anÁlisis de antecedentes hidrogeolÓgicos del …

ANÁLISIS DE ANTECEDENTES HIDROGEOLÓGICOS DEL PROYECTO GEOTÉRMICO CERRO PABELLÓN Y SU

RELACIÓN CON CUENCAS VECINAS

Informe Final

Rev. D

28 de diciembre de 2019

ANÁLISIS DE ANTECEDENTES HIDROGEOLÓGICOS DEL PROYECTO GEOTÉRMICO CERRO

PABELLÓN Y SU RELACIÓN CON CUENCAS VECINAS

2

CONTENIDO

RESUMEN ............................................................................................................... 1

I. INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 2

I.1 Localización .................................................................................................. 2

I.2 Alcances ....................................................................................................... 3

I.3 Antecedentes ............................................................................................... 3

II. OBJETIVO ........................................................................................................ 5

III. MATERIALES Y MÉTODOS ................................................................................ 6

IV. RESULTADOS ................................................................................................... 7

IV.1 Geomorfología e Hidrografía ....................................................................... 8

IV.1.1 Geomorfología ........................................................................................ 8

IV.1.2 Hidrografía .............................................................................................. 8

IV.2 Geología ..................................................................................................... 10

IV.2.1 Geología de superficie .......................................................................... 10

IV.2.2 Geología de sub-superficie ................................................................... 23

IV.2.3 Geología estructural ............................................................................. 25

IV.2.4 Información estratigráfica de la zona de interés .................................. 26

IV.3 Hidrogeología............................................................................................. 33

IV.3.1 Unidades hidrogeológicas ..................................................................... 33

IV.3.2 Constantes elásticas de los acuíferos ................................................... 36

IV.3.3 Monitoreo y profundidades del agua subterránea .............................. 37

IV.3.4 Recarga-Descarga del acuífero profundo ............................................. 44

IV.3.5 Estimación de la recarga y descarga ..................................................... 45

IV.3.6 Límites del acuífero y del reservorio geotérmico ................................. 45

IV.4 Hidroquímica ............................................................................................. 48

IV.5 Catastro de pozos con derechos de agua .................................................. 52

V. DISCUSIÓN .................................................................................................... 55

VI. CONCLUSIONES ............................................................................................. 59

VII. REFERENCIAS ................................................................................................. 61



3

VIII. ANEXOS ........................................................................................................ 63

VIII.1 ANEXO A. Estratigrafía y habilitación pozos geotérmicos (digital) ............ 63

VIII.2 ANEXO B. Estratigrafía y habilitación pozos de agua (digital) ................... 63



1

RESUMEN

A continuación se presenta un análisis de la información hidrogeológica existente en área del

Proyecto Geotérmico Cerro Pabellón y de sus cuencas vecinas. Se presenta información de

pozos geotérmicos construidos por la empresa GDN y de pozos construidos para el

aprovechamiento de las aguas subterráneas en acuíferos someros con fines mineros. Se

analizan los antecedentes respecto del monitoreo de profundidades de niveles freáticos de

acuíferos someros y presiones de reservorio, la cartografía geológica e hidrogeológica

existente, nuevos antecedentes hidroquímicos que permiten caracterizar y diferenciar el

sistema geotérmico del acuífero somero, una actualización de la información de caudales de

derechos de agua asignados en la zona. Finalmente, se discute y concluye respecto de la

posible influencia del proyecto geotérmico con la cuenca del Salar de Ascotán y con las

cuencas vecinas de San Pedro y Loa.



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I. INTRODUCCIÓN

El presente informe presenta los resultados de una compilación de antecedentes conducentes

a la elaboración de un modelo hidrogeológico conceptual realizado por Subterránea

Consultores a solicitud de la empresa Geotérmica del Norte S.A. (GDN; sociedad perteneciente

a ENEL Green Power y ENAP).

Lo anterior, a partir de lo requerido por la DGA en el numeral 11.3 de la RCA 0118/2019, que

calificó favorablemente el proyecto “Ampliación Proyecto Central Geotérmica Cerro

Pabellón”, en cuanto a que ”En un plazo no mayor a 6 meses desde notificada esta RCA, el

titular deberá presentar a la DGA un informe hidrogeológico que permita relacionar el análisis

hidrogeológico con las subcuencas aledañas que pudieran ser impactadas (no sólo Quebrada

Perdiz), teniendo a la vista la nueva información aportada en la presente evaluación. Dicha

información deberá ser remitida además a la SMA.”

La Central Geotérmica Cerro Pabellón, inaugurada en septiembre de 2017, es la primera en

operación en Chile y Sudamérica. Esta central, de propiedad de GDN, cuenta con una planta

binaria de dos unidades, con una capacidad de 48 MW, a la cual se agregará una tercera

unidad en el marco del proyecto de ampliación mencionado.

El texto de este informe se ha estructurado de acuerdo a la Resolución 223 Exenta del

Ministerio del Medio Ambiente con fecha de publicación el 15-04-2015, considerando los

siguientes capítulos: Resumen, Introducción, Objetivos, Materiales y Métodos, Resultados,

Discusión, Conclusiones, Anexos

I.1 LOCALIZACIÓN

El Proyecto Cerro Pabellón se ubica en el área de Pampa Apacheta, en la Cordillera de Los

Andes, al norte de la II Región de Antofagasta, 120 km al NE de la ciudad de Calama. En

particular el Proyecto se localiza a una distancia de 25 km al NE de Ojo de San Pedro y 20 km

al SE del Salar de Ascotán (Figura 1), correspondiendo a una cuenca intramontana cerrada,

entre la cuenca hidrológica del Salar de Ascotán y la del Río San Pedro (Figura 1).



3

Figura 1. Sitio de estudio definido por área de modelación del reservorio geotérmico de Cerro Pabellón (polígono color rojo) y subsubcuencas DAG (polígonos color violeta)

I.2 ALCANCES

Los resultados del estudio están determinados por los antecedentes del área de estudio. En

este sentido, gran parte de la información analizada corresponde a antecedentes compilados

a través de informes públicos y/o antecedentes presentados por GDN. Se debe señalar que el

autor de este informe participó en el control de construcción e instalación del sistema de

monitoreo de niveles estáticos de los pozos Perdiz-1 y Cachimba-1, y como autor del primer

informe de monitoreo entregado a la autoridad.

I.3 ANTECEDENTES

La información utilizada para realizar el presente estudio corresponde a una serie de artículos

científicos, cartografía geológica e hidrogeológica que se citan en las referencias del presente

estudio, siendo la información principal la que a continuación se detalla:

Rio Loa entre Quebrada de

Hachas y Rio San Pedro

Salar de

Ascotán

Río San Pedro



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EIA, Adendas 1 y 2, e informaciones del proyecto geotérmico Cerro Pabellón

presentadas por GDN.

o Subcapítulo de Hidrogeología del EIA del proyecto “Central Geotérmica Cerro

Pabellón” (llamado también internamente “Cerro Pabellón Unidad 1 y Unidad

2”) y Adendas del mismo estudio.

o Subcapítulo de Hidrogeología del EIA del proyecto “Ampliación Proyecto

Central Geotérmica Cerro Pabellón” (llamado también internamente “Cerro

Pabellón Unidad III”) y Adendas del mismo estudio.

o Base de datos e informes de monitoreo hidrogeológico mediante los pozos

“Perdiz 1” y “Cachimba 1”.

o Base de datos de monitoreo de presión del reservorio geotérmico.

o Informe “Modelo Integrado 3D del Sistema Geotérmico Cerro Pabellón al

Término de la Etapa de Construcción”.

o PROYECTO GEOTÉRMICO CERRO PABELLÓN, INFORME N°8 Y FINAL - LÍNEA DE

BASE ETAPA DE CONSTRUCCIÓN PLAN DE MONITOREO HIDROGEOLÓGICO

Registros de datos primer semestre de 2019.

o Estudio de Impacto Ambiental “Ampliación Proyecto Central Geotérmica Cerro

Pabellón” Capítulo 4. Línea de Base. Informe de GHD de septiembre de 2017

de 321 páginas. El estudio describe de manera detallada los elementos o

componentes del medio ambiente presentes en el área del Proyecto para su

posterior evaluación ambiental. En particular describe características de Clima

y meteorología, Geología, geomorfología y peligros geológicos e Hidrografía.

o Adenda N° 1, Estudio de Impacto Ambiental “Ampliación Proyecto Central

Geotérmica Cerro Pabellón” realizada por GHD, de 219 páginas, de octubre de

2018.

o Adenda 2 - Respuesta para Línea Base Hidrogeología 20190104 (nombre de

archivo Word) de 6 páginas.

o INFORME TÉCNICO PRUEBAS REALIZADAS DURANTE LA FASE DE

CONSTRUCCIÓN EN POZOS DE PRODUCCIÓN Y DE REINYECCIÓN PROYECTO

CERRO PABELLÓN CHILE. Informe de 18 páginas del 20/02/2018 de ENEL Green

Power que resume los principales resultados (parámetros físicos) de las

pruebas de inyección y de producción realizadas a la fecha (febrero 2018),

durante la etapa de construcción de la Central Geotérmica Cerro Pabellón. Se

incluye un capítulo con los pozos productores y otro con los pozos reinyectores.



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o INFORME TÉCNICO N°3 PRINCIPALES RESULTADOS OBTENIDOS DEL PROCESO

DE PERFORACIÓN DE POZOS DURANTE LA FASE DE CONSTRUCCIÓN – Informe

Final PROYECTO CERRO PABELLÓN CHILE. Informe Word de 39 páginas de

GEOTÉRMICA DEL NORTE S. A. en que se presenta el conjunto de los resultados

obtenidos hasta la fecha (febrero 2018) a partir del proceso de perforación de

los pozos, tanto de producción como de reinyección, necesarios para el

funcionamiento de la Central Geotérmica Cerro Pabellón (unidad 1 de 20MWe

+ unidad 2 de 20 MWe).

o Modelo Geotérmico Cerro Pabellón en ambiente Rockworks.

Mapa geológico del área de estudio publicado por SERNAGEOMIN (Sellés y Gardeweg,

2017).

Mapa hidrogeológico del área de estudio publicado por DGA (Mayco-DGA, 2013).

Antecedentes hidrogeológicos generales del área. Esto incluye:

o Expedientes de derechos de agua subterránea tales como: ND-0202-723, ND-

0202-1170, ND-0202-883, ND-0202-5035, ND-0202-1106, ND-0202-466, ND-

0202-1105, ND-0202-692 y antecedentes del catastro público de derechos de

agua subterránea y superficiales de la DGA)

o Límite de cuencas, subcuencas y subsubcuencas DGA: Salar de Ascotán, Río San

Pedro, Rio Loa entre Quebrada de Hachas y Río San Pedro.

Publicaciones y artículos científicos relacionados con el área de estudio y sus recursos

hidrogeológicos y geotérmicos.

II. OBJETIVO

El objetivo general de este trabajo es realizar un Informe hidrogeológico que permita

responder a los requerimientos de la autoridad ambiental, y que en particular permita

relacionar el análisis de antecedentes hidrogeológicos asociados al Proyecto Geotérmico

Cerro Pabellón y evaluar su posible influencia con subcuencas aledañas que pudieran ser

impactadas (no sólo Quebrada Perdiz), teniendo a la vista la información antigua y

especialmente aquella nueva aportada en la evaluación ambiental del proyecto geotérmico.



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III. MATERIALES Y MÉTODOS

A continuación se explica la metodología a emplear como parte del documento a realizar, la

que considera las siguientes cuatro etapas.

Etapa 1: Recopilación de información

Recopilación de información antecedente o existente en general, incluyendo mapas de tipo

geológico, hidrológico e hidrogeológico de la zona de estudio. Esto conlleva las siguientes

actividades

Conocimiento previo de la zona de estudio: con el propósito de validar o realizar una

actualización de la información antecedente recopilada

Revisión y selección de información específica de interés consistente en mapas

existentes de las temáticas siguientes: geológica, geofísica y geoquímica del área

relacionada.

Recopilación de información antecedente y/o levantamiento de información para

actualización de base de datos correspondiente a la zona de interés

En particular se revisó la información señalada en el Capítulo de Antecedentes

Etapa 2: Procesamiento de la información

En esta etapa se requiere una base de datos que su procesamiento permita la obtención de

resultados fiables, que además disponga de una adecuada trazabilidad respecto al tiempo.

Disponer de una base de datos robusta para posteriormente seleccionar la

información de interés aplicable a la zona de estudio

Uso de diferentes softwares (ArcGIS, Excel, Google Earth, de Hidroquímica, etc) para

una adecuada interpretación de los datos

Verificación de la información con base a la experiencia técnica de quien realiza el

estudio

Etapa 3: Análisis de datos



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En esta etapa una vez verificada la información procesada, se realiza el análisis de cada uno

de los componentes que es de interés. Los análisis pueden ser los siguientes:

Análisis de información geológica (mapa geológico de la zona de estudio) y definir una

distribución areal y en profundidad unidades geológicas presentes en la zona de

estudio

Análisis de información geofísica

Análisis de información geoquímica (tipo, origen y/o calidad de agua agua)

Análisis de información hidrogeológica a partir de perfiles litológicos de pozos

existentes perforados con propósito de abastecimiento de agua para consumo y con

propósito de explotación geotérmica, y/o con fines de exploración del subsuelo;

antecedentes piezométricos y/o del comportamiento del flujo subterráneo del sistema

acuífero

Elaboración de mapa hidrogeológicos, hidrológico de la zona de estudio

Empleo de métodos gráficos de análisis para la obtención de diagramas hidroquímicos.

Elaboración de perfiles transversales para verificación en profundidad del modelo

conceptual generado.

Etapa 4: Informe hidrogeológico

Es el resultado a obtener, a partir de la implementación de cada una de las etapas previas,

mismas que integran toda la información requerida, como parte de la metodología de

identificación de acuíferos superficiales en un campo geotérmico.

En este sentido, el informe se estructura de acuerdo a las temáticas hidrogeológicas

relevantes para cumplir con los objetivos planteados y siguiendo los lineamientos de

estructuración de informes según indicado en la Resolución 223 Exenta del Ministerio del

Medio Ambiente y que se puede apreciar en el detalle del Contenido de este mismo reporte.

IV. RESULTADOS

A continuación se presentan los resultados de la compilación de antecedentes asociados al

análisis de los antecedentes hidrogeológicos existentes y su relación con el sistema

geotérmico Cerro Pabellón, de acuerdo a la metodología presentada.



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IV.1 GEOMORFOLOGÍA E HIDROGRAFÍA

IV.1.1 Geomorfología

El área Ascotán-Cerro Inacaliri está ubicada en la alta cordillera de la región de Antofagasta,

unos 100 km al noreste de Calama, entre los paralelos 21°30’ y 22°00’S y entre el meridiano

68°30’O y la frontera con Bolivia. El relieve de la zona se caracteriza por la presencia de

numerosas cumbres de origen volcánico que comúnmente superan los 5.000 m de altura. La

base de estos cerros define un paleorelieve relativamente plano y ligeramente inclinado hacia

el oeste, a alturas de 3.500-3.900 m.s.n.m. Varias de las cumbres volcánicas del área se

encuentran alineadas en dirección NO-SE; la mayor y más grande alineación de centros

volcánicos atraviesa toda la zona de estudio e incluye a los volcanes extintos Polapi, Azufre y

Apacheta, entre otros.

