“Pampeano” en el norte de

Características
de
los
sistemas
compresivos,
desarrollados a lo largo del segmento de subducción
“Pampeano” en el norte de Chile (28º-29ºS), Andes
Centrales
Fernando Martínez*, César Arriagada, Matías Peña, Juan Becerra y Susana Henríquez
Laboratorio de Tectónica y Paleomagnetismo, Departamento de Geología, FCFM, Universidad de Chile, Plaza Ercilla 803,
Santiago, Chile.
*email: [email protected]
Resumen. La integración de datos geológicos,
gravimétricos y cronológicos, a lo largo del segmento de
subducción “Pampeno” en el norte de Chile, muestran que
su arquitectura se caracteriza, por sistemas compresivos
ligados a la inversión tectónica positiva de cuencas
mesozoicas en el este y oeste de la Cordillera de la Costa
y la Cordillera Frontal respectivamente, y a una
deformación de escama gruesa. La restauración
palinspástica de una sección estructural de 160.76 km de
longitud, permitió obtener un acortamiento mínimo de 40
km para la construcción del orógeno, asociado con al
menos dos episodios principales de deformación;
Cretácico Tardío-Paleoceno y Eoceno.
Por consiguiente, esta contribución muestra el resultado de
un nuevo mapeo geológico (1:50.000, 1:100.000) y el
modelamiento estructural 2D, basado en la construcción y
restauración de secciones balanceadas integrando datos
gravimétricos y cronológicos U-Pb, K-Ar y Ar-Ar
previamente publicados.
2. Sección balanceada
palinspástica
y
restauración
A partir de nuevos datos estructurales, integrados en mapas
geológicos 1:100.000, se elaboró una sección estructural
balanceada ONO-ESE de 160.76 km de longitud (A-A’)
proyectada desde el borde costero hasta el límite territorial
Chile-Argentina (Figura 1). Para su confección se aplicó el
método kink-band, aprovechando los datos gravimétricos
de regiones vecinas (29º) registrados por Fromm et al.,
(2004), para obtener una profundidad aproximada de los
despegues basales mayores. Adicionalmente, se realizó una
restauración palinspástica pre-acortamiento utilizando el
software MOVE 2D (Midland Valley), en el Laboratorio
de Tectónica del Departamento de Geología de la
Universidad de Chile.
Palabras clave: “Pampeano”, inversión tectónica positiva,
cuencas mesozoicas, acortamiento.
1. Introducción
Los Andes Centrales, conforman el orógeno de mayor
amplitud y elevación sobre el margen occidental del
continente sudamericano, originado por la subducción de
la placa de Nazca bajo el margen continental (Isack, 1988).
Asociado con este proceso, dos rasgos morfo-tectónicos se
han desarrollado, representando su arquitectura principal
“El Plateau del Altiplano-Puna”, cuyas diferencias
tectónicas se han justificado con distintos segmentos de
subducción bajo el orógeno; “normal (30ºE) y Pampeana
(5ºE)” (Allmendinger et al., 1997).
3.
Sistemas
compresivos:
“Cuencas
invertidas vs. Tectónica de basamento”
3.1 Estilo estructural
A través de ambos segmentos, múltiples estudios han
reconocido la presencia de distintos sistemas compresivos,
que describen variaciones en su estilo estructural,
acortamiento, cronología de la deformación, entre otros.
No obstante, estos estudios se concentran en el Altiplano
de Bolivia y en la Puna del NO de Argentina (Coutand et
al., 2001; McQuarrie et al., 2005) dejando un poco de lado
su continuidad en el territorio chileno. Sin embargo, la
buena exposición del registro tectono-estratigráfico mesocenozoico y del basamento Paleozoico a lo largo del
segmento de subducción “Pampeano” en el norte de Chile
(28º-29ºS), aporta una clara visión de sus sistemas
compresivos inherentes, permitiendo entender la
arquitectura del margen andino desde la Cordillera de la
Costa hasta la Cordillera Frontal (Figura 1).
En el área de estudio, la Cordillera de la Costa y la
Cordillera Frontal, constituyen los rasgos tectónicos de
primer orden, manteniendo claras diferencias en el estilo
de sus sistemas compresivos (Figura 1b). Ambas, están
hechas de un basamento Paleozoico pre-rift, que sustenta a
los espesos depósitos volcano-sedimentarios syn-rift del
Triásico Tardío-Cretácico Temprano (ej. Fm. La Ternera,
Fm. Lautaro, Grupo Chañarcillo entre otros), siempre
relacionados con la localización de previas cuencas de rift
y de trasarco, como lo son las cuencas La Ternera, Lautaro,
Chañarcillo entre otras (Moscoso y Mpodozis, 1988;
Figura 1). Sin embargo, la posición y vergencia de sus
sistemas compresivos principales, permiten definir la
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geometría estructural de la región, como una “zona
triangular” transportada al este del orógeno (Figura 2),
compuesta por las estructuras descritas a continuación.
mecanismo escencial de deformación y acortamiento en
este segmento andino.
