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Revisin y nuevos antecedentes del Cretcico Superioren la depresin Central de la regin de Antofagasta.
Rodolfo Ferrando U. y Felipe Espinoza G.Departamento de Geologa General, Sernageomin, Av. Santa Mara 0104, Providencia, Santiago, Chile
* email: [email protected]
Resumen. La unidad informal Estratos de Paradero El
Desierto fue definida por Corts (2000) en el rea de la
Hoja Palestina; corresponde a una secuencia volcnica y
continental del Cretcico Superior bajo que se habra
depositado, en parte, durante la fase tectnica
compresiva "Fase Peruana". Nuevos antecedentes
geolgicos y cronoestratigrficos impulsan una revisin
de las caractersticas y distribucin de los depsitos de
esta y otras unidades similares/contemporneas que
podran estar relacionadas con las condiciones tectnicas
imperantes durante Cretcico Superior.
Palabras Claves: Estratos de Paradero El Desierto,Cretcico Superior, Fase Peruana, depresin
Central Antofagasta.
1 Introduccin
La depresin Central de la regin de Antofagasta, al
menos entre la localidad de Baquedano y el cerro Los
Trigos (2300-2445 S, aproximadamente), puede ser
subdividida en, al menos, dos dominios geolgicos y
morfoestructurales, los que estn limitados por
importantes sistemas de falla de carcter regional. Undominio "oriental" est caracterizado por el desarrollo de
una cuenca y/o depocentros dnde se concentrandepsitos mayormente volcnicos del Paleoceno-Eoceno,
mientras que, en un dominio "occidental", estn
expuestos principalmente sedimentos clsticos y
volcnicos del Cretcico Superior (Figura 1).
Matthews et al. (2007) aportaron en el conocimiento de
la geologa regional del dominio "oriental" de la
depresin Central. Sin embargo, la escasa informacin
disponible hasta la fecha ha impedido lograr un mayor
entendimiento de la geologa del dominio "occidental".
En este trabajo se presenta una compilacin de la
informacin disponible en este sector para el periodoCretcico. La integracin de esa informacin resulta en
la elaboracin de un modelo conceptual que
contextualice los datos de los trabajos previos.
Especficamente, se compilaron e integraron los datos de,
al menos, 7 cartas geolgicas escala 1:100.000
publicados por el Sernageomin: cartas Baquedano
(Basso, 2004), Pampa Unin (Marinovic y Garca, 1999),
Palestina (Corts, 2000), Oficina Domeyko (Marinovic,2007), Aguas Blancas (Ferrando et al., 2013), Los
Vientos (Espinoza et al., 2012) y el informe indito
realizado por Matthews et al. (2007).
2 Los Estratos de Paradero El Desierto
Esta unidad, identificada originalmente por Corts (2000)en el rea de la Hoja Palestina, consiste en una secuencia
de rocas volcnicas y sedimentarias continentales. En el
rea de la carta Aguas Blancas (Ferrando et al., 2013),
rocas asignadas a esta unidad afloran en el sector del
cerro Trapecio. En el rea de la carta Baquedano (Basso,
2004) es correlacionable con la unidad Estratos de la
Quebrada San Cristbal.
Sus litofacies ms comunes corresponden, en general, a
tobas dacticas, lavas andesticas y brechas volcnicas,
pero tambin incluye areniscas y brechas sedimentarias
(por ejemplo, en la vertiente oriental del cerro Trapecio),
areniscas y paraconglomerados (al oeste del cerro
Carrasco; Corts, 2000) o conglomerados, bancos de
areniscas y calizas (quebrada Culebrn, al sur de la mina
Incahuasi; Basso, 2004). En el sector ms austral de este
dominio se estima una potencia mnima de 600 m (sector
Cerro Trapecio), mientras que en la parte central, en el
sector de la Hoja Palestina, se ha estimado un espesor de
al menos 1.000 m (Corts, 2000) y en el sector norte, en
el rea de la carta Baquedano, alcanzara 2.500 m (Basso,
2004). Es decir, se observa un aumento progresivo en los
espesores estimados para esta unidad desde el cerro
Trapecio, en la parte sur, hacia el norte.
Su base aparece expuesta slo en los afloramientos en el
rea de la carta Baquedano, donde sobreyace, en
discordancia de erosin y angular, a la Formacin La
Negra (Basso, 2004). Mientras que se encuentra cubierta,
en discordancia, por una secuencia continental y
volcnica del Cretcico Superior alto (Formacin
Quebrada Mala) a lo largo de todo el sector comprendido
en este estudio. Ambas unidades estn intrudas
profusamente por cuerpos de composiciones variables ycon un amplio rango de edades (ca. 110-61 Ma).