IV.1.2 Hidrografía

El área del Proyecto, en un contexto general, se encuentra al interior de la cuenca “Fronteriza

Salar Michincha-Río Loa” (Código 020) de acuerdo a la Dirección General de Aguas. Dada la

configuración de la cuenca hidrográfica y la existencia de un sistema de subcuencas

endorreicas próximas al área del Proyecto (e.g. Salar de Ollagüe, Salar de Carcote y Salar de

Ascotán por ejemplo), se identificó que el área de estudio corresponde a la subcuenca “Salar

De Ascotán” (Código 0202) añadiendo en su límite sur el sector de la pampa Apacheta hasta

el portezuelo La Cachimba. La figura 10 muestra la ubicación de las principales cuencas en el

área de estudio, siendo estas Subsubcuencas, de acuerdo a la denominación DGA: Salar de

Ascotán, Río San Pedro, Rio Loa entre Quebrada de Hachas y Rio San Pedro.

De acuerdo a la clasificación de Errazuriz et al. (1987), la hidrografía del área de estudio

corresponde a ríos de régimen esporádico en la zona árida de Chile. Esta zona se distribuye en

la parte septentrional de Chile, específicamente en las regiones de Arica y Parinacota,

Tarapacá, Antofagasta y el Altiplano de Atacama, cuyos principales rasgos que la distinguen

son la extrema aridez que impera en todo su territorio y la intermitencia del escurrimiento

superficial de las aguas. Presentan un relieve montañoso que posibilita la formación de

cuencas rodeadas por cordones serranos continuos que no permiten el desagüe más que hacia

el centro de tales depresiones siendo generalmente su base de equilibrio salares o lagunas

remanentes.

Con respecto a la cuenca Fronteriza Salar Michincha-Río Loa, esta es definida según Errazuriz

(1987) como una cuenca endorreica andina, es decir, donde el curso de agua no tiene salida



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fluvial o no vierte sus aguas en el océano. Se caracteriza por presentar un régimen del tipo

pluvial, siendo la única zona de Chile donde las crecidas por lluvias se dan en el verano

(Errazuriz et al., 1987).

En relación a la subcuenca Salar de Ascotán, Niemeyer (1980) la define como una hoya

hidrográfica altiplánica, interandina, que se desarrolla en la región limítrofe con Bolivia al

noreste de la región de Antofagasta y que tiene por base de equilibrio el propio Salar de

Ascotán. Limita al norte con el Salar de Carcote; al Este, con pequeñas cuencas cerradas

altiplánicas como las de las lagunas Cañapa, Hedionda, Charcota, Honda, Pujio e Inca Corral

separada de ellas por el cordón de los cerros de Cañapa; Araral y Ascotán. Al sur limita con las

cabeceras del río Inacaliri o San Pedro, afluente Este del curso superior del río Loa, y por el

Oeste con las cabeceras de tributarios orientales del curso superior del Loa. De estos queda

separado por una cadena montañosa que ostenta cumbres como el cerro Palpana, de la

Cueva, Cebollar, Polapi y Carasella. Presenta una extensión de 65 km, 1.425 km2 de superficie

y su altitud varía entre los 3.7162 y 6.0233 m.s.n.m. (DGA, 2008).

En términos más específicos, el Proyecto se emplaza en la Pampa Apacheta, una hoya

hidrográfica endorreica localizada dentro de la subcuenca Salar de Ascotán, se encuentra

rodeada al Oeste por el Cerro Apacheta; al Norte por el Cerro Pabellón; al Sur por el Portezuelo

La Cachimba y al Este por el Cordón de Inacaliri. Esta área se caracteriza por tener un relleno

de fondo plano aluvial de carácter endorreico, el que indica vestigios de que la depresión

antiguamente se rellenaba con nieve y/o hielo durante las épocas invernales formando un

manto de algunos metros de espesor, el que durante la época de fusión del hielo se desaguaba

hacia el norte por una pequeña quebrada por el borde este del Cerro Pabellón. Sin embargo,

el escaso desarrollo de esta quebrada indica que probablemente la acumulación no fue

suficiente para desarrollar una red hidrográfica local más importante, sino que, muy

probablemente, la mayor parte del agua de fusión se infiltraba rápidamente en el depósito

aluvial.

En las quebradas existentes dentro de la Pampa Apacheta, los depósitos aluviales son de

pobre desarrollo y poco espesor, siendo sus características más notables su baja clasificación

y alta angulosidad lo que indica poco transporte y en condiciones de alta energía, pero de

corta duración (torrentes generados durante el deshielo). En la actualidad, el escurrimiento

superficial intermitente se concentra en la época estival producto de las lluvias convectivas,

donde se desarrolla un escurrimiento superficial que genera una depositación de material en

la base de las quebradas existentes en torno a la Pampa Apacheta como se puede apreciar en



10

la Figura 10, donde se observan los principales drenajes existentes en el área donde se localiza

el Proyecto.

IV.2 GEOLOGÍA

IV.2.1 Geología de superficie

Los antecedentes geológicos del área de estudio se presentan a continuación a partir de la

cartografía oficial de SERNAGEOMIN (Sellés y Gardeweg, 2017). En la parte suroriental de es

esta carta se ubica la Central Geotérmica Cerro Pabellón. A continuación se describe la

geología del área sobre la base de este estudio.

En el área afloran exclusivamente rocas volcánicas y volcanosedimentarias de edad Neógena

a Cuaternaria. Las rocas más antiguas en el área son estratos sedimentarios y epiclásticos del

Mioceno Inferior, plegados y fallados, asignados en este trabajo a una nueva unidad

denominada Estratos del Cerro del Diablo. Esta unidad está compuesta por conglomerados,

brechas sedimentarias y areniscas, con fragmentos exclusivamente volcánicos, y aloja la única

mineralización metálica conocida en la zona, con oxidados de cobre alojados en vetas-falla

que se explotan artesanalmente. Sobre esta unidad y mediante una inferida discordancia

angular se encuentran productos volcánicos y volcanoclásticos del Mioceno Medio (15,6 a

12,1 Ma), representados por domos dacíticos alineados en dirección NO-SE, lavas andesíticas

y brechas gruesas generadas por lahares y flujos piroclásticos de tipo bloques y ceniza.

Durante el Mioceno Superior se emplazaron en la zona grandes volúmenes de ignimbritas

dacíticas y riolíticas. La más antigua de ellas, llamada Ignimbrita San Pedro, se encuentra a lo

largo del río del mismo nombre con espesores de hasta 40 m, y corresponde a una toba

dacítica de biotita y anfíbola, no soldada, medianamente consolidada, rica en fragmentos de

pómez y líticos, por lo general de color rosado, datada en numerosas ocasiones, con una edad

media ponderada cercana a 11 Ma. Sobre ella se encuentra una toba dacítica de ceniza, rica

en cristales de biotita y anfíbola, con muy escasos fragmentos de pómez y líticos, datada entre

8,6 a 8,2 Ma. Esta toba, denominada Ignimbrita Sifón, tiene una amplia distribución regional,

de espesor muy variable entre 1 y 80 m, con un volumen probablemente superior a 1.000 km3

(equivalente en roca densa). Sobre la Ignimbrita Sifón, en el sector centro-occidental de la

carta, afloran tobas riolíticas no soldadas, moderadamente consolidadas, ricas en pómez y

líticos riolíticos, formada por hasta cuatro unidades de flujo de una ignimbrita denominada

Polapi (8,2 Ma). Esta ignimbrita cubre, localmente, a un depósito de remoción en masa que

tuvo como fuente a los Estratos del Cerro del Diablo. Adicionalmente a estos depósitos



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piroclásticos, durante el Mioceno Superior tuvo lugar abundante volcanismo efusivo cuyos

centros de emisión, en gran parte, se alinean en dirección NO-SE.

El volcanismo mioceno superior comprende extensas coladas andesíticas, generalmente de

piroxeno, así como domos dacíticos a riolíticos de anfíbola y biotita, en algunos casos con

fenocristales de cuarzo parcialmente reabsorbidos. Esta unidad engrana localmente con las

ignimbritas, tal como lo evidencia la presencia de brechas volcanoclásticas que se encuentran

intercaladas entre las ignimbritas San Pedro y Sifón a lo largo del río San Pedro. El volcanismo

efusivo se mantuvo activo sin interrupción hacia el Plioceno Inferior en el cuadrante

noroccidental de la carta, donde volcanes de esta edad forman una voluminosa cadena

volcánica de orientación NO-SE (volcanes Cebollar, Polapi y Carasilla), con edades entre los 5,1

y 3,7 Ma. Durante el Plioceno Superior, en tanto, la actividad volcánica se concentró en una

cadena de orientación paralela pero desplazada unos 25 km hacia el este, donde se

construyeron los estratovolcanes Araral, Ascotán y Barrancane. Durante el Pleistoceno

Inferior la actividad volcánica vuelve a instalarse a lo largo de la gran cadena volcánica que

cruza el área, pero esta vez concentrado en su extremo sureste. Los volcanes Cerro Inacaliri y

Apacheta, las etapas iniciales del volcán Azufre, los domos Cachimba y el voluminoso complejo

volcánico Cordón Inacaliri se construyeron durante este período, entre los 2,54 y 0,91 Ma.

En la mitad noroccidental de la cadena volcánica, el volcanismo pleistoceno inferior es de

escaso volumen y se restringe a la construcción del volcán Cerro de las Cuevas y de dos

pequeños domos emplazados en los flancos de volcanes del Plioceno Inferior. Desde el volcán

Apacheta se habrían originado flujos piroclásticos que generaron tobas y brechas volcánicas

(Ignimbrita Aguilucho) que han sido datadas en cerca de 1 Ma. Durante el Pleistoceno Medio,

la actividad volcánica se mantuvo en la mitad sureste de la cadena volcánica, con la edificación

de la mayor parte del volcán Azufre, gran parte de los domos Chanca y la totalidad del volcán

Aguilucho. Durante este período se construyen, además, los volcanes San Pablo y Paniri (al sur

del área de estudio), así como las etapas iniciales del volcán San Pedro, que en su conjunto

definen una alineación volcánica paralela a la anterior pero ubicada unos 20 km al oeste. Estos

tres últimos volcanes habrían colapsado parcialmente durante el Pleistoceno Medio, dando

origen a depósitos de avalancha volcánica que se encuentran en los sectores de la estación

Polapi y de la quebrada Treinta y Uno, tributaria del río San Pedro. Adicionalmente, durante

el Pleistoceno se generaron depósitos de avalancha de detritos derivados de deslizamientos

de volcanes inactivos en los sectores de Colana y Cebollar Viejo.

Durante el Pleistoceno Superior, la actividad volcánica de la zona estuvo concentrada en la

construcción del cono actual del volcán San Pedro, así como en los centros eruptivos



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periféricos a este, los volcanes Central y La Poruña. Durante el Pleistoceno Superior tienen

lugar también las últimas manifestaciones volcánicas al este del volcán San Pedro, a lo largo

de la alineación principal, con la extrusión de domos dacíticos en cuatro localidades (Chanca,

Azufrera del Alto, Chac Inca y Pabellón). La totalidad de la actividad volcánica holocena, en

tanto, está asociada al cono Nuevo del volcán San Pedro, con la emisión de lavas-domo cuyo

colapso produjo depósitos de bloques y ceniza hacia el norte del volcán. Una ignimbrita

dacítica holocena de pequeño volumen, denominada Ignimbrita El Encanto, se encuentra

también distribuida en torno al volcán San Pedro. Además de las unidades volcánicas, durante

el Pleistoceno y Holoceno se depositaron unidades sedimentarias que incluyen depósitos

aluviales, glaciares y lacustres con diatomeas en diversos puntos a lo largo del río San Pedro y

depósitos salinos en el Salar de Ascotán.



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Figura 2a. Mapa geológico del área de estudio (Fuente: Sellés y Gardeweg, 2017), en rojo el área del proyecto geotérmico Cerro Pabellón



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Figura 2b. Leyenda mapa geológico del área de estudio (Fuente: Sellés y Gardeweg, 2017)

A continuación se describen las unidades geológicas de acuerdo a su origen y desde el punto

de vista de su edad.

IV.2.1.1 Unidades de depósitos no Consolidados

Depósitos Antrópicos (Han, Holoceno). Depósitos y acumulaciones de materiales áridos y

minerales industriales producto de la actividad humana. Son pequeñas áreas discretas (<0,8

km2 en total) en el borde occidental del salar de Ascotán, utilizadas para acopiar boratos

extraídos del salar.

Depósitos fluviales del Holoceno (Hf, Holoceno). Gravas, gravas arenosas y arenas no

consolidadas, bien a moderadamente seleccionadas y estratificadas, que ocupan el

fondo de los lechos de escorrentías fluviales permanentes o intermitentes. Depósitos

de este tipo se encuentran a lo largo del curso del río San Pedro y en el fondo de

algunas quebradas.

Depósitos aluviales del Holoceno (Ha, Holoceno). Gravas, arenas y limos polimícticos

pobremente consolidados con variables grados de selección, que desarrollan planicies

aluviales de diversa extensión y abanicos de baja a moderada pendiente. Están



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asociados a sistemas de drenaje efímeros, la mayor parte de los cuales solo está activo

en la temporada de lluvias altiplánicas estivales y/o en temporada invernal. Forman

abanicos de reducidas dimensiones a la salida de pequeñas cuencas hidrográficas en

las que se generan cursos fluviales temporales, inundaciones y flujos de barro y de

detritos durante períodos de alta pluviosidad, pero inactivos la mayor parte del

tiempo. Por ser unidades de depositación activas, raramente muestran secciones

expuestas. Se encuentran cubriendo lateralmente a depósitos aluviales y coluviales del

Pleistoceno-Holoceno (PlHac), y están localmente cubiertos por bofedales y depósitos

palustres.

Glaciares de Roca (Hgr, Holoceno). Los glaciares de roca son depósitos de fragmentos

de roca de diversa granulometría, que contienen hielo intersticial o núcleos de hielo

macizo perennemente congelado, depositados en la base de taludes. Presentan

pendientes laterales y frontales de alto ángulo (> 35°), de color más claro que su

superficie, producto de la exposición de material fresco.

Ignimbrita El Encanto (Hie, Holoceno temprano; ca. 11 ka). Depósito de flujo

piroclástico pumício, dacítico, de pequeño volumen, no soldado, asociado a la etapa

más reciente del volcán San Pedro.

Depósitos Piroclásticos de caída (PlHpc, Pleistoceno Superior-Holoceno). Secuencia de

depósitos piroclásticos de caída con intercalaciones sedimentarias clásticas y lacustres

locales, conformada por al menos siete capas que alternan horizontes escoriáceos gris

oscuro.

Depósitos Lacustres PlHl (Pleistoceno Superior-Holoceno). Secuencias sedimentarias

de arenas finas y limos laminados, en algunos casos con una gran proporción de

frústulas de diatomeas (PlHl(d)), con intercalaciones subordinadas de horizontes de

turba, en estratos horizontales con laminación plana paralela. Las capas individuales

son de centímetros a decímetros de espesor, y los máximos espesores totales

expuestos son de una decena de metros. Estos depósitos se encuentran en

depresiones entre abanicos aluviales o cuencas temporales formadas por obstrucción

de cursos de agua por coladas de lavas y depósitos de remociones en masa. Depósitos

de este tipo se encuentran de manera intermitente a lo largo del río San Pedro y sus

tributarios, cuyos cursos han sido represados en varios puntos y momentos por

obstáculos temporales.



