Margen Continental Activo “Tipo Andino”

Evolución Geológica y Metalogénesis de los
Andes Chilenos
Margen Continental Activo “Tipo Andino”
1
CONFORMACIÓN GEOLÓGICA Y
MORFOLÓGICA DE CHILE
MARCO
TECTONICO
profunda fosa (Fosa Chile-Perú) que bordea
el continente y define el límite entre las dos
placas.
profundidad de la fosa fuertemente
influenciada por la presencia o ausencia de
relleno sedimentario aportado por los ríos
que desembocan en el Pacífico.
en la zona sur, donde dominan los ríos
caudalosos y los procesos erosivos son más
intensos, la fosa se encuentra rellena por
sedimentos y, consecuentemente, es menos
profunda.
en la zona norte, donde la tasa de erosión es
muy baja, asociada a la extrema aridez del
Desierto de Atacama y el número de cauces
fluviales que alcanzan el océano son
reducidos, la fosa es más profunda y se
caracteriza por contener escasos
sedimentos.
„
„
„
„
„
Determinada, en gran parte, por su marco tectónico
Ubicación en el borde occidental de la Placa Sudamericana (continental)
limitada hacia el oeste la Placa de Nazca (placa oceánica)
La forma como la placa continental Sudamericana interactua y ha
interactuado en el pasado con la (s) placa (s) ubicada hacia el oeste y, la
superposición en el tiempo de los procesos que han resultado de esta
interacción, han determinado, predominantemente, la configuración actual
del territorio nacional.
Andes Centrales (02°-45° Lat. S) ejemplo clásico de un orógeno “simple”
desarrollado en un margen convergente de placas
„
„
„
„
„
„
„
cadena montañosa no-colisional (sin colisión o acreción de fragmentos
continentales o terrenos exóticos),
formada sobre un sistema de subducción de larga vida y activo en la actualidad.
Caracterizada por la existencia de un enorme volumen de rocas ígneas
generadas a lo largo de su historia geológica.
Marco tectónico es común a toda la cadena andina, la evolución geológica
tiene notables diferencias a lo largo de ella.
ZONA DE SUBDUCCION Y MAGMATISMO
ZONA DE SUBDUCCION Y MAGMATISMO
„
gatilla la fusión del manto que
es sólido, en zonas profundas
del manto denominadas
astenósfera, donde se dan las
condiciones apropiadas de
presión, temperatura y
contenido de volátiles.
„
los magmas de arco derivan de
la fusión parcial del manto
astenosférico, la cual es
inducida principalmente por
volátiles (agua)
„
Esta fusión origina magma el
cual asciende debido a su
menor densidad, para formar
volcanes (rocas extrusivas), si
alcanza la superficie de la
corteza terrestre, o plutones
(rocas intrusivas) si se enfría en
el interior de la corteza.
2
ZONA DE SUBDUCCION Y MAGMATISMO
„
frente paralelo a la zona de
subducción con actividad intrusiva y
volcánica que
„
arco magmático,
„
actividad magmática volcanoplutónica
de composición calcoalcalina (arco
magmático),
„
provee calor, fluidos y metales.
La fuente de los metales asociados a
los magmas pueden corresponder a:
„
„
„
„
corteza oceánica subductada,
la cuña de manto astenosférico sobre
la placa en subducción y
a rocas de caja a lo largo del camino
de ascenso del magma y de los fluidos
hidrotermales circulantes.
CONFORMACIÓN GEOLÓGICA Y
YACIMIENTOS DE CHILE
„
„
„
„
Andes Centrales (02°-45° Lat. S) los más relevantes para la
metalogénesis chilena
La mayor parte de los depósitos metálicos tienen una relación
genética y temporal con la actividad magmática
origen de su contenido metálico de yacimientos se atribuye a
procesos relacionados a la subducción a profundidad.