A partir de la compilacin de datos geocronolgicos
disponibles, es posible restringir temporalmente el
volcanismo del Cretcico Superior bajo, a lo largo de la
zona de estudio, al intervalo 100-90 Ma. Por otro lado,
las poblaciones de edades en circones detrticos
reportadas por Ferrando et al. (2013) en rocas
sedimentarias de esta unidad, indicaran el aporte de al
menos tres fuentes: la poblacin mayor corresponde a
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circones con edades del Cretcico Superior bajo (ca. 98-
92 Ma), mientras que otras dos poblaciones menos
relevantes, indican la presencia de circones del
Carbonfero-Prmico (ca. 269-356 Ma) y del Ordovcico
(ca. 437-478 Ma).
En cuanto a su ambiente depositacional, esta unidad da
cuenta de un ambiente sedimentario continental, con un
importante aporte volcnico. Ferrando et al. (2013)interpretaron la ausencia de facies sedimentarias finas
(distales) como evidencia de que los depocentros
estudiados se encontraran cerca de la(s) fuente(s) de
emisin.
3 La Fase Peruana
Durante el periodo de depsito estimado de las
secuencias que conforman la unidad Estratos de Paradero
El Desierto, tuvo lugar un periodo tectnico compresivo
a lo largo de gran parte del margen occidental del
continente, conocido como la Fase Peruana (Steinmann,1929; Jaillard, 1992; Noblet et al., 1996; Cobbold et al.,
2006; Ramos, 2010). En la Cordillera de Domeyko esta
fase tendra su expresin aproximadamente a los 90-70
Ma (Amilibia et al., 2008), y sera responsable, al menos
en parte, del alzamiento y exhumacin de bloques
tectnicos, adems de la formacin de una cuenca de
antepas (cuenca de Atacama), cuyos depsitos
revelaran un carcter compresivo desde el Cretcico
medio hasta hoy en da (Mpodozis et al., 2005;
Arriagada et al., 2006). Nuevos estudios de detalle de las
secuencias sedimentarias cretcicas, en el sector
noroccidental del salar de Atacama, indicaran la
existencia de una fase peruana temprana y otra fasetarda (entre los intervalos 107-83 Ma y 79-65 Ma,
respectivamente; Bascun et al., 2015). Los ciclos
observados por estos autores en las sucesiones
sedimentarias, y las edades obtenidas, muestran que ms
que un evento nico, se tratara de distintos pulsos
compresivos recurrentes en el tiempo, similar a lo
expuesto por Noblet et al. (1996) y Jaillard (1992) para
distintas fases compresivas de los Andes Centrales y
del Norte.
Inmediatamente al oeste, en la cordillera de la Costa, una
compleja sobreimposicin de eventos tectnicos y de
desplazamientos de bloques corticales han sido
registrados durante el Mesozoico (Herv, 1987; Scheuber
et al., 1994; Taylor et al., 1998; Scheuber y Gonzlez,
1999; Grocott y Taylor, 2002). En la actual cordillera de
la Costa se propone para el Cretcico Superior bajo, en
trminos generales, el desarrollo de magmatismo y
depositacin en sistemas de cuencas transtensionales
sinestrales, pasando a un sistema transpresional, con
algunos inter-periodos extensionales alrededor de los 90
Ma (Scheuber et al., 1994; Grocott y Taylor, 2002).
En la zona de estudio, pocos son los antecedentes
expuestos que apuntan a distinguir los probables efectos
que este perodo compresional habran tenido a lo largo
de esta franja de la depresin Central. Sin embargo, tanto
Corts (2000), Basso (2004) y Ferrando et al. (2013)
interpretan la discordancia entre los Estratos de Paradero
El Desierto y la Formacin Quebrada Mala como el
efecto de un evento tectnico ocurrido en el intervalo 90-
78 Ma. Este ltimo sera probablemente equivalente a loque tambin ha sido documentado por Ladino et al.
(1997) en la zona de Sierra de Moreno, al noroeste de
Calama.
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Figura 1. Zona de estudio. Los polgonos verde oscuro y verdeclaro representan la distribucin de los afloramientos de los
Estratos de Paradero El Desierto y de la Formacin Quebrada
Mala, respectivamente. Modificado de Ferrando et al. (2013),
Espinoza et al. (2012), Marinovic (2007), Basso (2004), Corts
(2000) y Marinovic y Garca (1999).
4 Discusin y Conclusiones
Las unidades estratificadas del Cretcico Superior
expuestas en la zona de estudio se pueden agrupar en los
Estratos de Paradero El Desierto y en la Formacin
Quebrada Mala. Ambas unidades afloran principalmente
en el dominio "occidental" de la depresin Central, y su
distribucin de litofacies pareciese estar controlada, en
gran medida, por una serie de fallas, y sistemas de fallas,
de carcter regional (entre ellas, las fallas SargentoAldea, Paradero El Desierto, Cerro Negro, Sierra del
Cobre, Sierra del Buitre, Mina Jardn, Cerro 1986,
Trapecio y Catalina-Dominador). Este arreglo estructural
define una cuenca elongada en direccin N-S, cuyo lmite
norte y sur son la falla Sargento Aldea, en el sector de
Baquedano, y el Sistema de Fallas Catalina-Dominador,
respectivamente.