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Depósitos de remoción en masa (PlHrm, Pleistoceno Superior-Holoceno). Depósitos de

flujos de detritos de extensión reducida, no consolidados, caóticos, mal seleccionados,

constituidos por gravas de fragmentos angulosos a subangulosos y matriz de grava

fina, arena y limo. Un depósito de este tipo se encuentra al oeste del volcán Azufre, a

consecuencia de un flujo de detritos de material afectado por alteración hidrotermal

que alcanzó una longitud de 1 km y que en parte cubre a uno de los domos Chanca

recientes. Un segundo depósito de este tipo se encuentra hacia el sur del volcán Polapi,

al pie de una amplia quebrada labrada por glaciares y ocupada en gran parte por

morrenas. Al pie de la quebrada se encuentra una lengua de unos 1.500 m de longitud

por 700 m de ancho de un depósito diamíctico, posiblemente formada debido a

removilización de los mismos depósitos glaciares en forma de flujo de detritos.

Depósitos aluviales y coluviales (PlHac, Pleistoceno Superior-Holoceno). Depósitos

constituidos por proporciones variables de gravas, arenas y limos polimícticos, no

consolidados, distribuidos de manera predominante en abanicos aluviales o, más

localmente, como cuñas de sedimentos mal seleccionados a los pies de laderas de alta

pendiente. A los pies de cordones montañosos tienden a formar cuñas de abanicos

coalescentes. Se encuentra a los pies de todos los grandes cerros del área,

especialmente en los márgenes este, oeste y sur del salar de Ascotán, a ambos lados

del río San Pedro y al norte y sur del cordón volcánico Inacaliri-Azufre. En el entorno

del volcán San Pedro, abanicos aluviales de este tipo incluyen además horizontes de

origen piroclástico, tanto de caída como de pequeños flujos y retrabajo de ellos. La

mayor parte de los abanicos de estos depósitos tienen superficies estabilizadas y

colonizadas por vegetación arbustiva, lo que indica que no se trata de superficies de

depositación activa. Sin embargo, algunos abanicos contienen sistemas de drenaje

activo que pueden formar a su vez abanicos de depositación reciente (Ha).

Depósitos glaciares (Plg, Pleistoceno Superior). Los depósitos glaciares (o till)

corresponden a depósitos clásticos pobre a débilmente consolidados, ubicados en

valles y laderas de las mayores cumbres de la zona, a alturas sobre los 3.830 m s.n.m.

Son depósitos macizos, caóticos, de muy mala selección granulométrica, comúnmente

matriz soportados, con abundante matriz (> 50 %) de arena, limo y arcilla, sin

estratificación interna. Contienen fragmentos de las litologías locales,

predominantemente volcánicas, que llegan a superar los dos metros de diámetro y en



17

algunos casos presentan caras faceteadas y/o estriadas. Morfológicamente

corresponden a morrenas frontales y laterales, de superficie amorrillada y con crestas

o arcos morrénicos que evidencian distintos estados de retroceso glaciar, disectadas

por cauces fluviales y aluviales recientes y/o activos. Cuando es posible distinguir

diferentes etapas, los depósitos de la etapa más reciente, caracterizados por arcos

morrénicos y morrenas laterales bien preservados, se representan cartográficamente

como Plg1.

Depósitos aluviales y coluviales del Pleistoceno (Plac). Corresponden a depósitos no

consolidados de gravas gruesas, arenosas y arenas bien a moderadamente

estratificadas, distribuidos ampliamente en los flancos o a los pies de grandes cerros

y, en menores extensiones, en diversos puntos de la carta. Los depósitos de esta

unidad forman amplios abanicos aluviales profundamente disectados por cauces más

recientes. Es común encontrar depósitos glaciares cubriendo las cabeceras de estos

abanicos o emplazados en drenajes labrados en ellos. Las quebradas excavadas en esto

abanicos pueden alcanzar profundidades de hasta 100 m, y en ellas se exponen

parcialmente secciones de sedimentos predominantemente arenosos, pobres en

bloques líticos mayores a 10 cm. A lo largo de la quebrada del Inca, por otra parte, se

reconocen en distintos puntos secciones bien estratificadas de hasta 12 m de espesor

de conglomerados, areniscas y brechas finas cementadas por carbonatos. Estos

depósitos cementados forman comúnmente cornisas endurecidas que cubren a la

Ignimbrita Aguilucho y están a su vez cubiertos por depósitos aluviales recientes, no

consolidados.

Volcanes del Pleistoceno Superior (Plsv, 0,12-0,04 Ma). Durante el Pleistoceno

Superior se reconstruyó la porción noroccidental del volcán San Pedro que había

colapsado, con productos de composición predominantemente dacítica. En el

portezuelo entre los volcanes San Pedro y San Pablo, el volcán Central formó depósitos

de escoria aglutinada, delgadas coladas de lava y depósitos de caída escoriáceos que

cubren, además, la parte alta de los volcanes San Pedro y San Pablo. Los últimos

productos eruptivos del cordón Azufre-Inacaliri son los domos dacíticos Chanca,

Pabellón, Chac Inca y Azufrera del Alto, todos ellos del Pleistoceno Superior. En torno

al área de interés destacan: Domos Pabellón y Chac Inca, Domo Azufrera del Alto,

Domos de Chanca (o Chanka), Depósitos de flujos de detritos de los domos Chanca,

Volcán San Pedro.



18

o Domos Pabellón y Chac Inca. En particular los Domos Pabellón y Chac Inca que

representan el volcanismo más cercano al proyecto Cerro Pabellón se ubican

sobre la falla normal de dirección NO que limita por el norte el graben Inacaliri

y su prolongación norte se emplazaron dos domos torta monogenéticos que

sellan la estructura, denominados Pabellón y domos Chac Inca (Plsv(d)),

respectivamente. Ambos se observan bien preservados, con superficie rugosa

y flancos abruptos, aunque los domos Chac Inca aparentemente subyacen a

depósitos glaciares del Pleistoceno Superior.

El domo Pabellón (4.712 m), ubicado al norte de los domos Cachimba, tiene

una sección basal, elongada ligeramente N-NO, de 1,3 x 1 km de diámetro, se

eleva 100-180 m sobre su base, con una superficie de 1,1 km2. Los flancos,

donde se observa diaclasamiento columnar incipiente, muestran una

pendiente de 22-25°. Los domos Chac Inca son dos domos dacíticos contiguos,

ubicados 4-5 km al norte del volcán Aguilucho, en el portezuelo entre este y el

volcán Azufre. Ambos muestran una sección basal elongada en dirección NE. El

domo de más al norte (5.071 m) es de 3,6 x 2,5 km, con una superficie de 6,5

km2, 130-160 m de espesor y una tasa de aspecto muy baja, de 0,02. El domo

Chac Inca de más al sur (4.995 m) mide 2 x 1,3 km, 1,7 km2 de superficie, con

130-160 m de espesor. Estos domos están formados por dacitas de biotita y

hornblenda. Se reportaron edades Ar/Ar de 0,05±0,01 Ma y 0,105±0,025 Ma

para dacitas del cerro Pabellón y 0,114±0,037 Ma en el domo Chac Inca de más

al norte.

Volcanes del Pleistoceno Medio (Plmv, 0,7-0,14 Ma). El volcanismo del Pleistoceno

Medio se encuentra, básicamente, entre las etapas póstumas del cordón Inacaliri-

Azufre y las etapas iniciales de los volcanes San Pedro y San Pablo. Durante este

período se construyó, en el cordón Azufre-Inacaliri, la totalidad del volcán Aguilucho,

gran parte del volcán Azufre y las etapas iniciales de los domos Chanca.

Simultáneamente se comenzó a construir el edificio del volcán San Pablo así como las

etapas iniciales del volcán San Pedro. Algunos productos del volcán Paniri, asignados

también a este período, alcanzan el valle del río San Pedro en el límite sur del área. En

torno al área de estudio se incluye en este grupo los siguientes volcanes: Volcán



19

Aguilucho, Volcán San Pablo, Volcán San Pedro ancestral, Avalancha San Pedro,

Avalancha Aguilucho.

Volcanes del Pleistoceno Inferior (Pliv, 2,54-0,91 Ma). Durante el Pleistoceno Inferior

se construyeron nuevos edificios volcánicos en diversos puntos de la zona,

especialmente concentrados en la cadena Azufre-Inacaliri de orientación NO-SE,

paralela a la orientación de los centros volcánicos del Mioceno Superior y continuación

de la cadena Palpana-Carasilla hacia el sureste. Sobre esta última cadena se desarrolló

también actividad volcánica durante el Pleistoceno Inferior, aunque volumétricamente

restringida, en el volcán Cerro de las Cuevas y en dos pequeños domos silíceos en los

flancos de los volcanes Carasilla y Polapi. Adicionalmente, en territorio boliviano, al

noreste del volcán Araral se encuentra el volcán Cerro Cañapa, que emitió durante el

Pleistoceno Inferior coladas de lava que alcanzaron territorio chileno hasta el borde

del salar de Ascotán. En torno al área de estudio se incluye en este grupo los siguientes

volcanes y complejos volcánicos: Complejo volcánico Cordón de Inacaliri, Volcán Cerro

Inacaliri, Domos Cachimba, Volcán Apacheta, Volcán Azufre ancestral

Destacan los que son de composición dacítica y se encuentran emplazados sobre la

traza de la falla sur del graben Inacaliri, al oeste del complejo volcánico Cordón de

Inacaliri. Y el Volcán Apacheta que es un edificio volcánico formado por productos de

composición andesítica. En la cumbre de este volcán se encuentran manifestaciones

superficiales de un sistema geotérmico en forma de fumarolas tipo “jet” y piscinas de

lodo burbujeante (Ahumada y Mercado, 2010). Aguilera et al. (2008) reportan

temperaturas superiores a los 80 °C en la fumarola y gases dominados por CO2 y H2S.

De acuerdo a Sellés y Gardeweg (2017) este volcán sería la fuente de la Ignimbrita

Aguilucho, que tiene una edad cercana a 1 Ma.

o Ignimbrita Aguilucho (Pliia) Corresponden a una serie de tobas y brechas

piroclásticas rojizas que identificaron en la quebrada Aguilucho, al sur del

volcán del mismo nombre, y en el borde norte del graben Inacaliri, hacia el

este del domo Pabellón. Se incluyen los afloramientos de la Quebrada del Inca

así como las brechas piroclásticas en lo alto del volcán Apacheta. El espesor

máximo expuesto de la ignimbrita es cercano a los 20 m. La base de la

ignimbrita no está expuesta excepto en la cumbre del volcán Apacheta, donde

se superpone a lavas de dicho centro eruptivo. El techo de la ignimbrita, en

tanto, está cubierto mediante discordancia de erosión por depósitos aluviales

del Pleistoceno-Holoceno.



20

La Ignimbrita Aguilucho presenta marcadas variaciones laterales de facies. Las

características más sobresalientes de la ignimbrita en su conjunto son su

tonalidad rojiza debido al contenido de fragmentos líticos andesíticos oxidados

y una característica matriz rosada. Contiene fragmentos juveniles escoriáceos,

pumíceos, mezcla incompleta entre los anteriores y/o bloques dacíticos densos

con disyunción prismática. En el hombro norte del graben Inacaliri se expone,

aunque de manera restringida, un afloramiento de esta ignimbrita afectada por

una falla de la estructura extensional. Pese a que la exposición de la ignimbrita

en superficie es limitada, trabajos de perforación llevados a cabo en la zona

indican que ésta se encuentra muy cercana a la superficie.

Selles y Gardeweg (2017) dataron esta roca mediante 40Ar/39Ar en cristales

de biotita, resultando 1,024±0,033 Ma.

Unidades volcánicas del Mioceno Superior. Durante el Mioceno Superior la actividad

magmática de la región tuvo lugar en dos estilos eruptivos, con la formación de

complejos volcánicos predominantemente efusivos (Msv) y de extensos depósitos de

flujos piroclásticos silíceos que generaron las ignimbritas dacíticas y riolíticas de

distribución local San Pedro (Msip) y Polapi (Msip), además de la extensa Ignimbrita

Sifón (Msis).

o Ignimbrita Sifón (Msis, Mioceno Inferior; ca. 8,6-8,2 Ma). La Ignimbrita Sifón

fue descrita por Guest (1969) como una toba dacítica de ceniza, biotita,

hornblenda y ortopiroxeno, con escasas pómez y menos fragmentos líticos. A

nivel regional se caracteriza por un espesor muy variable, entre 80 m (Toconce)

cuando rellena depresiones, y menos de 10 m en zonas distales o

topográficamente elevadas, con un espesor promedio de 15 a 30 m. Presenta,

importantes variaciones en su grado de soldamiento. Está conformada por una

base no soldada seguida de una zona soldada vitrofídica negra sobre la cual se

ubica una zona con alteración de fase vapor con esferulitas, litofisas y minerales

alterados, que grada progresivamente a una zona menos soldada hacia el

techo, todas ellas de espesores variables. El nivel vitrofírico negro, no siempre

presente, ocurre tanto en la parte central como cerca de la base y hacia el techo

del cuerpo de la ignimbrita. De acuerdo a de Silva (1989), la presencia del

vitrófiro es independiente del espesor del depósito y lo atribuye a un efecto



21

termal más que a sobrecarga. Siempre a nivel regional, tanto la distribución

como el espesor de esta ignimbrita están fuertemente controlados por la

irregular topografía preexistente.

De Silva (1989) estimó que cubre un área de ca. 20.000 km2 en territorio

chileno (> 1.000 km3 equivalente en roca densa), lo que la hace una de las

ignimbritas más voluminosas del norte de Chile (de Silva y Francis, 1989), aún

sin considerar su probable prolongación hacia Bolivia. Muy localmente

presenta un techo rico en pómez, lentes ricos en líticos cerca de la base y

sectores con diaclasamiento columnar en las facies soldadas.

En la carta Ascotán-Cerro Inacaliri la Ignimbrita Sifón, también denominada

Ignimbrita Río San Pedro Superior, por Baker (1977a), corresponde a una toba

dacítica de ceniza vítrea, de biotita y anfíbola maciza y homogénea, de color

blanco a gris claro, compactada y moderadamente soldada, rica en cristales,

con muy escasos y localizados fragmentos de pómez y líticos. Comúnmente

presenta una base no soldada y una zona superior más compactada con

diaclasamiento columnar incipiente. Aflora en forma reducida (2,2 km2, 0,1%

de la carta) a lo largo del río San Pedro, de manera discontinua como lentes

que se acuñan. Hacia el oeste, del área de estudio, en la intersección de la ruta

internacional CH-21 con el río San Pedro, sobreyace un horizonte clástico

decimétrico que también la separa de la Ignimbrita San Pedro.

o Volcanes y secuencias volcánicas y volcanoclásticas del Mioceno Superior (Msv,

ca. 11,3-5,4 Ma). Esta unidad agrupa a los productos del magmatismo local

durante el Mioceno Superior, excluyendo a las ignimbritas de distribución local

y regional, con las cuales engrana. Esta unidad incluye remanentes de aparatos

volcánicos, domos, secuencias de lavas y de depósitos volcanoclásticos, así

como un pequeño cuerpo subvolcánico que intruye a la unidad Estratos del

Cerro del Diablo. Los domos están profundamente erosionados, tienen

superficies redondeadas y en algunos casos exponen sus núcleos alterados. Las

coladas de lava que en general afloran bajo los 4.000 m. s.n.m., y no son

individualizables, aunque conservan algunos rasgos originales como estrías de

flujo. Los productos más antiguos de esta unidad, tal como los domos al sureste

del volcán San Pablo, probablemente predatan a la Ignimbrita San Pedro



22

aunque esta relación estratigráfica no ha sido observada directamente. Domos

dacíticos a riolíticos de esta unidad se exponen en varios sectores de la carta,

pero son particularmente extensos en los cerros de Colana, Lailai y Colorado,

al suroeste del cordón Inacaliri-Azufre, donde forman una cadena de centros

de emisión orientados NO-SE en dirección paralela a cordones volcánicos

posteriores.

