Geología y Geocronología del Cabo Wallace, Isla Low, Islas

Geología y Geocronología del Cabo Wallace, Isla Low,
Islas Shetland del Sur: presencia del Grupo Península
Trinidad?
1,
1.2
1
1
3
4
Joaquín Bastías *, Francisco Hervé , Fernando Poblete , Paula Castillo , Mark Fanning , Robert Bodner .
(1) Departamento de Geología, Universidad de Chile, Plaza Arcilla 803, Santiago, Chile
(2) Escuela de Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional Andrés Bello, Sazie 2315, Santiago, Chile
(3) Research School of Earth Sciences, Australian National University, Canberra, Australia.
(4) Institut de Minéralogie et Géochemie, Université de Lausanne, Suisse.
*E-mail: [email protected]
Resumen. En Cabo Wallace al noroeste de la Isla Low,
afloran rocas sedimentarias con fauna fósil del Jurásico
Superior, intruídas por una granodiorita del Cretácico
Superior. Análisis SHRIMP de geocronología U-Pb de
circones ígneos y detríticos muestran importantes
diferencias con las edades reportadas previamente. La
distribución etaria de los circones detríticos sugiere una
fuente similar a la del Grupo Península Trinidad y no una
fuente Jurásica como se habría esperado.
estudios de paleomagnetismo y geocronología, de las
cuales una granodiorita y una arenisca fina fueron
seleccionadas para dataciones U-Pb en circones ígneos y
detríticos por SHRIMP. Adicionalmente, 11 sitios
paleomagnéticos
fueron
muestreados,
en
rocas
sedimentarias, volcanoclásticas e intrusivas.
Palabras Claves: Isla Low,
Península Trinidad, Mesozoico.
Las observaciones de terreno permitieron contribuir a
completar el mapa geológico de Cabo Wallace de Smellie
(1979).
El análisis de U-Pb en circones de la granodiorita se
realizó en 15 granos. Ellos tienen valores altos en U y Th,
y presentan formas subautomorfas, algunos con zonación
ígnea bien desarrollada (Fig. 2).
El análisis de los
circones detríticos de la arenisca fina se realizó en 70
granos observandose dos claros peaks en el diagrama
posibilidad vs edad..
Cabo
Wallace,
2.2 Resultados
Grupo
1 Introducción
Las Islas Shetland del Sur se ubican al oeste de la
Península Antártica, e Isla Low en el extremo sur del
archipiélago (Fig. 1). El Cabo Wallace, uno de los pocos
afloramientos en la isla, se encuentra ubicado en su
extremo noreste. Consiste en una sucesión sedimentaria y
volcánica intruída por una granodiorita fina con menores
diques máficos, todos reportados de edad mesozoica
(Smellie et al,. 1979; Thomson, 1982).
3 Discusión
Los análisis de microsonda confirmarían la mineralogía ya
descrita para la granodiorita, con una incipiente alteración
de bajo grado (Smellie, 1979).
La geología anterior al Mioceno en las Islas Shetland del
Sur está en constante debate, debido a los nuevos datos, las
escasas rocas expuestas y difícil acceso. En este contexto,
el Cabo Wallace es una pieza clave para entender la
evolución geológica en la región, ya que presenta uno de
los mejores afloramientos de rocas sedimentarias,
volcánicas e ígneas del Mesozoico y es la única en la que
se señalan fósiles del Jurásico.
Las dataciones U-Pb en circones dejan desafiantes
resultados. Dataciones anteriores en K-Ar en la
granodiorita que se analizó, dan valores de 121± 2 y 120±4
Ma en roca total (Smellie et al., 1984). Los circones ígneos
muestran un peak en el Valanginiano para la granodiorita,
una edad de alrededor de ~20 Ma más antigua.. Lo anterior
sugeriría que el magmatismo en ese sector de las islas
Shetland del Sur habría estado activo, al menos, desde el
Cretácico Inferior, y coetáneo al magmatismo reportado en
el batolito sur patagónico (Herve, et al., 2007). En tanto,
el patrón en circones detríticos presentes en la arenisca
fina, muestran un peak en el límite Pérmico-Triásico y otro
en el Cámbrico temprano, una afinidad importante con
aquellos reportados en las rocas del Grupo Península
Trinidad (Castillo, 2011, y referencias allí citadas). Esto
indica una edad máxima posible de sedimentación de hasta
alrededor de ~100 Ma más antigua que la edad Jurásico
Durante la ECA XVII de INACH el proyecto Anillo
Antártico ACT-105 realizó una campaña de terreno en
Cabo Wallace, con el fin de tomar muestras para estudios
de paleomagnetismo, mineralogía y geocronología.
