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Andean geology

versión On-line ISSN 0718-7106

Resumen

YANEZ, Gonzalo; MUNOZ, Mauricio; FLORES-AQUEVEQUE, Valentina  y  BOSCH, Andrés. Profundidad del basamento derivado de la gravedad en la Cuenca de Santiago: implicancias para la evolución geológica, hidrogeológica, geotermia de baja entalpiía, caracterización de suelos y peligros geológicos. AndGeo [online]. 2015, vol.42, n.2, pp.147-172. ISSN 0718-7106.  http://dx.doi.org/10.5027/andgeoV42n2-a01.

El registro de 1.115 estaciones de gravedad, la revisión de 386 pozos, y la medición petrofísica de 106 muestras representativas de afloramientos se utilizaron para un estudio geológico/geofísico comprensivo de la Cuenca de Santiago. El modelamiento gravimétrico en 2.5D y 3D, constreñido por información geológica, densidad de suelo y roca, afloramientos del borde de la cuenca, profundidad de pozos (mínima) al basamento, y el modelamiento detallado de un basamento y corteza media heterogénea, ha permitido determinar una profundidad al basamento bien constreñida. Los resultados de la modelación indican la presencia de una Cuenca relativamente somera, con una profundidad media de 250 m, y tres sub-cuencas con espesores en exceso de 500 m, pero involucrando menos del 30% de la cuenca. A partir de las tasas de erosión en la zona central se estima un llenado de la cuenca de entre 10 a 20 Ma. La topografía/geomorfología de basamento revela un patrón estructural dominado por estructuras de orientación NE y NW, que pueden ser seguidas fuera de los límites de la cuenca al este y oeste, con estructuras NS de segundo orden en el borde oriental de la cuenca. Esta observación, sustentada además por sismicidad cortical y estructuras magnéticas de basamento sugiere que el origen de la cuenca está controlado por estructuras antiguas oblicuas al margen. La actividad sísmica a lo largo de estas estructuras transversales NE y NW, sugiere que la deformación permanente y el riesgo sísmico asociado, está principalmente concentrado en estas estructuras. La respuesta dinámica de suelos, en términos de la frecuencia natural de resonancia, muestra que la razón de impedancia basamento/ relleno es proporcional a la amplitud del ‘peak’ de resonancia. Por otra parte, la esperada correlación entre la frecuencia fundamental y la profundidad al basamento es solo parcialmente sostenida por la evidencia empírica. La diferencia entre una mayor profundidad al basamento gravimétrico comparado con una menor profundidad al basamento sísmico se atribuye a cambios en la rigidez mecánica producto de la mayor compactación, pero con cambios menores en términos de la densidad de los sedimentos. Finalmente, se analizan los recursos geotérmicos de baja entalpia en la Cuenca de Santiago considerando la profundidad al basamento, estimaciones de la profundidad a la napa freática, y modelos acoplados simples de flujo (Darcy)-temperatura. Los resultados muestran una alta temperatura del agua subterránea restringida a las partes profundas de las subcuencas del sector sur, la que mejora el uso directo de la geotermia con propósitos de calefacción.

Palabras clave : Gravedad; Densidad; Cuenca sedimentaria; Tectónica; Peligro geológico; Aguas subterráneas; Recursos geotermales de baja entalpía.

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