Las coladas de lava de esta unidad forman por lo general potentes mantos de

algunos metros a decenas de metros de potencia que se encuentran

variablemente desgastadas y cubiertas por depósitos posteriores.

Los domos de esta unidad (Msv(d)) están por lo general erosionados y

suavizados al punto de perder sus rasgos morfológicos superficiales. La

extensión y espesor de los domos individuales es difícil de establecer donde

están superpuestos y erosionados, pero aquellos cuantificables son de 1-4 km

de diámetro y espesores de hasta 700 m. Los domos de esta edad son de

composición dacítica a riolítica, generalmente de anfíbola y biotita, en algunos

casos con fenocristales de cuarzo parcialmente reabsorbido. Los domos de la

quebrada La Perdiz, al norte del cordón Inacaliri, son de riolitas bandeadas, en

algunos casos con un fuerte bandeamiento que aparenta laminación

sedimentaria. Estos cerros corresponden en su mayor parte a domos dacíticos

de anfíbola y biotita, comúnmente con grandes fenocristales de plagioclasa. En

las faldas de estos cerros se conservan coladas de lava andesíticas

estratificadas, mientras que los núcleos son por lo general macizos, en parte

por estar afectados por alteración hidrotermal argílica a argílica avanzada.

Al igual que los volcanes de períodos anteriores y posteriores, los centros

volcánicos están en gran medida controlados estructuralmente y alineados en

dirección NO-SE.

Volcanes Plioceno Superior (Psv, ~3,8-2,6 Ma). Los volcanes del Plioceno Superior se

encuentran distribuidos en su mayor parte hacia el este del salar de Ascotán, en una

cadena paralela a la del volcanismo del período precedente, a lo largo de la frontera

con Bolivia. Estos volcanes del sector fronterizo, que de norte a sur corresponden a los

volcanes Araral, Ascotán y Barrancane, se apoyan directamente sobre domos del

Mioceno Medio y Superior y están, a su vez, parcialmente cubiertos por productos del

volcanismo pleistoceno inferior. Por otra parte, el volcán Palpana, ubicado en la



23

terminación norte de la cadena Palpana-Carasilla, se apoya sobre domos asignados al

Plioceno Inferior, y está parcialmente cubierto por lavas y domos del Pleistoceno

Inferior. Estos volcanes representan la unidad geológica más antigua reconocida en

torno del área de estudio.

IV.2.2 Geología de sub-superficie

La geología de subsuperficie del área de estudio se puede caracterizar a partir del perfil

geológico BB’B’’ de orientación aproximada E-O realizado por Sellés y Gardeweg (2017)

mostrado en la Figura 3 y cuya traza para el segmento B`B`` se muestra en la Figura 5. Este

segmento B’B’’, entre los Domos Cachimba y el Graben de Inacaliri, representa el área en torno

del reservorio geotérmico de Cerro Pabellón. Aquí se observa el predominio de las unidades

de roca volcánica (Pliv(d), Pliv y Msis) y depósitos sedimentarios de la unidad PlHa. La unidad

Msis corresponde a la Ingimbrita Sifón que también aflora a lo largo del río San Pedro y

Estación Polapi, hacia el sur y poniente del área del proyecto Geotérmico Cerro Pabellón.



24

Figura 3. Perfil geológico del área de estudio, en rojo área del proyecto geotérmico(Fuente: Perfil BB`B`` en Sellés y Gardeweg, 2017)



25

IV.2.3 Geología estructural

Este capítulo se ha tomado de la cartografía geológica publicada por SERNAGEOMIN ((Sellés y

Gardeweg, 2017), donde se indica que el rasgo estructural más característico de la zona de

estudio es la marcada alineación NO-SE de centros volcánicos que atraviesa toda el área

cartografiada, desde el Cordón de Inacaliri hasta el volcán Palpana. Sellés y Gardeweg, (2017),

reconocen al menos tres alineaciones adicionales y paralelas a esta gran cadena volcánica.

Volcanes de edad pleistocena superior forman una alineación NO-SE en la frontera con Bolivia,

e inmediatamente al oeste de ellos se reconoce una serie de domos desgastados de edad

miocena media. Al oeste de la alineación principal, en tanto, una serie de centros eruptivos

del Mioceno Superior se encuentra alineada en la misma dirección. El complejo volcánico San

Pedro-San Pablo, aunque localmente muestra centros de emisión alineados en dirección E-O,

es parte de una alineación regional de volcanes que incluye además, al volcán Paniri, el domo

Chao, el cerro del León y el volcán Toconce, al sur del proyecto Cerro Pabellón. Estas

alineaciones volcánicas son paralelas a grandes estructuras de escala cortical que atraviesan

de manera oblicua al orógeno y que han alojado actividad magmática al menos desde el

Mioceno en el arco y trasarco andino.

Dentro de la alineación principal Inacaliri-Palpana destaca una serie de estructuras

relativamente jóvenes, con desplazamiento vertical, que conforman un graben a lo largo del

eje del complejo volcánico Cordón de Inacaliri. Este graben, que en este trabajo denominamos

graben Inacaliri, está limitado por dos fallas principales de rumbo NO-SE que afectan a

unidades volcánicas del Pleistoceno Inferior (1,4-1,02 Ma) pero están selladas por el domo

Pabellón, datado en 105±25 ka. El desplazamiento mínimo vertical de estas estructuras,

observado en superficie, es de 40 m, aunque dos sondajes de ENEL sugieren desplazamientos

de hasta 200 m. Al interior del graben se encuentran fallas paralelas aunque discontinuas y de

menor rechazo. Fallas de menor magnitud y de rumbo prácticamente perpendicular al graben

cortan las estructuras principales. Rivera et al. (2015) interpretan este graben como el

resultado de extensión local en la zona axial de un anticlinal mayor que involucra a lavas e

ignimbritas miocenas.

Un segundo juego de estructuras con expresión superficial se observa en el costado suroeste

de la carta, al suroeste, oeste y noroeste del volcán San Pedro. En estas áreas se reconocen

lineamientos de rumbo N-S a N10°O. En las pampas al sur del río San Pedro estos están

asociados a resaltos de hasta 3 m que evidencian un manteo de muy alto ángulo, por lo que

se les interpreta como fallas normales. La proyección hacia el norte de una de estas

estructuras coincide con un lineamiento parcialmente enmascarado por depósitos



26

piroclásticos holocenos, pero que controlaría la ubicación del cono de piroclastos La Poruña.

Hacia el norte de este punto los lineamientos N-S se reconocen solo de manera local

controlando depósitos neógenos en las pampas de la zona de la Estación Polapi. Destaca en

esta zona una falla de orientación NO-SE y desplazamiento interpretado como normal, que se

extiende en su mayor parte fuera del área del presente estudio, que corta a unidades del

Mioceno Superior con un resalto de hasta 20 m y que parece afectar incluso al depósito de

avalancha San Pedro, de edad pleistocena media. Esta falla podría ser la expresión superficial

de la estructura que estaría controlando la ubicación de los volcanes San Pedro, Paniri,

Toconce, y otros centros de emisión.

IV.2.4 Información estratigráfica de la zona de interés

IV.2.4.1 Exploración directa (pozos y/o sondajes)

Tanto el sector del grabe de Apacheta como sitios cercanos a este, al interior de la cuenca del

Salar de Ascotán y de la cuenca del río San Pedro han sido exploradas exitosamente con fines

de recursos de agua subterránea por la industria minera desde al menos los años ochenta,

manteniendo en funcionamiento y en explotación una serie de pozos profundos habilitados

en relleno sedimentario y roca volcánica. Los detalles constructivos de los principales pozos o

aquellos más cercanos al graben de Apacheta se muestran en el Anexo A. La Figura 10 muestra

la ubicación de estos pozos.

Hacia la cuenca del Salar de Ascotán, y en su zona de cabeceras, en la Quebrada Perdiz,

CODELCO desarrolló una campaña de exploraciones de aguas subterráneas a fines de los años

ochenta, la cual ha quedado plasmada en el informe de Montgomery-Codelco, (1992). Esta

información ha permitido entender la geometría y características hidrogeológicas de hasta los

primeros 250-300 m que conforman el acuífero somero. Todos estos fueron denominados

como sigue, señalando primeramente los más cercanos y luego los más lejanos al graben de

Apacheta: CHU-70, CHU-31, CHU-30, CHU-21, CHU-44B, CHU-4BN, CHU-22, CHU-24B, CHU-

36, CHU-34, CHU-59, CHU-33B y CHU-46B en las cercanías del Salar de Ascotán. Cercano a

estos primeros pozos se encuentra el piezómetro construido por ENEL denominado Perdiz-1

y documentado pro Subterránea-GDN, (2015).

Hacia la cuenca del río San Pedro, el pozo más cercano al graben de Apacheta corresponde al

denominado Cachimba-1 el que fue construido por ENEL y documentado pro Subterránea-

GDN, (2015). Luego, hacia el sur poniente del graben de Apacheta, en sector de Ojos de San

Pedro, en el valle del río San Pedro, CODELCO también exploró por aguas subterráneas



27

perforando una serie de pozos, los que son señalados a continuación, primeramente los más

cercanos y luego los más lejanos respecto del graben de Apacheta: B2, B3, B1, B4, CHU-25, SP-

1 y SP-2. Hacia el oriente, hacia el valle del río Siloli, en las cercanías con el límite de Argentina

existen otros tres pozos denominados Inacaliri-1, Inacaliri-2 e Inacalliri-3.

Por otro lado, la estratigrafía de los pozos geotérmicos perforados por ENEL ha permitido

caracterizar hasta los 3 km de profundidad del sistema geotérmico. Estos pozos han sido

denominados por ENEL como: CP-1, CP-1A, CP-2, CP-2A, CP-2B, CP-3, CP-4, CP-4A, CP-5, CP-

5A, CP-6, CP-6A, CP-10 y PExAp-1. El pozo geotérmico más profundo fue el CP-10, que alcanzó

2990 m.

De los pozos representativos del acuífero somero, los más profundos, cercanos al graben de

Apacheta alcanzaron una profundidad de 250 m y corresponden a los denominados CHU-24B,

CHU-35B, CHU-44B, CHU-46B) en torno a la quebrada Perdiz, cuenca Salar de Ascotán, y 250

m (CHU-25B) en la cuenca del río San Pedro, sector Ojos de San Pedro. Mayores detalles de

las profundidades de estos pozos y sus características estratigráficas y de habilitación, tal cual

aparecen descritas en la fuente de información de estos pozos, como se indicó al comienzo de

este subcapítulo, se muestran de manera anexa (ver ANEXO)

El área del sistema geotérmico Cerro Pabellón puede ser caracterizado a partir del análisis de

los pozos CP (Anexo), donde además de presentar la descripción geológica y tramos de

habilitación de los pozos geotérmicos se muestra los niveles de alteración hidrotermal,

destacando aquel referido a alteración argílica el que en términos generarles representa un

sello de muy baja permeabilidad o prácticamente impermeable entre el nivel asociado a los

acuíferos someros y el sistema geotérmico. Los pozos CP de alrededor de 2.000 m de

profundidad denominados CP-1, CP-2, CP-3, CP-4, el pozo exploratorio PExAp-1 (550 m de

profundidad) e información de pozos de exploración superficial perforados en Pampa

Apacheta y Quebrada La Perdiz, permiten caracterizar el detalle de las diferentes unidades

lito-estratigráficas presentes en el sistema geotérmico Cerro Pabellón y sus alrededores

(Figura 4, Figura 5, Figura 6). Estas unidades se describen a continuación:

Depósitos no consolidados: consisten en grava polimíctica fina y arena, no consolidadas,

compuestas por fragmentos de lavas andesíticas de color gris oscuro y parcialmente vítreas,

escorias negras y rojas, tobas blancas ricas en pómez y cristales libres de Cuarzo (Qtz),

Plagioclasa (Pl), Hornblenda (Hbl) y Biotita (Bt).

Volcanitas Recientes: bajo esta denominación se ha agrupado dos secuencias

cogenéticas. Una secuencia superior de tobas vítreo-cristalinas, tobas de lapilli,

escorias andesíticas, lavas andesíticas y lentes de areniscas y una secuencia inferior



28

formada por una toba de lapilli/tufitas de color pardo. Este nivel está presente en

todos los pozos perforados.

Brechas y Lavas Andesíticas. Horizonte representado por una alternancia de brechas

volcánicas y flujos de lavas. La parte alta es dominada por brechas con intercalaciones

de lavas mientras, que en profundidad, el porcentaje de lava aumenta hasta a llegar a

ser dominante. En general estas lavas muestran texturas porfíricas con fenocristales

de Plagioclasa (Pl) y Clinopiroxeno (Cpx) en una masa fundamental que varía desde el

microcristalino al vítreo.

Toba Lítica y/o Tufitas de composición Andesítica. Una secuencia constituida por

alternancias de tufitas y tobas líticas con intercalaciones menores de flujos de lava. Los

fragmentos de cristales están representados por Qtz, Pl, Hbl; las lavas muestran

fenocristales de Pl y Cpx.

Tobas Dacíticas. Nivel representado por una sucesión de tobas de biotita con distintos

grados de litificación y alteración. Las tobas presentan fragmentos de cristales de Pl,

Bt, Qz, así como fiammes. Intercalado en este nivel se reconocen lavas dacíticas con

cristales de Pl, Bt y Qz. Este nivel está presente en todos los pozos perforados.

Estas unidades lito-estratigráficas no representan necesariamente formaciones geológicas

sino más bien “horizontes definidos en base a las litologías”. De hecho, no es posible asociar

las distintas unidades litoestratigráficas reconocidas en los pozos, con formaciones que

caracterizan la geología de superficie, usando sólo la litología y la petrografía. Para

correlacionar las unidades a formaciones geológicas se requiere la realización de análisis

adicionales, tanto químicos como geocronológicos.



29

a)

b)

Figura 4. a) Correlación lito-estratigráfica de los pozos profundos (CP) y el pozo de exploración PexAP-1 (Fuente GHD, 2017); b): Diagrama de los pozos Geotérmicos mostrando el techo de la zona de alteración argílica y el techo de la zona de alteración propilítica (Fuente: GDN/ENEL, Germain Rivera).

IV.2.4.2 Exploración indirecta

Levantamientos geofísicos en y en el entorno del área de estudio han sido desarrollados

mediante la técnica de MT y SEV, esencialmente. Estos perfiles corresponden a los estudios

de Geodatos-Codelco, (1986) y GDN, (2010). Los perfiles muestran valores de resistividades

moderadas a altas para la zona no saturada, relativamente moderadas para el acuífero somero

y también para el reservorio geotérmico. Las resistividades bajas son interpretadas como

sectores con predominio de arcilla, temperatura, y en parte a un aumento de salinidad del

agua subterránea. La Figura 5 muestra la ubicación de estos perfile, los que muestran la

geometría acuífera hacia el sur y norte del graben de Apacheta.