2 Muestreo, resultados
2.1 Muestreo
19 muestras de Cabo Wallace fueron recolectadas para
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Referencias
Superior reportada por Thomson (1982) en fauna fósil. La
afinidad orogénica de la arenisca fina de Isla Low con los
resultados del Grupo Península Trinidad (Castillo, 2011)
mostraría un vínculo entre ellos, al menos en su fuente y
dejaría abierto el debate sobre la presencia del basamento
de las Islas Shetland del Sur en Cabo Wallace.
Castillo, P. 2011. Proveniencia sedimentaria del Grupo Península
Trinidad. Tesis para optar al grado de Magister en Ciencias
mención Geología, Universidad de Chile, Departamento de
Geología. 119 p.
Hervé, F. ; Lobato, J.; Ugalde, I.; Pankhurst, R. 1996. The geology of
Cape Dubouzet, northern Antarctic Peninsula: continental
basement to the Trinity Peninsula Group?. 9(4):407-414.
La Placa Antártica se encuentra rodeada de dorsales
activas. El archipiélago de las Islas Shetland del Sur está
afecto a la subducción de la Placa Fenix, por debajo de la
Placa Antártica (Solari et al., 2008). La Isla Low e Isla
Smith se encuentran en el extremo sur de ésta subducción
(Fig. 1), cerca del traspaso de margen activo a margen
pasivo afectas a la subducción de la dorsal Zona de
Fractura Hero (Jabaloy et al., 2003). La Isla Smith, que
está ubicada al oeste de Isla Low, presenta rocas con
asociaciones minerales de alta presión y baja temperatura,
formadas probablemente en un prisma de acreción (Rivano
y Cortés, 1976).
Hervé, F.; Pankhurst, R. J.; Fanning, C. M.; Calderón, M.; Yaxley, G.
M. 2007. The South Patagonian batholith: 150 my of granite
magmatism on a plate margin. Lithos. 97: 373-394.
Jabaloy, A.; Balanyá, J.; Barnolas, A; Galindo- Zaldívar, J.;
Hernández-Molina, J.; Maldonado, A.; Martínez-Martínez, J.;
Rodríguez-Fernández, J.; Sanz de Galdeano, C.; Somoza, L.;
Suriñach, E.; Tomás Vázquez, J. 2003. The transition from an
active to a passive margin (SW end of the South Shetland Trench,
Antarctic Peninsula). Tectonophysics. 366:55-81.
Larter, R. D.; Barker, P. F. 1991. Effects of ridge crest-trench
interaction on Antarctic-Phoenix spreading: forces on a young
subducting plate. J. Geophys. Res. 96:19586-19607.
La subducción de la Zona de Falla Hero de la Placa Fenix
es colinear a la posición de la Isla Smith e Isla Low (Fig.
1), probablemente la deformación en la Placa Antártica
debido a este relieve positivo en la placa subductante y
podría ser la causa a la presencia de rocas más antiguas y
deformadas que las que se encuentran hacia el norte del
archipiélago.
Rivano, S.; Cortes. R. 1976. Note on the presence of the lawsonitesodic amphibole association on Smith Island, South Shetland
Islands, Antarctica. 29:34-36.
Smellie, J.L. 1979. The Geology of Low Island, South Shetland
Islands, and Austin Rocks. Br. Antarctic Surv. Bull. 49: 239-257.
Smellie, J.L.; Pankhurst, M. R.; Thomson, M. R.; Davies, R. E. 1984.
The Geology of the South Shetland Islands: VO. Stratigraphy,
Geochemistry and Evolution. BAS. 85p. Cambridge.
Agradecimientos
El proyecto Anillo Antártico ACT-105 es financiado por
CONICYT e Inach. También se agradece a la tripulación
del rompehielos Almirante Oscar Viel de la Armada de
Chile por su apoyo en terreno.
Solari, M. A.; Hervé, F.; Martinod, J.; Le Roux, J.P.; Ramírez, L.E. ;
Palacios, C. 2008. Geotectonic evolution of the Bransfield Basin,
Antarctic Peninsula: insight from analogue models. 20 (2): 185196.
Thomson, M. R. 1982. Late Jurassic Fossils from Low Island, South
Shetland Islands. Br. Antarctic Surv. Bull. 56: 25-35.
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Figura 1. Presente marco tectónico de la zona de estudio. (a) Distribución de placas alrededor de la Península Antártica y el Paso de
Drake, el rectángulo indica el área de estudio, la Isla Low. En líneas segmentadas las fallas transformantes y las anomalías magnéticas de
Larter y Baker (1991). (b) Península Antártica y las Islas Shetland del Sur, en rectángulo Isla Low
Figura 2. Muestra AA-11-03-19, circones de la granodiorita. Presentan una zonación típicamente ígnea, algunos cristales con núcleos
heterogéneos y bordes límpidos.
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