controls on helium, nitrogen and carbon isotope signatures in hydrothermal fluids along an intra-arc fault system(2016) Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Cembrano, José; Sanchez, P.; Perez, P.; Sano, Y.; Takahata, N.; Roulleau, E.; Reich, M.; Tardani, D.
- ItemFault-controlled development of shallow hydrothermal systems, Southern Andes(2016) Roquer, Tomás E.; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLas 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.
- ItemFault-controlled development of shallow hydrothermal systems: Structural and mineralogical insights from the Southern Andes(2017) Roquer, Tomás E.; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Rowland, J.; Iturrieta, P.; Morata, D.; Cembrano, José
- ItemFault-Driven Differential Exhumation in a Transpressional Tectonic Setting: A Combined Microstructural and Thermochronologic Approach From the Liquiñe-Ofqui Fault System, Southern Andes (39°S)(2023) Roquer Rodríguez, Tomás Esteban; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Seymour N.M.; Veloso Espinosa, Eugenio Andrés; Rowland J.; Stockli D.F.; Jons N.; Morata D.Crustal deformation in transpressive tectonic settings is partitioned across fault-bounded tectonic blocks whose borders may represent ideal loci for enhanced rock exhumation. Field and petrographic analysis, geothermobarometry, zircon U-Pb geochronology, and zircon and apatite (U-Th)/He thermochronology were applied to intrusive and metamorphic rocks to investigate exhumation patterns of fault blocks delimited by the Liquiñe-Ofqui Fault System (LOFS), Southern Andes (39°S). Our integrated analyses document the relative influences of magmatism, fault-driven differential exhumation, and fault-controlled geothermal flow along the LOFS. Magmatism was concentrated in the Early to Late Jurassic (∼182–151 Ma), Early Cretaceous (∼116–104 Ma), and Miocene (∼17–6 Ma). Dextral mylonitic deformation was most likely coeval with the Miocene pulse of magmatism. Tectonic exhumation occurred across a positive flower structure during the Late Miocene to Early Pleistocene (∼6–2 Ma), and affected kilometric-scale tectonic blocks bound by N-striking, steeply dipping faults of the LOFS. Fault-controlled geothermal flow occurred from the Early Pleistocene to the present-day (∼1.5 Ma-present). Our results suggest that individual faults not only facilitate exhumation of tectonic blocks but also act as pathways for long-term hydrothermal fluid flow.
- ItemFluid flow in the Nevados de Chillán Geothermal System as an example of fractured reservoir, Southern Andes(2024) Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Mura Toledo, Valentina Rossana; López Contreras, Camila Andrea; Oyarzo Cespedes, Isa Paz Belen; Browning, John; Healy, David; Maza, Santiago; Morata, Diego
- ItemFormación sedimentaria como potencial reservorio geotermal de baja entalpía: caso de estudio: formación Springhill, cuenca Magallanes, Andes Australes (52°S)(2019) Lagarrigue Salinas, Sofía Carolina; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Elgueta, Sara; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLas tecnologías para la obtención de energía geotérmica de baja entalpía están siendo desarrolladas en todo el mundo para remplazar el uso de energías convencionales por renovables. Una de las nuevas técnicas es la reutilización de pozos abandonados de petróleo y gas en cuencas sedimentarias, cuyas rocas reservorios hoy están saturadas con agua a temperaturas de 100°C. Esta aplicación es particularmente interesante en el extremo sur de Chile, debido a que actualmente la calefacción en la región de Magallanes es proporcionada por la extracción de gas natural. Este estudio se centró en el yacimiento de hidrocarburos de Cerro Sombrero localizado en la parte Norte de Tierra del Fuego en los Andes Australes de la región de Magallanes (52°S); la Empresa Nacional de Petróleo (ENAP) perforó 30 pozos los que están actualmente abandonados ubicados en un radio menor a 5 km del pueblo de Cerro Sombrero, donde la Formación Springhill fue la principal unidad sedimentaria productora de gas y petróleo. La hipótesis del estudio es que esta formación se compone de una serie de litofacies, las cuales son potenciales reservorios geotermales de baja entalpía. Para estimar en detalle el comportamiento y la distribución de estas litofacies en el yacimiento, se generaron tres modelos de bloques geológicos a partir de la porosidad, el contenido de arena y de la distribución espacial de estas litofacies, en conjunto con procesamiento de datos sísmicos del área y recopilación de perfiles termales. Para comprender la calidad de los reservorios, se llevaron a cabo análisis petrofísicos a presiones confinantes, permeabilidad relativa y de conductividad térmica de muestras representativas. Los resultados confirman la existencia de seis litofacies, éstas poseen propiedades petrofísicas variables a distintas presiones y variaciones en torno a su contenido de matriz. De estas litofacies dos corresponden a areniscas ricas en cuarzo y constituyen en conjunto un buen reservorio geotérmico. En esta zona se estima un gradiente geotermal de 51°C/km, con lo cual las temperaturas de fondo de pozo están entre los 100 a 115°C. En la zona se determinaron 14 fallas normales que afectaron la disposición de la Formación Springhill, controlando los espesores de esta, estas fallas son parte de un abanico lístrico con vergencia al Oeste. El potencial geotérmico de la zona de estudio es de 0,87 a 2,61 Mwt y se propone la reutilización de dos pozos petroleros (Sombrero 13 y Sombrero 29) en un sistema cerrado, los cuales podrían cubrir mayoritariamente la demanda energética de Cerro Sombrero.