30

1

Figura 5. Ubicación de perfiles con información del subsuelo



31

La Figuras 6 muestra un perfil de resistividades mediante el método Magneto Telúrico

Tridimensional (3DMT) que cruza los pozos geotérmicos CP-1-CP-3-CP-4 hasta el pozo CHU-59

(Perfil CP-1-CP-3-CP-4-CHU-59, en Figura 5). Este perfil caracteriza en detalle el área del

proyecto geotérmico y su relación de este sistema con el acuífero superficial de Quebrada

Perdiz.

Figura 6. Perfil de resistividades CP-1CP-3-CP-4-CHU-59 del área del proyecto geotérmico Cerro Pabellón y Quebrada Perdiz (Fuente; GDN, 2010)

Las Figuras 7, 8 y 9 muestran las secciones de resistividad que caracterizan a los acuíferos más

cercanos hacia el sur del área del Proyecto Cerro Pabellón, en la cuenca del río San Pedro. La

Figura 5 muestra la ubicación de estos perfiles (perfiles color rojo). Estos perfiles fueron

denominados como Quebrada Colana CHU-1, B2-Aguilucho, y Aguilucho. Como se indicó de

forma previa, estos perfiles fueron construidos a partir de la interpretación de Sondeos

Eléctricos Verticales (SEV) levantados por Geodatos-Codelco, (1986). Esta información

permite comprender la geometría de los acuíferos y las profundidades de basamento, que

en el sector de cabeceras de Quebrada Colana podría alcanzar una elevación del orden de

4.000 m.s.n.m.



32

Figura 7. Perfil de resistividades Quebrada Colana CHU-1 (Geodatos-CODELCO, 1986)

Figura 8. Perfil de resistividades B2-Aguilucho (Geodatos-CODELCO, 1986)

Figura 9. Perfil de resistividades Aguilucho (Geodatos-CODELCO, 1986)



33

IV.3 HIDROGEOLOGÍA

La información hidrogeológica disponible del área de estudio corresponde principalmente a

algunos estudios realizados para la evaluación del potencial hidrogeológico del sector de

Quebrada Perdiz, por parte de la consultora Errol L. Montgomery & Associates, Inc.

(Montgomery-Codelco, 1992), además de la información estratigráfica y de niveles freáticos

estáticos proveniente de los 15 pozos “CHU” perforados por Codelco en la mencionada

quebrada.

Según los estudios de la mencionada consultora en ENG (2007), el área corresponde a un área

estructuralmente deprimida, y el agua subterránea se encontraría almacenada en acuíferos

constituidos por depósitos aluviales y en acuíferos de roca fracturada. El agua subterránea en

el acuífero en roca es almacenada y transmitida en fracturas, las cuales son más abundantes

en rocas hundidas estructuralmente cerca de fallas grandes. Definen la existencia de un

acuífero local de 3x4 Km., delimitado por las fallas que generan el hundimiento de la pequeña

pampa en que se ubican los pozos, que se encontraría rodeado por un extenso sistema

acuífero regional en roca fracturada de varios cientos de kilómetros cuadrados. Se observó a

los acuíferos en gravas de la cuenca, saturados a profundidades de 9 a 68 m. El acuífero roca

fracturada consistiría principalmente de ignimbritas y rocas piroclásticas y ha sido perforado

hasta profundidades que van desde 83 a 300 m de profundidad. Se perforó un espesor de

acuífero en roca fracturada de 9 hasta 254 m sin encontrar su base /ENG, 2007).

IV.3.1 Unidades hidrogeológicas

Las unidades hidrogeológicas se describen a partir del informe denominado Estudio de

Impacto Ambiental “Ampliación Proyecto Central Geotérmica Cerro Pabellón”, Capítulo 4.

Línea de Base (GHD, 2017). Adicionalmente, en este apartado se incluye un Mapa

Hidrogeológico de acuerdo a lo informado en el estudio de la DGA elaborado por Mayco-DGA,

(2013), el que se muestra en la Figura 10.

De acuerdo a los antecedentes previamente mencionados e integrando la alteración

hidrotermal con la litoestratigrafía y el historial de perforación, se ha logrado establecer la

existencia de tres unidades hidrogeológicas, las cuales presentan propiedades y características

distintas entre sí. Es importante evidenciar que las unidades hidrogeológicas no corresponden

a las unidades litológicas pero son el resultado de la combinación de tipo de roca y alteración

hidrotermal.



34

Unidad hidrogeológica 1: “Depósitos no consolidados y Rocas Volcánicas recientes”

que se extiende debajo de la superficie por pocos cientos de metros. A escala regional,

esta unidad de superficie ha sido caracterizada por el estudio de la DGA (Mayco-DGA,

2013) a partir de tres subunidades hidrogeológicas que en ese estudio fueron

denominadas A1, A2 y C1. Las dos primeras con importancia hidrogeológica Alta a

media donde el flujo subterráneo es predominantemente intergranular. La subunidad

hidrogeológica C2 presenta una baja a muy baja importancia hidrogeológica.

Unidad hidrogeológica 2: “Capa sello”. Esta unidad muestra un espesor de 500-1000

m y se caracteriza por minerales del grupo sme-chl que representan las principales

facies de alteración hidrotermal. Los perfiles MT evidencian que este nivel es

eléctricamente conductivo.

Unidad hidrogeológica 3: “Reservorio Geotérmico”. El Reservorio Geotérmico

representa la última y más profunda unidad hidrogeológica (debajo de la cota 3000

msnm). Está caracterizado por la presencia de tobas dacíticas y lavas andesítico-

dacíticas, una alteración hidrotermal de tipo propilítico y eléctricamente es un nivel

resistivo.

Las unidades hidrogeológicas para el área de estudio, han sido caracterizadas por la DGA a

partir del estudio de Mayco-DGA, (2013) y la Figura 10 muestra el mapa hidrogeológico

elaborado por este estudio, sobre el cual se ha desplegado la localización de los pozos

geotérmicos y de monitoreo de ENEL junto a la información de pozos de agua subterránea a

partir de la compilación de expedientes de la DGA (ver más adelante catastro de aguas).



35

Figura 10. Mapa hidrogeológico en torno al Proyecto Geotérmico Cerro Pabellón (basado en Mayco-DGA, 2013)



36

No existen antecedentes concretos respecto de la potencia (espesor) del reservorio, puesto

que, por el alto costo de la perforación, una vez alcanzadas las “primeras” zonas productivas

en términos de profundidad del reservorio, el pozo se da por terminado. Sin embargo, las

investigaciones a través del método Magneto Telúrico (3DMT), que permiten hacer una

tomografía eléctrica de las rocas en profundidad, evidenciaron que la zona desde donde

producen los pozos profundos (reservorio geotérmico) tiene las características eléctricas de

un “Fluid Driven System”, (FDS), es decir un “volumen de roca y fluidos” cuya resistividad final

es la suma de 2 factores: la contribución resistiva de la roca propilitizada y aquella conductiva

del fluido salino con altas temperaturas.

Desde la misma óptica, la Unidad Hidrogeológica 2, la capa sello impermeable, también puede

considerarse un “Rock Driven System” (RDS) cuyo bajo valor de resistividad está controlado

sólo por la baja resistividad de las arcillas, pues los fluidos allí adentro no circulan (GDN, 2010).

En este escenario, entonces, el reservorio correspondería a la zona de color blanco/celeste

(Figura 6), y que por lo tanto tendría un espesor promedio del orden de los 700-1.000 m.

IV.3.2 Constantes elásticas de los acuíferos

Las constantes elásticas o parámetros hidráulicos son una medida de la potencialidad del

acuífero y corresponden a los coeficientes de transmisividad (T) y almacenamiento (S). El

primero se refiere a la facilidad del acuífero para transmitir agua a través de su espesor (b) y

está directamente relacionado con la permeabilidad (k) de los rellenos que conforman el

medio permeable. El segundo se refiere a la capacidad que tiene el acuífero de almacenar y/o

liberar agua. En el caso de acuífero en roca fracturada la transmisividad depende

exclusivamente de las características hidráulicas que puedan presentar las fracturas (cantidad,

tamaño, abertura, relleno, saturación, etc.), y por lo tanto, la impronta de este tipo de acuífero

es una alta anisotropía que está condicionada por las características estructurales del medio

lítico.

Respecto al reservorio geotérmico, se cuenta con una serie de antecedentes que fueron

obtenidos a partir de la perforación exploratoria de los pozos CP-1, CP-2, CP-3 y CP-4 y

mediante pruebas de inyección. A partir de las mediciones realizadas se lograron obtener

datos indirectos acerca de la permeabilidad de la zona explorada, una tabla resumen se

presenta a continuación:

Los reservorios geotérmicos, que se encuentran a altas profundidades y donde la carga

litoestática (alrededor de 0,8 kBar) juega un rol fundamental en el desarrollo de las fracturas,



37

no son medios homogéneamente fracturados y la canalización de los fluidos hacia el pozo

ocurre según zonas de discontinuidad que generan flujos radiales anisótropos y puntuales

hacia el pozo.

Con respecto a los datos de transmisividad que se presentan en la Tabla 1, se observa que los

valores fluctúan entre 3 y 67 m2/d. La notable diferencia entre la Unidad Hidrogeológica 1 y

la Unidad Hidrogeológica 3, reside en que el reservorio geotérmico es un medio permeable

condicionado por su grado de fracturamiento y conexión entre las fisuras, por lo que sus

características hidráulicas son inferiores que las presentes en el acuífero libre o freático

correspondiente a la Unidad Hidrogeológica 1.

Tabla 1. Resumen de resultados obtenidos en pruebas de inyección pozos CP-1, CP-2, CP-3, CP-4 (Fuente GDN, 2010)

IV.3.3 Monitoreo y profundidades del agua subterránea

En esta sección se describen los antecedentes existentes respecto a las profundidades del

agua subterránea del acuífero somero y del sistema geotérmico. La empresa GDN

comprometió con la autoridad tanto el monitoreo del acuífero superficial como del sistema

geotérmico, junto a una propuesta de sus niveles de alerta y plan de contingencia asociados.y

enviar la información de los monitores semestralmente al Servicio de Evaluación Ambiental

(SEA) II Región, con copia a la DGA y SERNAGEOMIN, durante la toda la fase de construcción y

durante los tres (3) primeros años de la fase de operación. A contar del cuarto (4°) año de la

operación, esta información se indicó será enviada anualmente. A la fecha y desde el año

2015, la empresa geotérmica ha estado enviando reportes de monitoreo a la autoridad,

totalizando ocho a la fecha (GDN, 2019). Mayores antecedentes de esto se presentan en el

Apéndice K adjunto del Anexo 2 de la Adenda N°2 del proyecto geotérmico (www.sea.cl).



38

IV.3.3.1 Monitoreo del acuífero superficial

Para este plan de monitoreo GDN propuso un plan que contemplara mediciones de niveles

estáticos en los acuíferos someros de interés en los sectores de Quebrada Perdiz y Pampa La

Cachimba (pozos Perdiz-1 y Cachuimba-1 en Subterránea-GDN, (2015), Figura 10) y en el

sistema geotérmico (pozo PExAp-1).

IV.3.3.2 Monitoreo directo en acuíferos someros de interés

GDN propuso el monitoreo directo de los acuíferos someros de interés mediante la utilización

de pozos de pequeño diámetro y profundidad somera (pozos Perfiz-1 y Cachimba-1). Estos

pozos estarán ubicados en Quebrada La Perdiz, cuenca hidrogeológica del Salar de Ascotán y

alrededor del Cerro Lailai en Pampa La Cachimba, cuenca hidrológica del Río de San Pedro.

Esto permitió a GDN dar cumplimiento al programa de monitoreo hidrogeológico propuesto

en su EIA y comprometido en el numeral 8.4 de la RCA 086/2012.

Los pozos de monitoreo Perdiz-1 y Cachimba-1 fueron perforados el año 2015 y el control de

hidrogeológico de la perforación fue realizado por Subterránea SpA Consultores, ubicados en

la cuenca del Río San Pedro de Inacaliri (Pozo Cachimba-1) y en la cuenca del Salar de Ascotán

(Pozo Perdiz-1), En el Anexo se muestra la información estratigráfica e hidrogeológica de estos

pozos. Estas dos zonas se encuentran inmediatamente al noreste y al suroeste de Pampa

Apacheta y permiten entender el comportamiento de los acuíferos someros.

A la fecha GDN ha entregado ocho informes de monitoreo a la autoridad (www.sea.cl). Las

Figuras 11 y 12 muestran un resumen gráfico de la información de niveles monitoreados

históricamente.

El Pozo Perdiz 1 ha presentado un promedio de 60,43 m, con un nivel mínimo promedio diario

a 60,21 m, un nivel máximo promedio diario a 60,71 m y una desviación estándar promedio

diario de 0,13 m, durante el tiempo de toma de datos de nivel estático (4 de septiembre de

2015 al 25 de junio de 2019). Durante el tiempo de registro de esta línea de base se observa

una baja no significativa del nivel estático del pozo, con suave tendencia decreciente, tal como

se esperaba al proponer el plan de monitoreo (Figura 11).



39

Figura 11. Niveles estáticos pozo de monitoreo Perdiz-1 (Fuente: GDN, 2019).

En el caso del pozo Cachimba 1, se tiene datos diarios entre el 04-09-2015 y el 09-08-2017,

entre el 26-06-2018 y el 04-07-2018 y entre el 05-12-2018 y el 25-06-2019. De acuerdo a GDN

(2019), la primera interrupción se debió a la falla del instrumento sumergido (09-08-2017),

período durante el cual se cuenta de todas formas con mediciones mensuales hechas con

pozómetro, hasta que se instaló un instrumento de reemplazo temporal (26-06-2018).

Anteriormente esta falla había sido detectada desde el 06-11-2017, pero una revisión

detallada de los datos demostró que los datos no eran confiables desde el 09-08-2017. La

segunda interrupción se debió a la falla del instrumento de reemplazo temporal (04-07-2018),

período durante el cual se cuenta igualmente con mediciones mensuales hechas con

pozómetro. Posteriormente a este último período de interrupción del registro diario, se

instaló un instrumento de reemplazo definitivo (05-12-2018), el cual ha seguido trabajando

de forma normal hasta la última fecha de descarga de datos.



40

Para el Pozo Cachimba 1, los datos de nivel presentan un promedio de 42,01 m, con un nivel

mínimo promedio diario a 41,96 m, un nivel máximo promedio diario a 42,08 m y una

desviación estándar de 0,02 m entre las mismas fechas. Durante el tiempo de registro de esta

línea de base se observa un alza no significativa del nivel estático del pozo, con una muy suave

tendencia creciente del nivel estático, aunque prácticamente no se ha movido de 42,00 m

desde julio de 2017 (Figura 12).

Figura 12. Niveles estáticos pozo de monitoreo Cachimba-1 (Fuente, GDN, 2019)

Se puede concluir que en el Pozo Perdiz 1, durante el tiempo de registro de esta línea de base,

se observa una baja no significativa del nivel estático del pozo, con suave tendencia

decreciente, tal como se esperaba al proponer el plan de monitoreo. A su vez, para el Pozo

Cachimba 1, durante el tiempo de registro de esta línea de base, se observa un alza no

significativa del nivel estático del pozo, con una muy suave tendencia creciente del nivel

estático, aunque prácticamente no se ha movido de 42,00 m desde julio de 2017 (GDN, 2019).

