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Nuevo esquema estratigrfico para las sucesionestrisicas expuestas en el rea de Augusta Victoria, regin

de Antofagasta.

Diego Montecino1,2 *

, Natalia Astudillo1, Rodolfo Ferrando

1y Verni ca Oliveros

2.

1 Servicio Nacional de Geologa y Minera (SERNAGEOMIN), Av. Santa Mara 0104, Providencia, Santiago, Chile2 Departamento de Ciencias de la Tierra, Facultad de Ciencias Qumicas, Universidad de Concepcin, casilla 160-C,Concepcin.

*Email: diego.montecino@sernageomin.cl

Resumen. Variados autores han propuesto diferentesesquemas estratigrficos para los depsitosvolcanosedimentarios, sedimentarios continentales ymarinos del Trisico Superior expuestos en laprecordillera de la regin de Antofagasta (2400-2430Sy 6900-6930W). Sobre la base de nuevos estudios

estratigrficos, sedimentolgicos y paleontolgicos sepropone, de manera formal, un nuevo esquemaestratigrfico para estos depsitos. De acuerdo con estenuevo esquema, los afloramientos anteriormenteasignados a las formaciones Agua Dulce y Profeta, sonreasignados a las siguientes unidades: 1) Estratos CerroRincones (Permo Trisico), 2) Formacin Sierra deVaras (Carniano- Noriano) 3) Formacin Cerro La Ballena(Trisico Superior- Jursico Inferior) y al 4) MiembroInferior de la Formacin Profeta (Retiano). En el presentetrabajo se revisan los esquemas anteriores y se justificala proposicin de este nuevo esquema.

Keywords: Augusta Victoria, Trisico Superior, Sierrade Varas, Cerro La Ballena, Profeta

1 Introduccin

La zona de estudio se localiza en la regin de

Antofagasta, entre los paralelos 2400' y 2430' S y los

meridianos 6900' y 6930' O (Figura 1). Las rocas

estratificadas del Trisico expuestas en este sector, han

sido estudiadas por Chong y von Hillebrandt (1985),

Maksaev et al. (1991), Marinovic et al. (1995) y

Matthews et al. (2007), durante diferentes trabajos

estratigrficos, sedimentolgicos y de mapeo regional.

Cada una de las propuestas estratigrficas realizadas por

estos autores, son distintas litolgicamente entre s ydifieren de las definiciones originales de las unidades

litoestratigrficas reconocidas, sin embargo, conservan

los mismos nombres formales (Figura 2).

La mayora de estas propuestas, hacen uso del nombre

Formacin Agua Dulce para referirse potentes sucesiones

volcanosedimentarias acumuladas durante el Trisico

Superior, aun cuando se demostr (Mpodozis et al.,

1993), que la edad de esta Formacin en su localidad tipo

es Paleozoica.

Lo anterior justifica la realizacin de una correcta

caracterizacin de estas sucesiones, sobre la base de sus

relaciones estratigrficas y propiedades litolgicas, con la

finalidad de corregir y establecer otra nomenclatura

estratigrfica.

Figure 1. Zona de estudio, indicando la localizacin de losprincipales rasgos fisiogrficos del sector.

2 Nueva propuesta estratigrfica

Sobre la base de nuevos estudios estratigrficos,

sedimentolgicos y paleontolgicos efectuados desarrollo

de la Carta geolgica Augusta Victoria, por el

SERNAGEOMIN, se ha logrado caracterizar de manera

preliminar y correlacionar, sobre la base de sus

similitudes litolgicas y datos geocronolgicos, las

sucesiones trisicas del rea de estudio, con al menos

cuatro unidades litoestratigrficas distintas, tres de ellas

definidas por otros autores en reas adyacentes a la zona

de estudio (Figura 2). Estas unidades son, los Estratos

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Cerro Rincones (Permo- Trisico), y las formaciones

Sierra de Varas (Noriano -Retiano), Cerro La Ballena

(Trisico Superior - Jurasico Inferior) y el Miembro

Inferior de la Formacin Profeta (Retiano). Todas estas

unidades, pueden ser representadas en mapas a escalas

adecuadas (1:50.000, 1:100.000), requisito fundamental

para definir formaciones (Salvador, 1994).