Mayor parte riqueza mineral de Chile está constituida por varios
depósitos gigantes de tipo pórfido cuprífero
„
„
„
Incluyen los mayores depósitos de este tipo en el mundo
Chuquicamata o El Teniente contienen > 50 millones de toneladas de
Cu fino, mayores que los pórfidos cupríferos super-gigantes a nivel
mundial.
mayor parte de la producción cuprífera de Chile proviene de 16 pórfidos
cupríferos, 12 en el Norte de Chile y 4 en la Zona Central
CONFORMACIÓN GEOLÓGICA Y
YACIMIENTOS DE CHILE
„
„
„
„
La mineralización en regiones de convergencia de
placas es típicamente de tipo hidrotermal
Espacial y temporalmente con actividad ígnea intrusiva o
extrusiva de naturaleza calco-alcalina.
En ambiente intrusivo la mineralización es comúnmente
de tipo pórfido
abundantes evidencias de que los fluidos
mineralizadores han derivado directamente de
magmas hidratados en cristalización
3
ZONA DE SUBDUCCION Y MAGMATISMO
Aguas Calientes &Laguna Lejía
Active fumaroles
“Pahohoe” volcanic sulfur flows
Lastarria volcano an higlhy explosive dacite –andesite
CVZ Holocene complex (25°S)
Lastarria volcano
Photo, J. A Naranjo
4
A
0
5 cm
Lastarria is located along
the edge of a zone of
active magmatic “inflation”
detected by satellite radar
interferometry (Pritchard
and Simons 2004)
B
Uturuncu
A
Lastarria
Cordón del Azufre
Lazufre
C
B
MARCO TECTONICO Y SISMICIDAD
genera fricción y
deformación,
„ se refleja en
actividad sísmica y
formación de
montañas.
„ Los sismos
representan fracturas
en la litósfera rígida.
„ como resultado de
la compresión
asociada a la
subducción se origina
un permanente
alzamiento de la
cordillera (Tipo
Andino)
„
C
Cerro Blanco
Sismicity Global Network
Convergencia origina acortamiento, deformación elástica intersísmica
5
Zona de ruptura del terremoto de Antofagasta
Deformación co-sísmica. Recuperación parcial de la
compresión permanente
6
*
1949, Ms=7.5
*
2003, M=7.8
7
Terremotos más
profundos por
liberación de fluidos
Liberación de agua de los minerales hidratados presentes en la placa y
transformación a rocas deshidratados (secas) Î tipo de metamorfismo.
Pérdida de volumen – Implosión.
April 1993 eruption, Lascar, largest
recorded eruption in 150 years
Column height: 25 km
photos M Gardeweg
8
MLS observations of SO2 injected into stratosphere
by Lascar volcano
44’
67º 50’
40’
1993
pyroclastic flow
Tumbres
23º18’
Talabre
gorge
21 Apr 93
46h Pa
Aguas Calientes
22 Apr 93
5831 m
22’
N
0
100h Pa
21 Apr 93
1
2
3 km
Pampa
Lejía
LASCAR
active crater
22 Apr 93
M Gardeweg, unpublished
Quebrada Talabre
Láscar
Aguas Calientes
7 ka flows
Volcanismo ocurre solo en
zonas donde la placa
presenta un ángulo de
inclinación fuerte.
En Chile ocurre una zona
con subducción de
pendiente suave entre
Copiapó y Santiago, zona no
volcánica.
1993 Láscar pyroclastic flow at
Quebrada Talabre
9
Central Andean
Volcanic Zone
(CVZ)
Central Chile Argentina
Flat slab Region
Southern Andean Volcanic Zone
(CVZ)
Angulo de subducción y segmentacion
„
Marcada segmentación tectónica que coincide con variaciones del
manteo de la zona de Benioff a lo largo de la zona de subducción
„
„
Coinciden variaciones de la geometría de la placa de Nazca
descendente y cambios en la fisiografía y geología a lo largo de Los
Andes
„
„
En Chile dos zonas con volcanismo activo:
„
„
„
Arica a Copiapó: 18°-28° S y Santiago (33°)
zona de subducción con 30° de manteo
separadas por el segmento entre los 27° a 33°
„
„
„
zona de subducción mantea entre 2° a 15° (subducción plana)
sin volcanismo activo
Sin depresión central
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Northern SVZ
Tansitional SVZ
Central SVZ
Southern SVZ
Northern CVZ: andesitic Maipo stratovolcano (5290 m) and Diamante caldera, The caldera
was the source of the 450 km3 Pudahuel rhyolite tuff (450 ± 60 ka) which covered a large part
of the area now occupied by Santiago (Stern, 2004)
Main tectonic segments and
volcanic centers of the
Southern Volcanic Zone
Central SVZ centers
Central SVZ
volcanoes
Tronador
Calbuco
Osorno
Puerto Montt
Puntiagudo
Puyehue-Cordón Caulle
Mocho-Choshuenco
Lanín
Quetrupillán
Villarrica
Pucón
N
Valdivia
Lonquimay volcano
1888-1989 eruption of the Navidad crater,
a parasitic cone of the Lonquimay volcano
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Villarrica
Central SVZ
-The Pleistocene-Holocene
Villarica volcano (m ) is one of the
most active volcanoes of the
Southern Andes. Its historical
record(since 1558) includes 60
major eruptive events of mainly
hawaian to strombolian type.
