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XII Congreso Geológico Chileno
Santiago, 22-26 Noviembre, 2009
S9_059
Geocronología U/Pb y tectónica de la región de Los
Pelambres-Cerro Mercedario: Implicancias para la evolución
cenozoica de los Andes del centro de Chile y Argentina
Mpodozis, C.1, Brockway, H.1, Marquardt, C.1, Perelló, J.1
(1) Antofagasta Minerals, Apoquindo 4001, Piso 18, Santiago.
[email protected]
Introducción
A pesar de los numerosos estudios geológicos efectuados entre los 31°30´ y 32°30’S, tanto
en el alto valle de los ríos Santa Cruz y Mercedario en San Juan, Argentina [1, 2, 3] como en
la región de Illapel-Los Andes en Chile [4] no existía, a la fecha una integración sólida entre
los estudios realizados en ambas vertientes de la Cordillera Principal. Esta tarea se ha visto
complicada por la falta de control cronológico para secuencias volcánicas descritas bajo
nombres tales como formaciones Juncal, Cristo Redentor, Los Pelambres Salamanca o
Viñita, que afloran a ambos lados del cordón limítrofe y que fueron atribuidas al Cretácico
por correlaciones regionales. [1, 2 ,4]. Recientes trabajos de campo, en esa zona,
complementados por dataciones U/Pb en circones, han permitido precisar la edad de esas
secuencias y confirmar una edad esencialmente neógena (oligocena-miocena) para la mayoría
de ellas. Estas unidades forman parte de grandes “paneles”, limitados por fallas de magnitud
regional las cuales aparecen indicadas en la Figura 1 y que, de este a oeste, corresponden a
las Fallas Santa Cruz, Mondaquita, Pachón, Los Pelambres y Totoral y están intruidas por
plutones miocenos, algunos de los cuales se asocian, en Los Pelambres, Pachón y El Altar, a
mineralización de tipo pórfido cuprífero. En esta contribución se presentan los resultados de
las dataciones U/Pb, una nueva propuesta estratigráfica, preliminar para las secuencias
volcánicas y se discute la evolución estructural de la zona y sus implicancias regionales.
Estratigrafía y Dataciones U/Pb*
El Panel (1), entre las fallas Santa Cruz y Mondadita (Figura 1) incluye afloramientos,
basculados al oeste, del basamento paleozoico (Grupo Choiyoi e intrusivos relacionados)
fallados por el este, sobre sedimentos sinorogénicos miocenos y cubiertos, al oeste, por
secuencias triásicas, volcano-sedimentarias y series sedimentarias del Jurásico-Cretácico
inferior del extremo norte de la Cuenca Neuquina [2]. Estos se encuentran cubiertos, en
discordancia por conglomerados continentales lavas y tobas (formación Pachón de Lencinas
y Tonel [5]), atribuidas anteriormente, al Cretácico, y en las cuales hemos obtenido edades
miocenas inferiores (22.1±0,4, 21.6±0,8 Ma). En la zona de Laguna del Pelado, (Figura 1),
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esta unidad se encuentra cubierta, en discordancia, por lavas andesíticas y dacíticas datadas
en 18.3±0,4 y 18.4±0,4 (Complejo Volcánico Laguna del Pelado, anteriormente formación
“Farellones”, [4]). Ambas unidades están intruidas por numerosos stocks y diques dacíticos a
granodioríticos, con edades comprendidas entre 15.4 a 11,8 Ma (Figura 1). El Panel (3),
limitado al oeste por la Falla Los Pelambres, también incluye extensos afloramientos de rocas
volcánicas andesíticas y andesitico-basálticas, de la formación Pachón (= “Abanico”) datados
entre 25 y 21 Ma [6], con manteo general al oeste, y en contacto por falla normal (falla
Pachón, Figura 1) o cubriendo en discordancia al basamento y/o a reducidos afloramientos
de la cobertura mesozoica sedimentaria.