Especialmente en la franja oriental de este dominio de la
depresin Central, se habran desarrollado los principales
depocentros de estas unidades. Mientras que, en la franja
occidental de este dominio por sobre el hombro de
cuenca (definido por las fallas Paradero del Desierto,
Cerro Negro y Trapecio) se depositaron principalmente
tobas y coladas andesticas.
En particular, los Estratos de Paradero El Desierto
presentan una variacin de espesores que va desde los2.500 m, en los alrededores de la localidad de Baquedano
(Basso, 2004), hasta los 600 m en el sector de cerro
Trapecio (Ferrando et al., 2013). Mientras que al sur de
los 2425' S, las ignimbritas de la Formacin Quebrada
Mala estn apoyadas directamente sobre rocas jursicas(Ignimbrita Los Trigos; Espinoza et al., 2012),
evidenciando el lmite austral de la cuenca de los Estratos
de Paradero El Desierto.
Otras caractersticas importantes para el anlisis son las
siguientes:
1 Dependiendo del sector, distintas unidades subyacendiscordantemente a la Formacin Quebrada Mala: en
algunos es posible observar a los Estratos de Paradero El
Desierto ya plegados (al suroeste del cerro Carrasco;
Corts, 2000), mientras que en otros sectorescorresponden a bloques de basamento del Paleozoico
Superior. Esto indicara que estos bloques de basamento
ya se encontraban expuestos y tambin la existencia de
un evento compresivo que deform las secuencias del
Cretcico Superior bajo, antes de los 78 Ma.
2 Las facies clsticas de los Estratos de Paradero El
Desierto no evidencian una continuidad espacial ni
tampoco una total equivalencia en sus litofacies.
Estas caractersticas parecen tener alguna relacin con
estructuras secundarias de orientacin NE-SO (falla
Culebrn, Green, Palestina), que podran explicar las
variaciones de espesores de norte a sur, la discontinuidad
de los afloramientos de las facies clsticas y las distintasdiscordancias entre las unidades.
Luego, en el dominio geolgico de la depresin Central
"Occidental, el perodo compresivo conocido como
"Fase Peruana", se manifiesta en la discordancia entre los
Estratos de Paradero El Desierto y la Formacin
Quebrada Mala (90-78 Ma), as como en la inversin de
fallas de borde de una cuenca del tipo pull-apart (por
ejemplo, la falla Trapecio; Ferrando et al., 2013), en las
que se depositaron grandes volmenes de sedimentos
clsticos, intercalados con facies volcnicas.
Por otro lado, la franja N-S limitada por los Sistemas deFallas de Mina Jardn (SFMJ) y de Sierra del Cobre
(SFSC), conforma un bloque alzado de basamento que
habra sido un importante depocentro de la cuenca
Quebrada Mala al oriente de cerro Trapecio. Es
probable, entonces, que posteriormente al evento de
deformacin en el intervalo 90-78 Ma, hubo un perodo
extensional, al menos durante el depsito de la
Formacin Quebrada Mala (Campaniano).
Posteriormente, el SFMJ y el Sistema de Falla de
Catalina-Dominador (SFCD), habran sido reactivadosdurante la fase contraccional K-T (Cornejo et al., 2003;
Espinoza et al., 2012; Ferrando et al., 2013), lo cual se
evidencia claramente en la deformacin observada en laFormacin Quebrada Mala.
Con lo observado hasta el momento, no ha sido posible
distinguir entre una "fase temprana" y una "fase tarda"
para el perodo compresivo de la Fase Peruana (sensu
Bascun et al., 2015). No obstante, queda pendiente un
anlisis ms detallado de las siguientes situaciones:
a) En el sector del cerro Caballo Muerto, no queda
completamente claro si el contacto entre rocas volcnicas
de los Estratos de Paradero El Desierto con unidades
intrusivas de ca. 100 Ma es intrusivo o discordante, lo
que podra tener implicancias acerca de la eventual
existencia de un evento de exhumacin importante de la
cordillera de la Costa en el intervalo 100-90 Ma.
b) En algunos sectores es posible observar una aparente
discordancia angular entre facies clsticas y volcnicas
de la Formacin Quebrada Mala, que puede ser acotada
al intervalo 78-75 Ma. Sin embargo, no se ha podidodilucidar una explicacin certera para esta observacin.
Agradecimientos
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Los resultados aqu presentados son parte del proyecto de
cartografa geolgica de la Carta Aguas Blancas,
desarrollado por un equipo profesional del Departamento
de Geologa General, en el marco del Plan Nacional de
Geologa. El financiamiento en su totalidad corresponde
a fondos sectoriales del Ministerio de Minera.
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