Los valores registrados de los niveles estáticos en los pozos de control Perdiz 1 y Cachimba 1,

reflejan el comportamiento de los acuíferos subterráneos someros de Quebrada La Perdiz y

Pampa La Cachimba - Quebrada Colana, respectivamente, durante la fase de construcción de



41

la Central Geotérmica Cerro Pabellón (GDN, 2019). Este registro comprende entre el 4 de

septiembre de 2015 y el 25 de junio de 2019, completando la línea de base de niveles estáticos

para los acuíferos subterráneos de interés (numeral 9.27 de la RCA 086/2012).

IV.3.3.3 Monitoreo Sistema Geotérmico Pampa Apacheta, Proyecto Cerro Pabellón

Se monitoreará mensualmente el reservorio geotérmico mediante medición de los caudales y

presiones en pozos de producción y de reinyección, así como el nivel estático en un (1) pozo

de uso exclusivo para observación. Estos datos serán consolidados en un informe semestral.

De acuerdo a lo informado por GDN en “CONSULTA DE PERTINENCIA DE INGRESO AL SISTEMA

DE EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL, Ajustes a Parámetros de Monitoreo del Sistema

Geotérmico” Anexo I, de marzo de 2019. Los valores de presión medido en el pozo de

monitoreo geotérmico no muestran variaciones relevantes en sus niveles de presión, los que

de acuerdo a los valores de presión de reservorio elevados y generalmente estables en el

tiempo, permiten concluir con gran probabilidad de certeza la independencia del acuífero

somero respecto del reservorio geotérmico. La Tabla 2 muestra estos valores de presión

media registrados en fractura de 486 m del pozo PExAp-1.

Tabla 2. Registros de valores de presión media registrados en fractura de 486 m medido en

el pozo PExAp-1.

Etapa Fecha de Medición Presión de Reservorio

medida (bar)

Desviación respecto del

promedio (bar)

Profundidad NE

(m )

Exploratoria Co Pabellón

30-09-2009 24,8 0,1 196

Construcción Co Pabellón

14-11-2015 24,7 0,1

08-01-2016 24,8 0,0

24-05-2016 24,8 0,0

30-09-2016 24,7 0,1

15-12-2016 24,9 0,0

11-03-2017 24,8 0,0

02-06-2017 24,9 -0,1

Puesta en Marcha Co Pabellón

04-08-2017 24,9 -0,1 216

17-10-2017 24,9 -0,1 203

12-01-2018 24,9 -0,1

26-04-2018 24,8 0,0

20-08-2018 24,8 0,0

03-10-2018 24,8 0,0



42

Etapa Fecha de Medición Presión de Reservorio

medida (bar)

Desviación respecto del

promedio (bar)

Profundidad NE

(m )

19-12-2018 24,7 0,1 216

03-09-2019 sin dato sin dato 214

Promedio 24,8 0,0 209

A la fecha, de acuerdo a lo informado por GDN (2019), 5 pozos geotérmicos han estado en

producción en forma discontinua y alternada, para las pruebas y puesta en marcha de la

Central Geotérmica Cerro Pabellón desde el 11-03-2017: CP-5, CP-5A, el CP-1, el CP-1A y el CP-

6, condición que no se correlaciona con ninguna desviación en los niveles piezométricos de

los acuíferos subterráneos someros locales - ubicados en Quebrada La Perdiz, al norte del

Proyecto y al borde de Pampa La Cachimba, al sur del Proyecto – monitoreados mediante los

pozos Perdiz 1 y Cachimba 1. Por el contrario, las tendencias en los comportamientos de estos

dos acuíferos se mantienen inalteradas en todo el tiempo de observación.

IV.3.3.4 Profundidades del agua subterránea en el área de estudio

Al proyectar los niveles freáticos de los pozos (ENG, 2007) en las secciones geológicas se puede

observar que en la zona de Quebrada Perdiz el nivel freático se encuentra a 4.190 m.s.n.m.

aproximadamente (un poco más alto hacia la zona de recarga NE).

Al hacer una interpolación lineal de este nivel con el nivel del río San Pedro, en el sector Ojos

de San Pedro (aprox. 3.300 m.s.n.m.), se obtiene una estimación gruesa del nivel freático

regional, que por supuesto tendrá algunas variaciones locales. Asumiendo que se trata

siempre de un acuífero libre, se puede estimar que dicho nivel se encontraría bajo la Pampa

Apacheta y Cerro Apacheta- Aguilucho a una cota aproximada de 4.150 m.s.n.m.

Esta estimación puede ser mejorada al hacer una extrapolación del nivel freático estático

observado en fechas cercanas en los pozos de Quebrada Perdiz (CHU-59 y CHU-44B, p. ej.),

con lo cual puede estimarse que dicho nivel se encontraría a una cota de 4.200 m.s.n.m. en el

pozo CHU-70 (PAE-1) de Pampa Apacheta, es decir a una profundidad de aproximadamente

312 m desde la superficie (la cota del pozo CHU-70 perforado hasta 180 m es de

aproximadamente 4.540 m.s.n.m tomada desde Google Earth).

La Tabla 3 muestra un resumen de la información de nivele estáticos que permiten caracterizar

las profundidades del agua subterránea en el área del proyecto Geotérmico Cerro Pabellón y

sus alrededores. Para el caso de los pozos de monitoreo Perdiz-1 y Cachima-1, estos

corresponden a un promedio de los registros históricos, los que se detallan más adelante.



43

Tabla 3. Detalle de puntos de monitoreo de profundidades de niveles del agua subterránea

Pozo

UTM E

UTM N

Cota

(m s.n.m)

Profundidad

pozo

(m)

Nivel

estático

(m)

Cota

agua

(m s.n.m)

Fecha medición

CHU-44B 590407,07 7589468,44 4255,55 250,00 62,25 4193,30 Octubre 1993

CHU-59 589731,21 7587853,82 4332,11 300,00 136,72 4195,39 Marzo 1993

PAE-1 588977,00 7584010,00 4511,63 190,00

Perdiz-1 60,43

4/9/2015 a

25/6/2019

Cachimba-1 42,01

4/9/2015 a

25/6/2019

Para la caracterización de los niveles estáticos y gradiente hidráulico se contó con información

de los pozos geotérmicos profundos perforados por GDN (pozos CP-1, CP-2, CP-3, CP-4); de

los pozos CHU de CODELCO, localizados Quebrada La Perdiz; y los antecedentes de literatura

sobre el Salar de Ascotán. Esta información ha permitido establecer preliminarmente la

continuidad de las distintas unidades hidrogeológicas fuera del área del proyecto (GHD, 2017).

En Pampa Apacheta los pozos geotérmicos (CP-1 y CP-2) atravesaron las unidades

hidrogeológicas 1 y 2 sin pérdidas de circulación y sólo en la unidad hidrogeológica 3 (el

reservorio geotérmico profundo) encontraron niveles permeables (GHD, 2017).

Estos pozos, de hecho, son impermeables hasta los 1.500-1.700 m de profundidad

(aproximadamente cota 3.000 m.s.n.m.) y, sólo después de interceptar fracturas o zonas

permeables profundas, las condiciones de circulación de los fluidos de perforación cambian

abruptamente, evolucionando desde pérdidas parciales a pérdidas totales (GHD, 2017).

Actualmente los niveles piezométricos (vale decir los niveles de carga hidráulica del sistema

subterráneo confinado) se encuentran unos cientos de metros bajo la superficie, alrededor de

la cota 4.120 msnm (GHD, 2017).

Por lo tanto, en Pampa Apacheta la Unidad Hidrogeológica 1, se encontraría drenada, ya que

no existe evidencia de que esta unidad tenga presencia de fluido (agua subterránea). Por

consiguiente, en base a todos los antecedentes disponibles se puede establecer que el

reservorio geotérmico, donde se ubican los pozos CP de GDN, se encuentra desconectado

hidráulicamente de los acuíferos más someros reconocidos en el acuífero del Salar de Ascotán,

y Quebrada La Perdiz. Esto implica que dichos acuíferos no se verán afectados por el proyecto

(GHD, 2017).



44

IV.3.4 Recarga-Descarga del acuífero profundo

La recarga de agua se produciría en esta área, principalmente gracias a las lluvias de verano

provocadas en la zona por el fenómeno del “Invierno Altiplánico” o “Invierno Boliviano” y el

derretimiento de las nieves acumuladas en las más altas montañas durante el mencionado

fenómeno, y la nieve caída en las escasas nevazones invernales (ENG, 2007).

El reservorio geotérmico de Pampa Apacheta no muestra interconexiones con los acuíferos

superficiales que se encuentran en Quebrada La Perdiz y en el Salar de Ascotán (GHD, 2017).

De hecho, como muestran los resultados de la perforación de los pozos geotérmicos

profundos (serie de pozos CP), a unos pocos cientos de metros bajo de la superficie en las

zonas de Pampa Apacheta (CP-1, CP-2 y CP-3) y Quebrada La Perdiz (CP-4) se encuentra una

zona impermeable con espesores variables entre los 500 y 1.000 m (Unidad Hidrogeológica 2)

que desvincula hidráulicamente el reservorio de los acuíferos superficiales. Este nivel

impermeable es el resultado de los procesos de alteración hidrotermal que se establecen en

la zona que rodea el reservorio, representa la capa sello del sistema geotérmico que muestra

una extensión de carácter local. Debido a lo anterior, la recarga del reservorio está relacionada

con circuitos hidrogeológicos de carácter regional, de compleja delimitación.

Alejándose de la fuente de calor, que representa el corazón del sistema geotérmico

(indicativamente debajo del CP-1), las temperaturas disminuyen progresivamente y la capa

sello que muestra en la zona central un manteo sub-horizontal se inclina progresivamente en

todas direcciones, generando una estructura con una forma de cúpula. Por otro lado, la gran

profundidad (1.500-1.800 m; 2.800-3.000 msnm) a la cual se encuentran los niveles

fracturados que hospedan el reservorio son una prueba directa de que el Sistema Geotérmico

de Pampa Apacheta está relacionado a los niveles permeables profundos que hospedan y

controlan también las recargas y descargas de los sistemas hidrogeológicos profundos (muy

Por debajo de los acuíferos someros fríos) y de carácter regional a lo largo de todos los Andes

Centrales.

En esta óptica y de acuerdo a numerosos trabajos científicos de tipo geotérmico-hidrológico-

hidrogeológico (Giggenbach, 1978; Scandiffio y Álvarez, 1992; Valero-Garcés et al., 2003;

Houston, 2007), es posible que Apacheta, El Tatio, Puchuldiza, Surire, Sol de Mañana y otros

campos geotérmicos de los Andes Centrales representen Hot Spot de acuíferos profundos,

interconectados y transfronterizos, cuya recarga se encuentra en las altas cumbres y en el

altiplano de los Andes y que fluyen por gradiente hidráulico, en profundidad hacia el océano

Pacifico.



45

IV.3.5 Estimación de la recarga y descarga

Es posible afirmar que la recarga al reservorio geotérmico fluctúa entre los 78 l/s y los 391 l/s.

Conforme a esto se ha considerado que la recarga del reservorio geotérmico, debiera fluctuar

a lo menos entre 100 a 200 l/s (150 l/s de promedio). Por lo demás, se debe señalar que con

la planta funcionando en régimen se cuenta con reinyección total lo que permite un equilibrio

entre recarga y descarga anulando las perdidas.

IV.3.6 Límites del acuífero y del reservorio geotérmico

IV.3.6.1 Límite del sistema acuífero superficial

Antecedentes respecto de la posible presencia de un acuífero somero en el área de

explotación del sistema geotérmico se encuentran a partir de la información geológica e

hidrogeológica existente, la que corresponde o a mapas o a información de sondajes o pozos.

La información de pozos geotérmicos señala la probable presencia de un acuífero somero

debido a las primeras pérdidas parciales de circulación que ocurrieron en los primero veinte

metros durante la perforación del pozo CP-2 (Anexo B en Anexo 2 Estudios en Pozos CP-1, CP-

2, CP-3 y CP-4 Proyecto de Exploración Geotérmica Profunda). En base a esto y para pozo CP-

4, se señala que: “El escape de agua que se reportó, y observándolo de manera conjunta las

imágenes geofísicas con los perfiles interpretativos geológicos, como también las columnas

litoestratigráficas, se deduce que el acuífero pinchado fue más superficial del que se encuentra

confinado a mayor profundidad. Esta fuente más superficial se encuentra en la Quebrada La

Perdiz, posible gracias a la existencia de una cuenca rellena con material no consolidado o con

alta permeabilidad, expuesto en el perfil geológico y estratigráfico. La desconexión hidráulica,

se debe principalmente a un nivel impermeable, que varía de espesor, y que correspondería

a las brechas y lavas adesíticas y tobas líticas y/o tifitas de composición andesítica, esto

interpretado principalmente en los datos entregados en los registros geofísicos, mediante el

análisis log, de rayos gama.”

De acuerdo a lo anterior, para la Adenda 2 del proyecto, la autoridad solicita contar con un

plan de monitoreo que contemple medición de niveles de agua subterránea, cómo mínimo.

Por ello se presenta más adelante los resultados del programa de monitoreo implementado

por el desarrollador geotérmico.



46

IV.3.6.2 Límites del reservorio geotérmico

A continuación, se describen los límite y características del sistema geotérmicos Cerro

Pabellón de acuerdo a la cartografía geológica de SERNAGEOMIN (Sellés, y Gardeweg, 2017).

Los primeros indicios de la existencia de una anomalía geotérmica en el sector de la Central

Geotérmica Cerro Pabellón fueron encontrados durante una campaña de perforación para

exploración por agua realizada por CODELCO (Sellés, y Gardeweg, 2017). En uno de los pozos

(PAE-1), de 180 m de profundidad, ubicado en Pampa Apacheta, al SE del domo Pabellón, se

encontró vapor a 88 °C, alrededor del punto de ebullición en esta elevación (Urzúa et al.,

2002). En 1999, geólogos de ENAP y Unocal Corporation estudiaron las fumarolas ubicadas

cerca de la cumbre del Cerro Apacheta, 4,5 km al oeste del pozo, que son las manifestaciones

termales más cercanas. Después de estos estudios preliminares, GDN realizó una nueva

campaña de exploración detallada de superficie en los años 2006 y 2007 (terminando con el

pozo de gradiente PExAp-1, de 561,4 m) y una campaña de exploración profunda con cuatro

pozos durante los años 2009 y 2010. Estas campañas confirmaron la presencia de un

reservorio geotermal, lo que dio paso al diseño y tramitación de los permisos de construcción

del proyecto. A comienzos del año 2015 se inició la etapa de construcción de la planta de

generación eléctrica, en una instalación de 136 hectáreas aproximadamente. El plan de

desarrollo consideró la perforación de nueve pozos adicionales

(inyectores/productores/contingentes), el tendido de la línea eléctrica de transmisión de 73

kilómetros aproximadamente y la instalación de una planta de tipología ORC (Organic Rankine

Cycle), que consta de dos unidades con capacidad de 24 MW cada una.