- ItemFracture network, fluid pathways and paleostress at the Tolhuaca geothermal field(2017) Perez Flores, P.; Veloso Espinosa, Eugenio Andrés; Cembrano, José; Sanchez-Alfaro, P.; Lizama C., Macarena; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia
- ItemGeochemistry of thermal waters in the Southern Volcanic Zone, Chile – Implications for structural controls on geothermal fluid composition(2017) Wrage, J.; Tardani, D.; Reich, M.; Daniele, L.; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Cembrano, José; Sanchez, P.; Morata, D.; Perez, R.
- ItemHydrothermal alteration in an exhumed crustal fault zone : Testing geochemical mobility in the Caleta Coloso Fault, Atacama Fault System, Northern Chile(2014) Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Fujita, K.; Hoshino, K.; Mitchell, T.; Cembrano, José; Gomila, Rodrigo; Morata, D.; Faulkner, D.; Rempe, M.
- ItemHydrothermal Alteration in the Nevados de Chillan Geothermal System, Southern Andes: Multidisciplinary Analysis of a Fractured Reservoir(2023) Morata, Diego; Gallardo, Romina; Maza, Santiago; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; López Contreras, Camila Andrea; Mura Toledo, Valentina Rossana; Cannatelli, Claudia; Reich, MartinThe interplay between a heat source, primary plus secondary permeability, and hydrothermal fluids makes geothermal systems a highly dynamic environment where evolving physico-chemical conditions are recorded in alteration mineralogy. A comprehensive characterization of hydrothermal alteration is therefore essential to decipher the major processes associated with geothermal system development. In this study, we defined the hydrothermal mineralogical evolution of the Nevados de Chillan Geothermal System (NChGS), located in the Southern Volcanic Zone (SVZ) of the central Andes, where the regional framework of the system is formed by a direct association with a currently active volcanic complex, a favorable structural control, and vertically inhibited fluid circulation. To characterize the secondary mineralogy present in the NChGS, we integrated optical petrography, Scanning Electron Microscopy (SEM) observations, X-ray Diffraction (XRD) analysis, and microthermometric measurements along a drill core with a depth of 1000 m at the Nieblas-1 well. These mineralogical approaches were combined with a structural field analysis to highlight the relevance of multidisciplinary study in understanding active geothermal systems. The results indicated that the evolution of the system involved four paragenetic stages, with the main processes in each phase being the heating, boiling, and mixing of fluids and re-equilibration to new physico-chemical conditions. Additionally, three hydrothermal zones were recognized: an upper argillic section, an intermediate sub-propylitic zone, and a deep propylitic domain. Sampled thermal springs are characterized by pH values of 2.4-5.9 and high SO4= concentrations (>290 ppm). These acid-sulfate steam-heated waters suggest the contribution of primary magmatic volatiles to the hydrothermal system. Alunite recorded in the alteration halos of veinlets presents at depths of 170-230 m denote the circulation of acidic fluids at these levels which were favored by reverse faults. These findings indicate that, at this depth range, the condensation of magmatic volatiles into shallow aquifers controls the recharge area of the superficial thermal manifestations. Conversely, deep-seated hydrothermal fluids correspond to near-neutral chloride fluids, with salinities ranging from 0.1 to 6.9 wt.% NaCl eq. The distribution of illite/smectite and chlorite/smectite mixed-layered minerals outline the presence of a significant clay cap, which, in this system, separates the steam-heated domain from the deep hydrothermal realm and restricts fluid circulation to existing permeable channels. Our mineralogical and structural study provides critical data for the interpretation of heat-fluid-rock interaction processes in the NChGS. The interplay between hydrothermal fluids and active faults is also discussed in the context of the complex of geological processes in active geothermal systems along the Chilean Southern Volcanic Zone.