Agradecimientos
La estructura en la Cordillera de la Costa, esta representada
por un anticlinal de inversión NNE de vergencia este
“Anticlinorium de Tierra Amarilla”, relacionado con una
geometría de despegue-rampa-despegue-rampa (Figura 2)
dejando expuesto por casi 200 km de longitud, a las series
syn-rift del Cretácico Temprano que cabalgan sobre
depósitos synorogénicos terciarios. Los sistemas
compresivos de la Cordillera Frontal se pueden dividir en
dos tipos: a) uno más occidental, representado por
estructuras (triásicas-jurásicas) invertidas NS vergentes al
oeste que comprometen al basamento Paleozoico (Figura
2). Y b) uno oriental tipo “Laramide” caracterizado por
fallas de basamento con doble vergencia (E-O), ligado a
fallas inversas y corrimientos que probablemente disloquen
los arreglos extensionales del Mesozoico Temprano
(Figura 2).
Se agradece especialmente a: Departamento de Geología
de la Universidad de Chile, IRD, Sernageomín, Midland
Valley y a todo el grupo del Laboratorio de Tectónica y
Paleomagnetismo de la Universidad de Chile por su apoyo
durante la realización de este estudio.
Referencias
Allmendinger, R. W.; Jordan, T. E.; Kay, S. M.; Isacks, B. L. 1997.
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Annual Review Earth Planet Science 25: 139 – 174.
Arévalo, C. 2005. Carta Los Loros, Región de Atacama. Servicio
Nacional de Geología y Minería, Santiago de Chile. Carta
Geológica de Chile, Serie Geología Básica 92: 54 p., escala
1:100.000.
Coutand, I.; Gautier, P.; Cobbold, P.R.; Urreiztieta de M.; Chauvin,
A.; Gapais, D.; Rossello, E. A.; Lopez-Gammundi, O. 2001.
Style and history of Andean deformation, Puna Plateau,
northwestern Argentina. Tectonics 20: 210–234.
3.2 Acortamiento y cronología de la deformación
La restauración palinspástica, permitió estimar un
acortamiento mínimo de 41 km (20%) para el segmento
analizado (Figura 1). El acortamiento acumulado, se
comparte a razón de, 12 km para la Cordillera de la Costa
∼28 km para la Cordillera Frontal (Figura 2). Por otro lado,
la integración del modelamiento estructural con
información gravimétrica, aportó estimaciones para la
localización del despegue inferior mayor entre 15 y 24 km,
el cual podría estar enraizado al techo del moho. Las
edades radiométricas U-Pb, K-Ar y Ar-Ar (Arévalo, 2005;
Mpodozis et al., 2007; Maksaev et al., 2009) tomadas en
horizontes estratigráficos synorogénicos, ayudan a
determinar distintos episodios de deformación. Un
episodio Cretácico Tardío-Paleoceno, que marca el
progreso de la inversión en los depocentros de Cordillera
de la Costa oriental, y un evento Eoceno que marca la
propagación de las láminas de basamento al este de la
Cordillera Frontal (Figura 1b).
Isacks, B. L. 1988. Uplift of the central Andean plateau and bending
of the Bolivian Orocline. Journal of Geophysical Research 93:
3211–3231.
Maksaev, V.; Munizaga, F.; Valencia, V.; Barra, F. 2009. LA-ICPMS zircon U-Pb geochronology to constrain the age of postNeocomian continental deposits of the Cerrillos Formation,
Atacama Region, northern Chile: tectonic and metallogenic
implications. Andean Geology 36 (2): 264-287.
McQuarrie, N.; Horton, B. K.; Zandt, G.; Beck, S.; DeCelles, P.G.
2005. Lithospheric evolution of the Andean fold-thrust belt,
Bolivia, and the origin of the central Andean plateau.
Tectonophysics 399: 15-37.
Moscoso, R.; Mpodozis, C. 1988. Estilos estructurales en el Norte
chico de Chile (28º-31ºS), regiones de Atacama y Coquimbo.
Revista Geológica de Chile 15: 155-158.
Mpodozis, C.; Moscoso, R.; Nassi, C.; Ribba, L.; Arévalo, C.; Soffia,
J.; Ebad, E. 2007. Hoja El Tránsito. Servicio Nacional de
Geología y Minería, Santiago de Chile. Mapa de Compilación,
escala1:250.000.
4. Conclusiones
La estructura cortical del segmento de subducción
“Pampeano” del norte de Chile, se caracteriza por una
arquitectura tipo
“zona triangular”, ligada al
posicionamiento de distintos sistemas compresivos, que
definen una interacción compleja entre su herencia
estructural extensional mesozoica y la subsecuente
deformación andina del margen continental al menos desde
Cretácico Tardío en esta latitud. Esta interacción, lo hace
un orógeno comparable con otras cadenas montañosas
importantes (ej. Los Alpes, Los Appeninos, entre otros),
que igualmente han sido influenciadas por procesos de
inversión tectónica positiva, el cual representa un
Sernageomin. 2003. Mapa Geológico de Chile. Servicio Nacional de
Geología y Mineria, esc: 1.1000.000.
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Figura 1. Mapa geológico simplificado del segmento “Pampeano” en el norte de Chile (27º-30ºS), mostrando la ubicación de la sección
estructural regional (C-C’) utilizada en este estudio (Modificado de Sernageomin, 2003).
Figura 2. A y B) Sección estructural balanceada (A-A’) y restaurada a lo largo del segmento de subducción “Pampeano” en el norte de
Chile (27º-29ºS).
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