Mineralogía de alteración e hidroquímica del sistema volcánico-hidrotermal Laguna del Maule: implicancias en el riesgo volcánico, alzamiento superficial y recurso geotérmico

Abstract

El complejo volcánico Laguna del Maule (CVLM) tiene la más alta concentración de riolitas postglaciales (<20 ka) en Los Andes, y una de las deformaciones verticales activas más altas del mundo, con tasas >20 cm/año desde el 2007. Esta investigación reúne evidencias de alteración hidrotermal superficial, termas y descargas gaseosas, analizadas por difracción de rayos X, química de agua y gas, e isotopía estable de 18O-D y 13C en aguas, para entender el origen y evolución del sistema hidrotermal de la Laguna del Maule. Se identifican 7 zonas de alteración hidrotermal, con condiciones del paleo-fluido consistentes con sistemas geotermales (150 a 250°C y <3 km de profundidad). Cuatro termas muestran como principal proceso hidrogeoquímico la interacción agua-roca, específicamente la disolución de carbonatos y sulfatos evaporíticos provenientes de formaciones sedimentarias marinas. Geotermómetros químicos indican T° del fluido en subsuperficie de 100 a 200°C. Se ha identificado una descarga de gas difusa en el foco sísmico del área, compuesto por un 97.50 %mol CO2, mostrando un origen magmático de acuerdo al valor de d13C del agua en contacto directo con el gas. La distribución de todas las evidencias superficiales sugiere un control estructural en el flujo subterráneo, permitido por una alta permeabilidad secundaria debido a la actividad actual de las fallas presentes. Datos geofísicos previos permiten localizar un reservorio geotermal a ~1.5 km de profundidad bajo la laguna, con una capa-sello de arcillas, la que podría explicar la baja cantidad de manifestaciones superficiales. Se sugiere una compleja interacción entre exsolución profunda de volátiles magmáticos, circulación y acumulación de fluidos bajo una capa-sello de arcillas hidrotermales, condensación de gases en acuíferos someros, y una dinámica descarga de fluidos como una posible explicación íntegra para la deformación observada en el CVLM. Además, se muestra que los sistemas geotermales asociados a calderas riolíticas presentan características notables, pero difícil de generalizar para todos los campos volcánicos silícicos, ya que estos dependen de geometrías locales únicas para cada contexto geológico. Finalmente, es recomendado el monitoreo de la descarga de CO2, y análisis de gases disueltos y química de la laguna para identificar precursores de actividad volcánica, y la posibilidad de una erupción límnica.