Caracterización de la arquitectura litosférica a los 23°S (Región de Antofagasta, Chile) mediante magnetotelúrica

Abstract

Un perfil de 200 km de magnetotelúrica (MT) fue realizado a los 23°S, en la zona oriental de la región de Antofagasta, en el norte de Chile. Diecisiete estaciones de periodo largo y seis estaciones de banda ancha fueron instaladas en distintas campañas efectuadas durante 2018 y 2019 en el Salar de Atacama y la Puna chilena. Un modelo 2D de resistividad eléctrica fue obtenido para caracterizar la estructura de la litósfera, y así poder determinar la distribución de fluidos en esta región de los Andes Centrales. Anteriormente, esta zona ha sido estudiada mediante diversos métodos geofísicos, los que fueron utilizados para complementar la interpretación del modelo obtenido. El análisis de dimensionalidad sugiere una estructura eléctrica 2D para periodos menores a 1 s para los datos de banda ancha, y para periodos mayores a 100 s en los datos de periodo largo, y un rumbo N-S es obtenido en estos intervalos. Lo anterior sugiere que una inversión 2D es válida para el set de datos en estos periodos. La litósfera bajo la Cordillera de Domeyko consiste en un bloque de alta resistividad (c. 2.500 Ωm para la corteza continental y c. 800 Ωm para el manto litosférico). Una zona de baja resistividad fue encontrada en el manto del antearco, similar a las estructuras sísmicas Quebrada Blanca y Calama Bright Spot, que fueron reportadas al norte de la zona de estudio. Contrariamente, la corteza continental bajo el arco y la Puna se caracteriza por altos valores de conductividad, lo que refleja la evolución volcánica en el área de estudio. Una zona de baja resistividad (c. 10 Ωm) situada en la corteza inferior bajo el actual arco volcánico es interpretada como una cámara magmática profunda. Sobre esta, otra zona de baja resistividad (c. 10 Ωm) en la corteza superior reflejaría cámaras magmáticas más someras. Bajo la Puna, una zona de baja resistividad (c. 1 Ωm) es consistente con la presencia del Cuerpo Magmático del Altiplano-Puna. Zonas de baja resistividad (< 1 Ωm) más superficiales ubicadas bajo la Cordillera Occidental y la Puna podrían evidenciar la existencia de alteración hidrotermal y/o sistemas geotermales, lo que concuerda con estudios hidrogeoquímicos previos y la existencia de manifestaciones termales. Los valores de resistividad obtenidos bajo el arco son consistentes con la presencia de una fracción de 20% de magmas andesíticos, mientras que la resistividad de las estructuras asociadas con el Complejo Volcánico del Altiplano Puna no logra ser explicadas solo mediante la presencia de magma, sugiriendo la presencia de salmueras salinas o alteración hidrotermal.