Eruptive products are mainly
basaltic andesites
-As in Llaima, an extremely
explosive phase occurred
immediately after the last
glaciation. The volcano has been
the source of more 15 pyroclastic
flows including the Licán( 13,7 ka)
and Pucón (3,7 Ka) ignimbrites.
-The volcanic edifice was
destroyed twice by caldera
collapse. The modern cone is
younger than 3,7 ka
Llaima (3124 m), one of the more active
Central CVZ volcanoes. Age of the
active cone is less than 3ka
Llaima, 1991
Photo H Moreno
December-March 1984/1985
Photo J A Naranjo
Southern SVZ
09/9/1991 01:30 PM
Hudson Volcano
View from Coyhaique to the southwest
Photo W . Keller
Villarica crater & lava lake
12
Vn. Chaitén Mayo-Junio…… 2008
Llaima, Enero 2008
Domo Pre-erupción
13
DOMO
14
LA PLUMA
LA PLUMA
31 de mayo
28 de mayo
26 mayo
2008
19
mayo
2008
15
16
Salar de Atacama
Coastal
Cordillera
Cordillera
Domeyko
Central
Depression
L Cret-Pal
foreland basin
L Cenozoic
fore-arc basin
Western
Cordillera
Antofagasta
KT event at 65 Ma
no arc shift
von Heune et al, 2004
Eocene arc
L Cret - Pal Jur-ECret
arc & intra-arcbackarc basin
basins
Jur-E Cret
arc
Arc migration
after deformation 85
events beginning at
Ma
43 Ma
26 Ma
L Cenozoic arc
(CVZ)
Migration of the arc front in northern Chile has been associated to
removal of forearc continental crust by subduction erosion
17
18
Erosión por subducción
W
E
„
„
„
„
„
„
Las rocas pertenecientes al arco magmático del Jurásico a Cretácico
Inferior se encuentran en el borde continental Sudamericano, relativamente
cercanas a la fosa oceánica
Arco magmático no se generó en el borde continental mismo, porque hoy
existe una distancia del orden de 240 Km entre la posición de la fosa y el
eje del arco magmático activo.
Parte del borde continental ha sido erosionado por subducción como
resultado de las condiciones de esfuerzo compresivo existentes en el
margen activo desde el Cretácico Superior (subducción tipo Chileno).
La subducción de sedimentos ha sido documentada por estudios geofísicos
de la Fosa de Chile-Perú y se infiere la subducción de bloques de rocas
continentales arrastradas en la zona de subducción
La ausencia de sedimentos en la fosa al norte de Chile favorece la erosión
por subducción. Zona de gran roce y compresión, sin lubricación
En el sur de Chile la presencia de sedimentos actúa como lubricante entre
las dos placas facilitando su deplazamiento
Traza de Falla de de Atacama, Segmento Paposo, desplazamiento normal
“down to the east” afectando red de drenaje, probablemente Holoceno
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Eoceno
Cretácico
Mioceno
Volcanismo Cuaternario
S
N
Chile Centro Sur
Norte Grande
Profundidad
Erosión
Precipitación
Intensidad de
erosiónn
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Northern Chile “erosive” margin
(sediment-starved trench)
Southern Chile “stable”margin
(full trench)
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