El objetivo de proponer una nueva clasificacinestratigrfica obedece fundamentalmente a:

1) Discrepancias entre las litologas, relaciones de

contacto y edad de las unidades reconocidas en este

trabajo y las definidas en la localidad tipo de las

formaciones Profeta (Chong, 1976, enmendada por

Bogdanic, 1983 y Chong y von Hillebrandt, 1985) y

Agua Dulce (Garca 1967), indicando que las unidades

litoestratigrficas expuestas en la zona de estudio no son

correlacionables.

2) Las clasificaciones anteriores no obedecen las

normas establecidas en la Gua EstratigrficaInternacional (Salvador, 1994) para la definicin de

unidades litoestratigrficas.

2.1 Estratos Cerro Rincones (Permo - Trisico,este trabajo)

Corresponde a un conjunto de brechas a conglomerados

brechosos de bloques con mala seleccin, muy bien

cementadas y con escasa matriz, constituida

principalmente por cuarzo. Los clastos son angulosos a

subredondeados cuyos tamaos varan entre 2 cm y 3m,

siendo comn los tamaos entre los 40 y 70 cm. Tanto la

matriz como los clastos corresponden a fragmentos derocas subvolcnicas, con desarrollo de texturas

porfdicas. En la parte superior de esta unidad, las

brechas antes descritas se intercalan con escasos y

reducidos niveles de litarenitas de potencia decimtrica

(Figura 3).

Esta unidad, se expone en ladera oeste de la Sierra de

Varas y aproximadamente 4 km al suroeste del cerro

Rincones.

Su relacin estratigrfica con las rocas paleozoicas y

trisicas se desconoce, pues solo fue posible reconocer

contactos por fallas de esta unidad con rocas volcnicas y

piroclsticas del Carbonfero - Prmico Inferior y con laFormacin Sierra de Varas (Noriano - Retiano). Sin

embargo, Al sur del rea de estudio, rocas equivalentes

litolgicamente, descansan discordantes sobre el

basamento gneo del Paleozoico Superior.

Su edad ha sido acotada de forma preliminar al lmite

Permo -Trisico, sobre la base de las relaciones

estratigrficas observadas al sur del rea de estudio. Sus

condiciones de sedimentacin aun son un tema de

discusin, pero se cree representaran la sedimentacin

rpida de flujos de detritos en pequeas cuencas

intermontanas aisladas.

2.2 Formacin Sierra de Varas (Retiano - Noriano,Marinovic et al., 1995; emend. Contreras, 2014)

Corresponde a una sucesin compuesta por tobas de

ceniza y de lapilli, intercaladas con conglomerados y

areniscas tobceas que gradan una serie sedimentaria

constituidas por fangolitas, areniscas lticas y

conglomerados polimcticos con intercalaciones de

niveles calcreos continentales. Hacia techo, engrana con

niveles calcreos fosilferos de origen marino, mostrando

una sedimentacin transicional (Figura 3).

Esta unidad fue definida por Marinovic et al. (1995) y

posteriormente enmendada por Contreras (2014), quien

diferencia tres miembros informales, los que descansan

sobre el basamento gneo del Paleozoico Superior e

infrayacen al Jurasico marino.

Su edad mxima queda acotada por la presencia de

niveles tobceos con edades U-Pb de 211 Ma (Noriano,Astudillo et al. in prep.) y su edad mnima por el

contenido fsil presente en las rocas calcreas de

Miembro Inferior de la Formacin Profeta, entre los que

destacan Otapiria sp., Retiophylliasp. y Astraeomorpha

sp. (Rubilar, in prep.).

