Estudio de Sismicidad, Tomografía Sísmica y Modelo de Física de Rocas: Potencial Sistema Geotermal Asociado al Complejo Volcánico Tinguiririca

Abstract

El presente trabajo de Tesis aborda el estudio de sismicidad cortical y estructura 3D y modelamiento de velocidades de ondas sísmicas, orientado a la definición de un potencial sistema geotermal asociado al Complejo Volcánico Tinguiririca (70° 21' W, 35° 48' S). En térrminos de la sismicidad, dentro de la zona de estudio se evidenció muy baja sismicidad cortical que pueda ser asociada a la presencia evidente de fluidos geotermales y de estructuras activas que permitan su circulación. Sin embargo, al sureste de la zona de estudio se evidencia una prominente actividad sísmica asociada al borde oriental de la cuenca extensional de Abanico. A partir de la inversión 3D de velocidades de ondas sísmicas, se identificaron tres potenciales dominios asociados a valores anómalos de velocidad. Una anomalía de bajos valores relativos de Vp, Vs y Vp/Vs cercana a los volcanes Tinguiririca y Fray Carlos, estaría asociada a rocas altamente fracturadas, presencia de zonas afectadas por alteración hidrotermal y a fases combinadas de fluidos a alta temperatura. El piso de la anomalía se encontraría en torno a los 2.5 km de profundidad y podría asociarse a la presencia de un reservorio geotérmico. Una anomalía de bajos valores relativos de Vp, Vs y Vp/Vs hacia el este de Termas del Flaco, se encuentra asociada a rocas sedimentarias clásticas de edad Mesozoica (Fm. Río Damas) y relacionada con una zona de alta actividad sísmica (borde oriental de la cuenca extensional). Por último, una pequeña anomalía de altos valores relativos de Vp, Vs y Vp/Vs, al sur del Estero Los Humos podría asociarse a la presencia de una estructura en dirección NO-SE y a la presencia de un cuerpo magmático enfriado. Esta estructura podría estar contribuyendo a la dinámica del potencial reservorio geotérmico. Finalmente, la anomalía de bajas velocidades asociadas al potencial reservorio geotérrmico, fue comparada con los valores teóricos del modelo de medios efectivos de Kuster & Töksoz (1974) permitiendo inferir la presencia de una zona fluido-saturada cercana 200 °C con 9-15% de porosidad en forma de fracturas. Como información complementaria, antes de la ocurrencia del terremoto del 27 de Febrero de 2010, la sismicidad fue registrada principalmente en las cercanías del área de estudio. Posterior al terremoto, se evidencia ausencia de sismicidad local que puede deberse al período de rebote elástico en el cual la sismicidad mayoritariamente ocurre en el plano de Benioff. Después de 25 días, los esfuerzos regionales se transfieren a la zona de acomodación de la deformación permanente (estructuras cordilleranas).