Understanding of active pinnacles of Porcelana Geysers (Northern Patagonia) by means of mIneralogy, hydrogeology and microbiology approach

Abstract

Los Géiseres de Porcelana corresponden al único lugar conocido en el mundo con un sistema de pináculos de travertino activo, por lo que pueden considerarse una singularidad geológica. Estos son los únicos géiseres registrados en la Patagonia, ubicados en la Región de Los Lagos, Chile, específicamente en las laderas del volcán Barranco Colorado, en la península de Huequi, donde existe una alta frecuencia de fallas y estructuras tectónicas debido a la convergencia de Sistemas de Fallas reactivadas de basamento de larga vida (ALFS) y Liquiñe-Ofqui (LOFS). Los pináculos inactivos están constituidos por una sección interna gruesa formada por cristales de aragonito y una cobertura externa hecha de calcita y sílice asociada a la presencia de tapete microbiológico. La génesis de esta singularidad podría aclararse estableciendo los posibles orígenes del carbono que genera altas razones de HCO3/Ca en las aguas termales, (>2), lo que demuestra que la disolución de CaCO2 no correspondería a la principal fuente de carbono. Las razones isótopos estables de C mostraron valores negativos con promedios de -3.6 y -1.4 VPDB para aragonito y calcita, respectivamente. Estas razones negativas son comunes para los carbonatos con una fuente hidrotermal de CO2 y tampoco pueden relacionarse directamente con un componente del suelo porque no son suficientemente negativos. Mediante el estudio de las condiciones de los paleo-fluidos que habrían precipitado el travertino, se obtuvieron valores intermedios de δ13C del CO2, con un rango de -15.1 a -9.4 VPDB, lo que indica que el CO2 tenía un origen mixto, formado por una fuente atmosférica y una magmática/profunda. Esto fue corroborado por altos índices Ar/He y N2/CO2 medidos en gases de los géiseres correspondientes a una influencia atmosférica; mientras que la geoquímica de aguas termales sugiere fuentes profundas, meteóricas y de fiordos. Los valores negativos de potencial redox y las altas relaciones B/Cl, F/Cl, Rb/Cl y Cs/Cl respaldan una fuente magmática/profunda; por otra parte, las relaciones Na/Cl, Br/Cl y Sr/Cl son similares a los medidos en el fiordo, mientras que δ18O y δD muestran una fuente meteórica. Las oscilaciones de estas condiciones a lo largo del tiempo se registran en cristales de calcita zonados que se encuentran en el conducto interno de emisión de fluidos de los pináculos inactivos que coinciden con las variaciones de los valores de potencial redox medidos en aguas termales. Los conos inactivos tienen una resistencia mucho mayor con respecto a los pináculos activos, los que mostraron grandes cambios de altura entre un año y otro. Las principales diferencias fueron que estos últimos carecen de una cobertura de calcita-sílice y tienen una menor presencia biótica. Además, las temperaturas del agua que habría precipitado la sección interna de los pináculos habrían sido más cálidas (73.8°C) que las que formaron calcita de la cobertura externa (69.5°C) y depósitos de calcita distal (68°C). Estos dos últimos estarían correlacionados entre ellos por la presencia bacteriana. Por lo tanto, las razones por las que estos géiseres pueden precipitar travertinos altos y resistentes se deben a un fuerte aporte de CO2 de fuentes mixtas (atmosférica y volcánica) y la coexistencia de procesos de bacterias.