El yacimiento geotérmico Cerro Pabellón se formó por la intersección de factores

estructurales y volcánicos favorables (Sellés y Gardeweg, 2017). Está asociado al graben

Inacaliri (o Pabelloncito), sistema estructural de 15 km de largo y 4 km de ancho, formado a lo

largo del eje del complejo volcánico Cordón de Inacaliri, limitado por dos fallas principales de

rumbo NO-SE que afectan a unidades volcánicas del Pleistoceno Inferior (1,4-1,02 Ma). La falla

nororiental del graben está sellada por el domo Pabellón del Pleistoceno Superior alto (100-

50 ka). El resalto observado de estas estructuras en superficie es de 40 m en la vertical, aunque

dos sondajes de ENEL sugieren desplazamientos de hasta 500 m. Al interior del graben se

encuentran fallas paralelas a las estructuras principales, aunque discontinuas y de menor

rechazo. Fallas de rumbo prácticamente perpendiculares al graben, pero de menor magnitud,

cortan las estructuras principales. A este marco estructural se suma una actividad volcánica

continua en el tiempo, a menos desde el Mioceno Superior. En superficie, en los márgenes e

interior del graben afloran rocas volcánicas del Cordón Inacaliri (1,4-1,02 Ma), de composición



47

andesítica a dacítica (56,8-64,6% SiO2), mientras que en el extremo NO del graben se ubican

los remanentes del volcán Apacheta, del Pleistoceno Inferior, constituido por andesitas

relativamente máficas (57,7% SiO2). Al volcán Apacheta se asocia la Ignimbrita Aguilucho (1,02

Ma), de característico color rojizo, composición andesítica y mezcla con facies dacíticas

pumíceas blancas, que aflora en la zona de cumbre y en el margen del graben. Los remanentes

del volcán Apacheta subyacen al mejor preservado edificio del volcán Aguilucho del

Pleistoceno Medio, formado por lavas andesíticas y dacíticas, datadas entre 0,7 y 0,65 Ma y

por los domos Cachimba, del Pleistoceno Inferior (0,9 Ma). La sucesión volcánica del sistema

está coronada por los domos dacíticos del Pleistoceno Superior Cerro Pabellón (0,1-0,05 Ma)

y Chac Inca (0,11 Ma), en tanto sobreyace, en superficie, a lavas y domos del Mioceno Superior

(6,8-5,4 Ma), que afloran en los márgenes exteriores del graben, comúnmente en niveles

topográficamente más bajos. De acuerdo a GDN, la estratigrafía de subsuperficie inferida de

los 4 pozos de exploración profunda, incluye sedimentos no consolidados (0-62 m), brechas

volcánicas y lavas del Pleistoceno-Plioceno (65-738 m), tobas líticas andesíticas del Plioceno-

Mioceno Superior(?) (738-1.113 m), tobas dacíticas con intercalaciones de lavas andesíticas

del Mioceno Superior (1.113-1.755 m).

Prospecciones geofísicas mediante MT-TDEM (métodos magnetotelúrico y “time-domain

electromagnetic”), realizadas en los años 2001 y 2002 por Geotérmica del Norte, detectaron

una baja resistividad (< 10 ohm-m) que se extiende por un área de 25 km2 y señala que la base

de este sello de arcilla de baja resistividad tiene un ápice estructural inmediatamente al este

de la fumarolas, un patrón asociado típicamente a permeabilidad poco profunda dentro de

sistema geotermal de alta temperatura (Urzúa et al, 2002).

Aravena et al. (2016) indican que la profundidad y potencia del reservorio está acotado por el

régimen convectivo en los pozos CP-1 (1.821 m) y CP-2 (2.002 m), empezando a profundidades

de 900 y 820 m, respectivamente. Los pozos CP-4 y CP-3 muestran un régimen conductivo

(ENEL, 2012 en Aravena et al., 2016). La extensión horizontal mínima del reservorio viene dada

por la distancia entre pozos (4 km2). La extensión máxima en la orientación NE-SW está dada

por la distancia proyectada entre las fallas principales del graben a la profundidad del

reservorio (Aravena et al., 2016). Las temperaturas mínimas y máximas del yacimiento se

alcanzan en los pozos CP-4 (212 °C) y CP-1 (256 °C), en concordancia con las estimaciones de

geotermometría de gas de alrededor de 250 °C reportadas por Urzúa et al. (2002).

GDN ha reconocido tres asociaciones de minerales de alteración en el depósito, más un nivel

de transición: facies superficial de ceolitas y minerales arcillosos, facies dominada por

filosilicatos del grupo de la esmectita, facies de “transición filosilicatos-inosilicatos” y una fase



48

profunda de inosilicatos (epidota-titanita). En superficie se ha reconocido solo alteración

argílica y depósitos de azufre asociados a los volcanes Azufre, Aguilucho, Apacheta y al Cordón

Inacaliri (ver capítulo siguiente, Zonas de alteración hidrotermal) que se interpreta como

principalmente asociada a sistemas volcánicos y no geotermales (SERNAGEOMIN, 2017).

Por otro lado de la integración espacial y zonificación la alteración hidrotermal en profundidad

es posible establecer junto a los datos litoestratigráficos es posible sostener que las

estructuras presentes en el campo geotérmico de Apacheta son representadas por: depósitos

sueltos de origen volcano-clástico una zona de capa sello, en correspondencia de los niveles

ricos en minerales arcillosos y filosilicatos, que mantiene el sistema geotérmico en presión

(esmectita, esmectita-clorita, clorita; esta tipología de alteración, es típica de la parte somera

de los sistemas geotérmicos) y una zona de reservorio dominado por la asociación hidrotermal

Chl-Ep-Ill-Ttn y con una probable temperatura mayor de 200-220 ºC a los 500 m de

profundidad (pozo CP-1, Anexo A en Anexo 2 Estudios en Pozos CP-1, CP-2, CP-3 y CP-4

Proyecto de Exploración Geotérmica Profunda (Fuente:

http://seia.sea.gob.cl/documentos/documento.php?idDocumento=6618434).

IV.4 HIDROQUÍMICA

Las manifestaciones superficiales del sistema geotérmico incluyen dos fumarolas tipo “jet” y

piscinas de lodo burbujeante, ubicadas en el volcán Apacheta a cotas entre 5.162 y 5.194

m.s.n.m. (Ahumada y Mercado, 2010). Urzúa et al. (2002) reportan temperaturas de 109 y 118

°C para las dos vigorosas fumarolas, sobrecalentadas en 25 y 34 °C, respectivamente (el punto

de ebullición a esta elevación es de 84 °C). La química de estas fumarolas entregó valores de

gas no condensable (NCG) de 2,5% en peso, contenido de CO2 relativamente alto (> 98% en

moles del NCG) y otras características típicas de gases de fumarolas geotérmicas, tales como

razones elevadas de N2/Ar. El contenido de azufre de los gases (0,4-0,6% molar de H2S) es

mucho más bajo que el encontrado en fumarolas volcánicas de cumbre. Los gases de las

fumarolas de Apacheta difieren de la mayoría de los gases geotérmicos en su muy bajo

contenido de metano, el que sugiere un importante componente magmático. Aguilera et al.

(2008) reportan temperaturas superiores a los 80 °C en la fumarola y composición de los gases

dominada por CO2 y H2S. Utilizando una variedad de geotermómetros de gas, Urzúa et al.

(2002) obtienen temperaturas de ≥ 250 °C para el reservorio, en tanto Aguilera et al. (2008)

calcularon temperaturas aún más altas, de > 330 °C, mediante geotermómetros de gas

orgánico e inorgánico. Las temperaturas reportadas son poco comunes en fluidos



49

geotermales, lo que interpretan como resultado de un sistema magmático aun activo en el

área, concordante con los contenidos relativamente altos de HCl y SO2. Aguilera et al. (2008)

y Tassi et al. (2010) indican que la composición de los gases secos está dominada por la

presencia de CO2 (hasta 978.597 μmol/mol) y N2 (hasta 5.876 μmol/mol). Además, se observa

abundante H2S (hasta 7.987 μmol/mol), en tanto los contenidos de HCl y SO2 son más bajos

(hasta 607 and 146 μmol/mol, respectivamente). HF está prácticamente ausente, en tanto H2

y O2 muestran concentraciones variables (4.097-2.170 y 244-76,58 μmol/mol,

respectivamente), y Ar, He y Ne solo ocurren en cantidades menores. Por otra parte, una

temperatura > 200 °C se registró a ~500 m de profundidad en el pozo PExAp-1 (561 m),

perforado en octubre de 2007 por GDN (Aguilera et al., 2008).

Por otro lado, recientemente los autores Giudetti, G. y Tempesti, L. (2020) han presentado un

trabajo para el Congreso Mundial de Geotermia 2020 donde presentan resultados del

muestreo hidroquímico de los pozos geotérmicos del proyecto Cerro Pabellón y denominados

CP: CP-1, CP-1A, CP-2, CP-5, CP-5A y CP-6. De acuerdo a lo indicado por estos autores, estos

pozos fueron muestreados para análisis químicos durante los años 2010, 2016 y 2017 durante

las pruebas de flujo que ENEL Green Power desarrolló en estos pozos.

La temperatura estática y los registros de presión en los pozos muestran un gradiente térmico

conductivo en la zona superior, seguido en profundidad por una zona convectiva con un

gradiente térmico cercano a cero (Baccarin et al., 2020 en Giudetti, G. y Tempesti, L. 2020).

Las temperaturas máximas medidas en pozos varían entre 250-260 ° C. En los alrededores,

existe un acuífero frío regional y su nivel es monitoreado continuamente por dos pozos

perforados por GDN llamado Perdiz-1 y Cachimba-1, uno en el noreste y otro en la parte sur

del campo, respectivamente. Su nivel estático en 2019 (4200 m.s.n.m.) es diferente del

gradiente de presión hidrostática medido en el sistema geotérmico, evidenciando que los dos

sistemas no están conectados hidráulicamente (Baccarin et al., 2020).

Para las muestras líquidas recolectadas en weirbox, el balance iónico muestra una desviación

en el rango de ± 10%, lo que se considera aceptable.

La composición química de los elementos principales (mg /L), el pH, la fracción de vapor y la

relación gas-vapor (% en peso) se presentan en la Tabla 4.

Tabla 4. Composición de salmuera separada muestreada en weirbox y análisis de fase gaseosa. Bdl = por debajo del límite de detección; nd = no determinado (Fuente: Giudetti y Tempesti, 2020).



50

La Figura 13, muestra una serie de relaciones gráficas entre el contenido de estos elementos

asociados a la fase líquida del reservorio geotérmico y se compran con los antecedentes de

aguas subterráneas del acuífero somero en el sector de Pampa Perdiz. En particular, notes la

diferencia en la gráfica Cl v/s Mg entre las aguas subterráneas someras y el reservorio

geotérmico. De igual forma, las salinidades documentadas para el fluido del reservorio

geotérmico presentan valores de salmuera, muy por sobre a las salinidades registradas en los

pozos de Cachimba-1 y Perdiz-1 (Subterránea SpA consultores-GDN, 2015).



51

a)

b)

c)

Figura 13. Relaciones hidroquímicas e isotópicas del reservorio geotérmico y aguas subterráneas locales del acuífero somero (Fuente: Giudetti y Tempesti, 2020). a) Diagrama binario Cl vs B para salmueras del sistema geotermal de Cerro Pabellón, valores en ppm (mg/L); b) Diagrama binario Cl vs Mg para salmueras del sistema geotermal de Cerro Pabellón (puntos color verde) and agua subterránea en el sector de pozo Perdiz-1 (punto Amarillo); valores en ppm (mg/L); c) Diagrama binario δD-H2O versus δ18O-H2O con muestra de salmueras junto con fumarolas del sistema geotermal de Cerro Pabellón (puntos color rojo).



52

IV.5 CATASTRO DE POZOS CON DERECHOS DE AGUA

La información del catastro de agua ha sido compilada desde la página web de la Dirección

General de Aguas con fecha de actualización al 18 de diciembre del presente año (2019) según

lo indicado en este portal web. La Tabla 5, muestra el detalle de los caudales concedidos, tipo

de fuente y cuenca de los pozos más cercanos al área de estudio. Todos los derechos indicados

en esta tabla son del tipo Consuntivo para ejercicio Permanente y Continuo. La Figura 14

muestra su ubicación.

Tabla 5. Detalle de los derechos de agua concedidos en torno al área de estudio.

Expediente Nombre del Solicitante Naturaleza

del Agua Clasificación

Fuente Uso del

Agua SubSubCuenca

DGA Caudal Anual

(L/s)

ND-0202-1105 CODELCO CHILE DIVISION

RADOMIRO TOMIC Subterránea Acuífero

Otros Usos

Salar de Ascotán 100



Otros Usos




Otros Usos



RADOMIRO TOMIC Subterránea Acuífero Salar de Ascotán 150

ND-0202-800017

SOCIEDAD CONTRACTUAL MINERA EL ABRA

Subterránea Acuífero Salar de Ascotán 65

ND-0202-466 CODELCO CHILE, DIVISION

CHUQUICAMATA Subterránea Acuífero

Uso Minero

Rio San Pedro 60



Uso Minero

Rio San Pedro 135



Uso Minero

Rio San Pedro 100



Uso Minero

Rio San Pedro 58



Uso Minero

Rio San Pedro 30



Uso Minero

Rio San Pedro 220



Uso Minero

Rio San Pedro 220



Uso Minero

Rio San Pedro 200


CHUQUICAMATA Superficial y

Corriente Rio/Estero

Uso Minero

Rio San Pedro 41

UA-0202-809028

ANTOFAGASTA CHILI AND BOLIVIA RAILWAY P.L.C.

Superficial y Corriente

Rio/Estero Rio Salado 237

De la Tabla 5 se puede que los titulares de estos derechos son CODELCO (Divisiones Radomiro

Tomic y Chuquicamata), Sociedad Contractual Minera El Abra, y Antofagasta Chili and Bolivia

Railway F.L.C., confirmando el predominio minero en el uso de estos derechos.

Para el área considerada en este análisis, en la cuenca del Salar de Ascotán, sector de

Quebrada Perdiz, se registra un total de 445 L/s de derechos concedidos, de los cuales 385 L/s



53

corresponden a la División Radomiro Tomic de Codelco y 65 L/s a la Sociedad Contractual

Minera El Abra, siendo todos estos derechos de naturaleza del agua del tipo subterránea.

A su vez, hacia la cuenca del río San Pedro se registra un total de 1746 L/s de derechos de los

cuales 1023 L/s son de naturaleza subterráneos y 278 L/s superficiales. En total, 336 L/s

corresponden a la División Chuquicamata de Codelco, de los cuales 41 L/s son superficiales y

el resto son subterráneos; 728 L/s corresponden a derechos de agua de naturaleza

subterránea de la División Radomiro Tomic de CODELCO y 237 L/s a derechos superficiales

asignados a Antofagasta Chili and Bolivia Railway F.L.C.



54

Figura 14. Localización de los derechos de agua y denominación del expediente DGA



55

V. DISCUSIÓN

Se destaca que el presente informe aporta nueva información y conocimientos respecto de

los antecedentes hidrogeológicos y geotérmicos del proyecto y en torno del sistema

geotérmico Cerro Pabellón. Estos antecedentes comprenden información geológica, de

unidades hidrogeológicas y su importancia relativa, características de los acuíferos someros,

hidroquímica del reservorio y acuíferos someros, estratigrafía y habilitación de pozos de aguas

subterránea y pozos geotérmicos, monitoreo de niveles estáticos y presiones del sistema

geotérmico junto con una actualización de la información de caudales de derechos de agua

asignados en la zona.

A continuación, se destacan los elementos más relevantes del sistema geotérmico y de los

acuíferos someros y se discute la posible afectación de la explotación del sistema geotérmico

Cerro Pabellón en relación a las cuencas donde este se aloja y colinda. Estas cuencas se

corresponden a las de Salar de Ascotán, San Pedro y río Loa.