Para esta unidad, se ha sugerido un ambiente de depsito

continental, asociado a los sectores distales de un sistema

de abanicos aluviales, producto de flujos en mantos y

canalizados y al desarrollo de pequeas cuencas

lacustres, en parte contemporneas a episodios

volcnicos explosivos, evidenciados numerosos niveles

tobceos.

2.3 Formacin Cerro La Ballena (TrisicoSuperior Jursico Inferior; Muoz, 1989; emend.Marinovic et al., 2007)

Esta unidad corresponde a una sucesin

volcanosedimentaria compuesta por tobas lapilli lticas y

de cristales, pararuditas oligomcticas gruesas con

intercalaciones de arcosas lticas de grano grueso a medio

y tobas de lticos y cristales, expuestas en el cerro

Pascua. Adems, se asigna a esta unidad, un conjunto de

lavas porfdicas y vesiculares de composicin andestica

que afloran en el extremo noreste del rea de estudio, al

este de las lomas W (Figura 3).

Esta unidad fue definida por Muoz (1989), incluyendo

en su definicin original, las rocas expuestas en el cerro

homnimo (2350'). Posteriormente, Marinovic et al.

(2007), enmienda la definicin original, considerando

como parte de esta unidad los afloramientos de rocas

piroclsticas del cerro Elvira (2335') y niveles de

areniscas, calizas y lavas baslticas y andesticas,

expuestas en el cerro Mastodonte (2340').

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La edad de la Formacin Cerro La Ballena est dada por

sus relaciones estratigrficas. En el rea de estudio,

sobreyace, en discordancia, a las tobas y prfidos

riolticos del Carbonfero-Prmico Inferior e infrayace a

facies marinas del Jursico Medio de la Formacin

Profeta. Adicionalmente, cuenta con una edad U-Pb en

circones de 202, 5 2,0 Ma (Astudillo et al. in prep.),

asociada a los niveles tobceos superiores expuestos en elcerro Pascua.

Esta unidad representara un ambiente de depsito

continental, asociado a los sectores proximales y medios

de un sistema aluvial, vinculados espacialmente a centros

eruptivos.

2.4 Miembro Inferior de la Formacin Profeta(Retiano)

Corresponde a una sucesin sedimentaria marina

compuesta, por conglomerados polimcticos matriz

soportados de variados tamaos y litarenitas de granogrueso a medio, con algunos niveles calcreos

intercalados, las que pasan gradualmente a rocas

carbonatadas, representadas por calizas del tipo

boundstones, floatstones y packstones, en general,

fosilferas y con importante aporte siliciclstico (Figura

3).

Fue definida por Chong (1973), quien la describe como

una secuencia de rocas sedimentarias, marinas y

continentales con intercalaciones de rocas volcnicas en

su base y evaporitas en su techo, que afloran a lo largo de

la sierra de Varas. Diferencia ocho miembros, otorgando

a dos de stos una edad lisica indiferenciada.Posteriormente, Chong y von Hillebrandt (1985),

reestudian estas unidades, logrando a partir del contenido

fsil, reasignarlos al Trisico Superior. Luego, Matthews

et al. (2007), diferencia una unidad informal trisica para

la Formacin Profeta, constituida por areniscas calcreas

finas a gruesas, bien seleccionadas, con intercalaciones

de calcilutitas y calizas finas, con fauna fsil del Trisico

Superior, definicin utilizada en el presente trabajo para

referirse a las secuencias trisicas marinas del rea de

estudio.

Estas rocas se apoyan concordantes sobre las sucesiones

trisicas que afloran a lo largo de la sierra de Varas,

mostrando, en algunos, un contacto gradacional. Ademsse encuentran discordantes sobre las rocas volcnicas e

intrusivas del Paleozoico Superior.

La edad de la seccin inferior de la Formacin Profeta

queda acotada por el abundante contenido fsil presente.

Entre la fauna fsil identificada se encuentran Gryphaea

sp, Retiophyllia sp., Astraeomorpha sp., Otapiria sp. y

Septocardia sp., asociacin que en conjunto permiten

asignar una edad Trisico Superior a estos afloramientos

(Rubilar, in prep.).