El Panel (3), ente las fallas Pelambres y Totoral corresponde una estrecha faja de rocas
volcánicas y sedimentarias, extremamente deformadas, en parte subverticales e internamente
desgarrada descritas por Rivano y Sepúlveda [4] bajo el nombre de formación Pelambres y a
la cual le atribuyen una edad cretácica inferior. Tres dataciones U/Pb indicaron, sin embargo,
solo edades oligocenas de 33,4±0,5, 28,9±0,5 y 25,2±0,5 Ma. Finalmente, el Panel (4), al
oeste de la falla Totoral, incluye una secuencia que, con suave manteo general hacia el este
que incluye, en la base, conglomerados continentales del Cretácico inferior [4] cubiertos por
lavas andesíticas (“Miembro superior de la formación Salamanca") en cuya base se obtuvo
una edad de 90,6±1,3 Ma. Esta secuencia intruida, en la zona de Cuncumén, por granodioritas
paleocenas (58,1±1,2 Ma, Figura 1) se encuentra cubierta, discordantemente o está, en
contacto por falla, con una serie de lavas, ignimbritas y sedimentitas continentales datada en
74.7±1,3, 71. 4±1.7 y 70.4±1.2 Ma (Figura 1). Sobre ella se dispone, por último, una serie
subhorizontal o bien con suave manteo al este, de lavas andesíticas, limitada al este, por la
falla Totoral en la cuales han obtenido dos edades de 24,9.±0.5 y 22,2.±0.4 Ma similares a
aquellas obtenidas en la formación Pachón (Secuencia “Río Chicharra, Figura 1).
Geología Estructural y Tectónica, Discusión
Desde el punto de vista estructural el dominio oriental (Paneles 1, 2, Cordillera Frontal) se
caracteriza por una deformación de piel gruesa con grandes bloques de basamento con su
cobertura solidaria, inclinados al oeste y levantados hacia el este a lo largo de las fallas Santa
Cruz y Mondaquita. Al aproximarse hacia el oeste a la falla Pelambres, las lavas de la
formación Pachón (o “Abanico” s.l) del Panel 2 están involucradas, en un angosta faja
plegada y corrida de piel delgada, que, en las nacientes del río Carnicería incluye al menos
tres láminas de corrimiento que exhiben geometrías de rampas y flats aumentando el oeste el
manteo de las distintas láminas de corrimiento. El dominio occidental (Panel 4) presenta el
estilo estructural típico de la Cordillera de la Costa: un gran bloque, sin deformación (salvo la
que afecta al Cretácico superior al sur de Cuncumén) formado por secuencias con suave y
monótona (< 25°) inclinación al oeste.
Separando ambos dominios, los afloramientos de la formación Pelambres entre las fallas Los
Pelambres y Totoral (Panel 3) muestran una deformación extrema, con capas subverticales, o
con fuerte inclinación hacia el oeste, lentes tectónicos desgarrados limitados por fallas
inversas anastomosadas, e incluso, sobre la traza de la falla Los Pelambres, en el valle del Río
Totoral, pliegues subisoclinales propios de una zona afectada por deformación dúctil de
relativamente elevada temperatura. Esta zona de intensa concentración de la deformación
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representaría una zona mecánicamente débil (cuenca extensional, o depresión volcanotectónica del Oligoceno superior-Mioceno inferior) que colapsó debido a la colisión entre los
bloques rígidos fuertemente desacoplados de la Cordillera Frontal, al este, y la Cordillera de
la Costa al oeste , de manera similar a la descrita en recientes modelos experimentales [7].
Este episodio de deformación, durante la cual el bloque de la Cordillera de la Costa habría
sido transportado hace el este sobre el núcleo rígido de la Cordillera Frontal ocurrió en el
Mioceno inferior como lo indican las edades de 21.7±0.4 y18.5±0.4 Ma obtenidas en
intrusivos granodioríticos sin a post-tectónicos emplazados en parte, en la falla Totoral
(Figura 1). Estas observaciones llevan a cuestionar, a lo menos para esta región, la validez de
modelos tectónicos propuestos para la evolución tectónica de Chile Central [8] que explican
la deformación neógena de la Cordillera Principal a partir de la simple inversión de la
“Cuenca Extensional de Abanico”. La tectónica de piel gruesa de la zona oriental es el
resultado de eventos más jóvenes ya que la falla Mondaquita levanta a lavas de la formación
Pachón sobre el Complejo Volcánico Laguna del Pelado (18 Ma) mientras que la falla Santa
Cruz transporta hacia el este a granitos paleozoicos sobre conglomerados y areniscas, en cuya
base se encuentran un delgado nivel de lavas andesíticas del Mioceno inferior.