El sistema geotérmico Cerro Pabellón se restringe a un área localizada en el graben del Cerro

Pabellón cuya elevación en superficie es del orden de 4.500 m.s.n.m. En esta área se han

construido numerosos pozos con fines de exploración y explotación geotérmica: CP-1, CP-1A,

CP-2, CP-2A, CP-2B, CP-3, CP-4, CP-4A, CP-5, CP-5A, CP-6, CP-6A, CP-10 y PExAp-1 (ANEXO). El

pozo PExAp-1 perforado en esta área demostró la presencia de actividad geotermal y ha

permitido monitorear el comportamiento de esta a partir de mediciones de presión las cuales

se han mantenido prácticamente inalteradas en el tiempo de acuerdo a los registros realizados

entre el 30-09-2009 y el 03-09-2019 presentando valores entre 24,7-24,9 bar.

Se debe tener presente que la presión de gas más la presión hidrostática en condición de pozo

cerrado, igualan a la presión de la fractura asociada. Si bien las mediciones de la profundidad

del nivel freático en el sistema geotérmico son inestables debido a las variaciones en las

presiones de gas y temperatura del sistema, mediciones referenciales de este parámetro

realizadas en este pozo arrojan valores de entre 196 a 216 m para la profundidad del nivel

freático en el mismo periodo de tiempo. Por otro lado, los valores de profundidades de niveles

freáticos registrados en este pozo permiten comprender que la elevación que alcanzaría el

nivel freático al interior del reservorio, al menos en este pozo fluctúa entre 4.334-4.354 m.

s.n.m, considerando una elevación del orden de 4.550 m s.n.m para este pozo PExAp-1. La

estratigrafía de este pozo, indica que este nivel se asocia a brechas y lavas andesíticas y no al

nivel sedimentario y volcánico que se encuentra a menor profundidad. Los pozos geotérmicos

de ENEL presentan temperaturas en el rango de 230-260°C a las profundidades del reservorio,

esto es bajo los 2.500 m.s.n.m de elevación. Entre ambos sistemas, ENEL ha documentado la



56

presencia de una zona de alteración hidrotermal de ilita-esmectita (arcillas) coincidente con

valores de resistividad bajos, que permiten aislar el sistema acuífero superficial y de mucha

menor temperatura respecto del sistema geotérmico más profundo.

De los antecedentes de los pozos geotérmicos, se observa que el recurso geotérmico se

explota a profundidades del orden de 2.000 m bajo la superficie del terreno, siendo el caso

más conservador el pozo CP-3 habilitado bajo elevaciones del orden de los 3500 m s.n.m

(ANEXO). Finalmente, se debe destacar que el sistema geotérmico se explota en un equilibrio

de descarga y reinyección de fluido al reservorio, con lo cual se minimizan las pérdidas de

fluido y su posible efecto en el sistema.

Los acuíferos someros se desarrollan esencialmente en unidades de importancia

hidrogeológica Media a Alta, y en general de acuerdo a sus profundidades de habilitación se

desarrollan a profundidades de hasta 250 m en Quebrada Perdiz (Cuenca del Salar de Acotán)

y hasta profundidades de 350 m en la cuenca del río San Pedro. Lo anterior considera

elevaciones de basamento para estos pozos a una elevación del orden de 4.000 m.s.n.m. en

Quebrada Perdiz y 3.465 m.s.n.m en el sector del pozo B-1, ubicado en las cercanías de Ojos

de San Pedro (Cuenca de San Pedro). Para el caso del sector en torno al pozo Cachimba 1, se

estima un basamento a elevaciones por sobre los 4.000 m.s.n.m.

Tanto los acuíferos someros como el sistema geotérmico y la zona de transición entre ambos

se caracterizan en detalle a partir de unidades hidrogeológicas denominadas Unidad

Hidrogeológica 1, Unidad Hidrogeológica 2, Unidad Hidrogeológica 3. A escala regional, la

Unidad Hidrogeológica 1 coincide con información geológica de acuíferos superficiales o

someros superficial y por tanto coincide con las subunidades A1, A2 y C1 del estudio de la

DGA (Mayco-DGA, 2013), referidas a importancia hidrogeológica Alta, Media y Baja a Muy

Baja.

En paralelo a los antecedentes de monitoreo de presiones y niveles estáticos, se ha

demostrado a través de estudios recientes que las relaciones Cl/B y Cl/Mg y los contenidos de

TSD, e isotópicas entre otros, permiten caracterizar y diferenciar las señales químicas de los

acuíferos superficiales de menor temperatura respecto del sistema geotérmico profundo. En

particular para el sector del acuífero somero de Quebrada Perdiz se ha demostrado esta

diferenciación.

La Cuenca del Salar de Ascotán que en su zona de cabeceras aloja al proyecto Geotérmico de

Cerro Pabellón, presenta numerosos pozos con fines de explotación de aguas subterráneas

para uso minero. De acuerdo al catastro público de aguas de la DGA, en el sector de Quebrada



57

Perdiz se tienen 445 L/s de derechos asignados para explotación de recursos hídricos

subterráneos. Los pozos perforados en este sector alcanzan profundidades de hasta 300 m

(CHU-59, CHU-61, CHU-21) y se conocen pozos habilitados hasta 250 m (CHU-24B, CHU-35B,

CHU, 44B). Es en este mismo sector donde el monitoreo del acuífero superficial del pozo de

monitoreo Perdiz-1 arroja un valor promedio de 60,43 m como profundidad del nivel estático

con mediciones entre el 4/9/2015 y el 25/6/2019, con un nivel mínimo promedio diario a

60,21 m, un nivel máximo promedio diario a 60,71 m y una desviación estándar promedio

diario de 0,13 m. Se debe considerar que variaciones que pueda presentar el registro de

niveles de este pozo pueden estar más bien relacionadas a la dinámica recarga-descarga de

los acuíferos someros y del régimen de explotación de las aguas subterráneas que ha tenido y

tiene esta cuenca en una zona con pozos de explotación de aguas subterráneas en unidades

con importancia hidrogeológica Media en Quebrada Perdiz a Alta hacia el Salar de Ascotán

(Mayco-DGA, 2013). En este sentido y con el fin de evaluar esta hipótesis se recomienda

monitorear los niveles inmediatamente aguas abajo de los pozos de explotación de aguas

subterráneas del sector de Quebrada Perdiz.

En el caso de la explotación del reservorio geotérmico dado el contexto geológico que

presenta con rocas con una Baja a Muy baja importancia hidrogeológica y al considerar la zona

de explotación y mayor permeabilidad del reservorio geotérmico (bajo la cota 3.500 m. s.n.m.

en el pozo CP-3) y un valor del orden de 4.200 m. s.n.m para la elevación del nivel freático del

pozo Perdiz-1 con un acuífero a menos de 250-300 m (considerando los otros pozos del

sector), el efecto que pueda ejercer el sistema geotérmico en este acuífero somero se estima

despreciable a nulo. Al considerar una elevación conservadora y de 4.260 m. s.n.m. para la

superficie del terreno en el sector de pozos de Quebrada Perdiz, es posible comprender que

el basamento de este acuífero somero podría alcanzar elevaciones mínimas del orden de

4.000 m.s.n.m. para el acuífero de este sector, esto es por lo menos 500 m por sobre la

profundidad de explotación del pozo geotérmico CP-3.

La cuenca de San Pedro, que limita al sur del sistema geotérmico Cerro Pabellón, también aloja

numerosos pozos con fines de explotación de aguas subterráneas y superficiales para uso

minero. De acuerdo al catastro público de aguas de la DGA, en el sector de estudiado y más

cercano al proyecto geotérmico se registra un total de 1746 L/s de derechos asignado de los

cuales 1023 L/s son de naturaleza subterránea y 278 L/s superficiales. Los pozos perforados

en este sector alcanzan profundidades de hasta 380 m (B-1) siendo habilitado hasta

profundidades del orden de 350 m (B1), con cotas bajo los 3.844 m. s.n.m al considerar la

superficie del pozo B-2, más cercano al proyecto geotérmico. Por otro lado, el monitoreo del

acuífero superficial del Pozo Cachimba-1 arroja un valor promedio de profundidad del nivel



58

estático de 42,01 m, con un nivel mínimo promedio diario a 41,96 m, un nivel máximo

promedio diario a 42,08 m y una desviación estándar de 0,02 m entre el año 2015 y 2019 con

una muy suave tendencia de ascenso del nivel estático, aunque se ha mantenido estable en

los 42,00 m de profundidad desde julio de 2017. Con ello y considerando que el contexto

geológico de rocas con una Baja a Muy baja importancia hidrogeológica de las rocas que se

encuentran entre e el proyecto geotérmico y el pozo Cachimba-1 y al considerar la zona de

explotación y mayor permeabilidad del reservorio geotérmico bajo la cota 3.500 m s.n.m. y un

valor del orden de 4.200 m s.n.m para la elevación del nivel freático del pozo Cachimba-1 con

y con un basamento para el acuífero somero a elevaciones del orden de 4.000 m s.n.m, el

efecto que pueda ejercer el sistema geotérmico en este acuífero somero se estima

despreciable a nulo, tal como lo demuestran los registros de monitoreo del pozo Cachimba-1.

La cuenca del río Loa se ubica hacia el poniente del proyecto geotérmico, separada por

elevaciones de más de 5.500 m.s.n.m. de rocas del volcán Aguilucho y otros cuerpos volcánicos

de más de 5000 m.s.n.m que desde el punto de vista de su importancia hidrogeológica han

sido clasificados por Mayco-DGA, (2013) como Baja a Muy Baja, la que es disminuye aún más

al considerar la baja permeabilidad del núcleo de los edificios volcánicos y las zonas de

alteración hidrotermal que predominan en este límite de cuencas. Por otro lado, en el área

incluida en el mapa hidrogeológico presentado en este informe y en el área incluida en el

análisis de derechos de agua al interior de esta cuenca es claro que no existen derechos de

explotación de recursos de agua subterránea, lo que confirma el bajo potencial hidrogeológico

de este sector. Por ello, considerando la distancia de los pozos de explotación geotérmica

respecto de esta cuenca y el registro de presiones estables en el tiempo, se considera que no

existen las condiciones para justificar una afectación a esta cuenca producto de la explotación

geotérmica de Cerro Pabellón.



59

VI. CONCLUSIONES

El sistema geotérmico Cerro Pabellón se encuentra ubicado al interior de la Región de

Antofagasta a una elevación de aproximadamente 4500 m.s.n.m. Desde el punto de vista

hidrográfico, el proyecto Geotérmico Cerro Pabellón, se encuentra al interior de la cuenca

hidrográfica Salar de Ascotán y limita al sur y al oeste con las cuencas río San Pedro y río Loa.

El sistema geotérmico se aloja en una estructura de graben conocida con el nombre de

Apacheta bajo una cobertura de depósitos aluviales del orden de 100 m de espesor, bajo la

cual se extiende una secuencia de rocas volcánicas conformadas por tobas y lavas con edades

desde el Plioceno hasta el Pleistoceno Superior en el Domo Cerro Pabellón. Estas rocas

presentan una secuencia de alteración argílica, seguida de una zona de transición argílica-

propilítica y finalmente una zona de alteración propilítica documentada por ENEL hasta los 3

km de profundidad en el pozo CP-10 alcanzando esta secuencia elevaciones de hasta por lo

menos los 1500 m.s.n.m. El sistema geotérmico propiamente tal se ha identificado a

profundidades de entre los 1,7 km hasta 3,0 km de profundidad, y el recurso geotérmico se

explota a elevaciones inferiores a 3.500 m.s.n.m. (pozo geotérmico CP-3).

Manifestaciones termales en torno al sitio del Proyecto Cerro Pabellón demuestran el efecto

termal del sistema geotérmico en su entorno con manifestaciones superficiales con

temperaturas que alcanzan la ebullición en el cerro Apacheta y temperaturas desde los 20-42

grados Celcius en vertientes termales en torno al cerro Pabellón y pozos de agua subterránea

de hasta 300 m, esto es bajo la cota de 4.500-3.700 m.s.n.m. Por otro lado, los pozos

geotérmicos de ENEL presentan temperaturas en el rango de 230-260°C a las profundidades

del reservorio, esto es bajo los 2.500 m.s.n.m de elevación. Entre ambos sistemas, ENEL ha

documentado la presencia de una zona de alteración hidrotermal de ilita-esmectita (arcillas)

coincidente con valores de resistividad bajos, que permiten aislar el sistema acuífero

superficial y de mucha menor temperatura respecto del sistema geotérmico más profundo.

Las Unidades Hidrogeológicas presentes en el área de estudio se han definido de acuerdo a

las siguientes características:

Unidad hidrogeológica 1: “Depósitos no consolidados y Rocas Volcánicas recientes”

que se extiende debajo de la superficie por pocos cientos de metros. A escala regional,

esta unidad de superficie ha sido caracterizada por el estudio de la DGA (Mayco-DGA,

2013) a partir de tres subunidades hidrogeológicas que en ese estudio fueron

denominadas A1, A2 y C1. Las dos primeras con importancia hidrogeológica Alta a



60

media donde el flujo subterráneo es predominantemente intergranular. La subunidad

hidrogeológica C2 presenta una baja a muy baja importancia hidrogeológica.

Unidad hidrogeológica 2: “Capa sello”. Esta unidad muestra un espesor de 500-1000

m y se caracteriza por minerales del grupo sme-chl que representan las principales

facies de alteración hidrotermal. Los perfiles MT evidencian que este nivel es

eléctricamente conductivo.

Unidad hidrogeológica 3: “Reservorio Geotérmico”. El Reservorio Geotérmico

representa la última y más profunda unidad hidrogeológica (debajo de la cota 3000

msnm). Está caracterizado por la presencia de tobas dacíticas y lavas andesítico-

dacíticas, una alteración hidrotermal de tipo propilítico y eléctricamente es un nivel

resistivo.

Desde el punto de vista hidroquímico, las relaciones Cl/B y Cl/Mg y los contenidos de TSD, e

isotópicas entre otros, permiten caracterizar y diferenciar las señales químicas de los acuíferos

superficiales de menor temperatura respecto del sistema geotérmico profundo.

Por otro lado, mediciones de los niveles estáticos de los pozos cercanos al sistema geotérmico

indican valores de aproximadamente 4200 m.s.n.m., prácticamente sin variaciones en el

tiempo y que resultan diferentes del gradiente de presión hidrostática medido en el sistema

geotérmico, evidenciando que los dos sistemas no están conectados hidráulicamente. Lo

anterior para las cuencas del Salar de Ascotán y San Pedro. Hacia la cuenca del río Loa, de

acuerdo al tipo y elevaciones de las rocas existentes, entre otros antecedentes, no se

considera factible una afectación producto de la explotación del Proyecto geotérmico Cerro

Pabellón.

Igor Aguirre Araneda

Socio y Gerente General Subterránea Consultores

MCs Geofísica, MCs Hidrogeología, Geólogo

www.subterranea.cl



61

VII. REFERENCIAS

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VIII. ANEXOS

VIII.1 ANEXO A. ESTRATIGRAFÍA Y HABILITACIÓN POZOS GEOTÉRMICOS (DIGITAL)

VIII.2 ANEXO B. ESTRATIGRAFÍA Y HABILITACIÓN POZOS DE AGUA (DIGITAL)

anÁlisis de antecedentes hidrogeolÓgicos del …

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