Estas rocas han sido interpretadas como el producto de la

sedimentacin asociada al desarrollo de una plataforma

carbonatada somera con abundante aporte siliciclstico.

Figura 3. Cuadro con el esquema estratigrfico propuesto eneste trabajo para el rea comprendida entre los 2400-2430 Sy 6900-6930 O, en la Cordillera Domeyko regin deAntofagasta. En l se sealan en color gris las formaciones delPaleozoico, violeta las del Trisico y celeste las unidades del

Jursico.

Agradecimientos

Este trabajo fue y financiado por la Subdireccin

Nacional de Geologa del SERNAGEOMIN, y el

proyecto Fondecyt N1120715. Al paleontlogo A.Rubilar por su invaluable ayuda en las determinaciones

fosilferas.

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Referencias

Astudillo, N.; Ferrando, R. y Montecino, D. (en preparacin). CartaAugusta Victoria, Regin de Antofagasta. Servicio Nacional deGeologa y Minera, Carta Geolgica de Chile, Serie GeologaBsica. Santiago.

Chong G. 1973. Reconocimiento geolgico del rea Catalina-Sierra

de Varas y estratigrafa del Jursico del Profeta, Provincia deAntofagasta. Memoria de Ttulo (Indito), Universidad deChile, Departamento de Geologa, 284 p.

Chong, G. y Hillebrandt, A. v. 1985. El Trisico preandino de Chile

entre los 2330' y 2600' de lat. Sur. In Congreso GeolgicoChileno, No. 4, Actas 1: 138-154. Antofagasta.

Contreras, J. F. 2014. Estratigrafa de la Formacin Sierra de Varas,Cordillera de Domeyko, regin de Antofagasta entre lascoordenadas 7.273.103- 7.268.892 m N; 481.320-482.290 m E.Memoria para optar al Ttulo de Gelogo. Universidad Catlicadel Norte, Departamento de Ciencias Geolgicas (Indito): 105

pp., Antofagasta.

Maksaev, V.;. Marinovic, N.; Smoje, I. y Mpodozis, C. 1991. MapaGeolgico de la Hoja Augusta Victoria. Escala 1:100.000.Documento de trabajo No. 1. Servicio Nacional de Geologa y

Minera, 1 mapa (Sin texto). Santiago.

Marinovic, N. 2007. Carta Oficina Domeyko, Regin deAntofagasta. Servicio Nacional de Geologa y Minera, Carta

Geolgica de Chile, Serie Geologa Bsica 105: 41 p., 1 mapaescala 1:100.000. Santiago.

Marinovic, N.; Smoje, I.; Maksaev, V.; Herv, M. y Mpodozis, C.1995. Hoja Aguas Blancas, Regin de Antofagasta. Servicio

Nacional de Geologa y Minera, Carta Geolgica de Chile No.70: 150 p. Santiago.

Matthews, S., Cornejo P. y Arvalo C. 2007. Applied regionalgeological study of the central depression of northern Chile

(2310'-2430'S). Servicio Nacional de Geologa y Minera,Santiago, Chile. 2 mapas geolgicos escala 1: 100.000, 1 CD.

Mpodozis, C.; Marinovic, N.; Smoje, I. y Cutio L. 1993. Estudiogeolgico estructural de la Cordillera de Domeyko entre SierraLimn Verde y Sierra Mariposas. Regin de Antofagasta(Indito). Servicio Nacional de Geologa y Minera. y

Corporacin Nacional del Cobre de Chile, 231 p.

Figura 2. Cuadro con los esquemas estratigrficos definidos por diversos autores y en este trabajo para el rea comprendida entre los2400-2430 S y 6900-6930 O, Regin de Antofagasta, Chile. En l se sealan en color gris las formaciones del Paleozoico, encoloraciones violeta las del Trisico y tonos celestes las unidades del Jursico.