______________________________
(*) Todas las edades mencionadas en el texto corresponden a nuevas dataciones U/Pb
Referencias
[1] Cristallini, E., Mosquera, A., Ramos, V. (1995) Estructura de la Alta Cordillera de San
Juan.. Revista de la Asociación Geológica Argentina, 49 (1-2), 165 - 183.
[2] Alvarez, P (1996). Los depósitos triásicos y jurásicos de la Alta cordillera de San Juan. En
Ramos et al. (1996).Geología de la región del Aconcagua, provincias de San Juan y
Mendoza. Dirección Nacional del Servicio Geológico. Anales 24 (5), 59-137, Buenos Aires.
[3] Cristallini, E., Ramos, V. (2000), Thick-skinned and thin-skinned thrusting in the La
Ramada fold and thrust belt: crustal evolution of the High Andes of San Juan, Argentina (32°
SL). Tectonophysics, 317, 205–235
[4] Rivano, S., Sepúlveda, P. (1991). Hoja Illapel. Región de Coquimbo. Servicio Nacional
de Geología y Minería, Carta Geológica de Chile, 69, 1–132.
[5] Lencinas, A., Tonel. M., (1993) La Brecha Sur del Yacimiento de Cobre Porfídico de
Pachón, San Juan, República Argentina. XI Congreso Geológico Argentino, Actas, V, 241247
[6] Perelló, J. Sillitoe, R.H., Brockway, H. Posso, H., Mpodozis, C., (2009) Contiguous
Porphyry Cu-Mo and Cu-Au Mineralization at Los Pelambres, Central Chile, (este congreso)
[7] Willingshofer, E., Sokoutis, D, 2009, Decoupling along plate boundaries: Key variable
controlling the mode of deformation and the geometry of collision mountain belts, Geology,
37 (1) 39–42;
[8] Charrier, R., Baeza, O., Elgueta, S., Flynn, J., Gans, P., Kay, S. M., Muñoz, N., Wyss,
Zurita, E., 2002, Evidence for Cenozoic extensional Basin development and Tectonic
Inversion , south of the flat -slab segment, southern Central Andes, Chile (33°-36° SL ),
Journal of South American Earth Sciences , 15-117-139
3
OMch
OMp
Olp
Sec Río Chicharra
(24,9-22,2 Ma)
Fm Pachón
(22,1-21,6 Ma)
Fm Pelambres
(33,4-25,2 Ma)
Pz-Tr
Mz
Ci
Cs
Palg
Palg
10 km
Eog
Ci
?
Ci
?
Cs
Ci
4
Cuncumén
Cs
+ +
+
+
+ +
+
+
OMch + +
+
+
+
+
+
+
+
+
OMp
Olp
OMch
Cs
OMp
El Pachón
Los Pelambres
2
Pz-Tr
3
OMp
Milp
Mz
Mz
Cerro Mercedario
1
Pz-Tr
Figura 1: Mapa geológico-estructural esquemático de la zona de Los Pelambres-Cerro Mercedario indicando fallas
mayores y límites de los dominios estructurales (“paneles”, 1-4) mencionados en el texto.
La edades indicadas
correponden, exclusivamente,
a dataciones U/Pb en circón
Permo-Triásico
Jur-Cret Inf sed
Cretácico inf, volc sed
(90,6 Ma)
Cret sup, volc-sed
(74,7-71,4 Ma)
Intrusivos paleocenos
(58,1 Ma)
Intrusivos Eocenos ?
+ +
+
Intrusivos Mioc Inf
(21,7-18,5 Ma)
Eog
Milp
C Volc Lag del Pelado
(18,4-18,3 Ma)
?
Falla
Int Mioc med- sup
(15,4-11,8 Ma)
+
LEYENDA
uita
on da q
Falla M
ón
Pach
otoral
Cruz
Santa
Falla
Argentina
s
bre
elam
as P
Fall
Falla T
+ +
+
+ + +
+
+
+
Chile
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