fajas plegadas y corridas

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RELACIÓN ENTRE LAS ESTRUCTURAS DE RIFT TRIÁSICAS-JURÁSICAS Y EL ESTILO DE DEFORMACIÓN EN LAS FAJAS PLEGADAS Y CORRIDAS ACONCAGUA Y MALARGÜE Laura Giambiagi 1 , Pamela P. Alvarez 2  y Maisa Tunik 3 1  CONICET-IANIGLA Centro Regional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas, Parque San Martín s/n, 5500 Mendoza, Argentina. Email: [email protected]  2  Sipetrol, Vitacura 2236 piso 8, Santiago de Chile [email protected] 3  CONICET-Universidad Nacional de la Patagonia “San Juan Bosco”, km 4. Ciudad Universitaria, 9005, Comodoro Rivadavia, Chubut, Argentina, Email: [email protected]  Palabras claves: faja plegada y corrida, Malargüe, Aconcagua, Cuenca Neuquina, Jurásico INTRODUCCION Las fajas plegadas y corridas Aconcagua y Malargüe se encuentran dentro del ámbito de la Cordillera Principal, entre los 32º30´-34º y 34º-36º S respectivamente (Fig. 1). Ambas fajas presentan una compleja interacción entre la deformación de la cobertura sedimentaria de edad triásica tardía a cenozoica y el basamento estructural, compuesto principalmente por rocas metamórficas e ígneas paleozoicas. La FPC Aconcagua ha sido dividida en dos sectores, norte y sur, a partir de sus estilos de deformación (Giambiagi et al., 2003a). El sector norte se caracteriza por la presencia de niveles de despegue ubicados dentro de la cobertura sedimentaria y por no presentar al basamento involucrado en la deformación (Cegarra y Ramos, 1996; Ramos et al., 1996); mientras que el sector sur ha sido interpretado como estructurado a partir de un nivel de despegue profundo, en el basamento estructural, cuya propagación hacia el antepaís generó un sector oriental de deformación de piel fina (Giambiagi y Ramos, 2002). Figura 1: Ubicación de los depocentros triásico-jurásicos Yeguas Muertas, Nieves Negras-  Alvarado y Atuel, con r especto a las fajas plegadas y corridas Aconcagua y Malargüe.

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  • RELACIN ENTRE LAS ESTRUCTURAS DE RIFT TRISICAS-JURSICAS Y EL ESTILO DE DEFORMACIN EN LAS FAJAS PLEGADAS Y CORRIDAS

    ACONCAGUA Y MALARGE

    Laura Giambiagi1, Pamela P. Alvarez2 y Maisa Tunik3

    1 CONICET-IANIGLA Centro Regional de Investigaciones Cientficas y Tecnolgicas, Parque San Martn s/n, 5500 Mendoza, Argentina. Email: [email protected] 2 Sipetrol, Vitacura 2236 piso 8, Santiago de Chile [email protected] 3 CONICET-Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, km 4. Ciudad Universitaria, 9005, Comodoro Rivadavia, Chubut, Argentina, Email: [email protected] Palabras claves: faja plegada y corrida, Malarge, Aconcagua, Cuenca Neuquina, Jursico INTRODUCCION

    Las fajas plegadas y corridas Aconcagua y Malarge se encuentran dentro del mbito

    de la Cordillera Principal, entre los 3230-34 y 34-36 S respectivamente (Fig. 1). Ambas fajas presentan una compleja interaccin entre la deformacin de la cobertura sedimentaria de edad trisica tarda a cenozoica y el basamento estructural, compuesto principalmente por rocas metamrficas e gneas paleozoicas. La FPC Aconcagua ha sido dividida en dos sectores, norte y sur, a partir de sus estilos de deformacin (Giambiagi et al., 2003a). El sector norte se caracteriza por la presencia de niveles de despegue ubicados dentro de la cobertura sedimentaria y por no presentar al basamento involucrado en la deformacin (Cegarra y Ramos, 1996; Ramos et al., 1996); mientras que el sector sur ha sido interpretado como estructurado a partir de un nivel de despegue profundo, en el basamento estructural, cuya propagacin hacia el antepas gener un sector oriental de deformacin de piel fina (Giambiagi y Ramos, 2002).

    Figura 1: Ubicacin de los depocentros trisico-jursicos Yeguas Muertas, Nieves Negras-Alvarado y Atuel, con respecto a las fajas plegadas y corridas Aconcagua y Malarge.

  • La FPC Malarge ha sido interpretada tradicionalmente como una faja de piel gruesa, cuyas fallas de basamento estaran relacionadas a la inversin tectnica de fallas normales lstricas del rift Trisico-Jursico (Manceda y Figueroa, 1995). Al igual que la FPC Aconcagua, se la puede dividir en dos sectores, al norte y al sur del ro Atuel, de distinto comportamiento estructural. El sector norte presenta una regin con basamento involucrado en la deformacin y otra regin, ubicada al este de la anterior, de comportamiento de piel fina. El sector sur posee un comportamiento de piel gruesa a lo ancho de toda la faja y est caracterizado por una serie de bloques de basamento que limitan zonas de deformacin de piel fina (Manceda y Figueroa, 1995; Rojas y Radic, 2002). Ambas fajas de deformacin involucran a los depsitos trisicos superiores a jursicos medio de la cuenca Neuquina.

    En este trabajo se analiza el estilo de deformacin del sector sur de la FPC Aconcagua y del sector norte de la FPC Malarge, entre los 33 y 35S, en relacin con las estructuras de rift trisica-jursicas previamente identificadas. Asimismo, se discute la relacin temporal entre la deformacin de piel fina y la inversin de fallas de basamento del rift. LOS DEPSITOS TRISICO-JURSICOS Y ESTRUCTURAS DE RIFT ASOCIADAS

    En el sector sur de la FPC Aconcagua las sucesiones jursicas ms antiguas estn

    caracterizadas por ms de 400 metros de pelitas negras intercaladas con niveles finos de areniscas y algunos niveles de mudstones nodulares de ambiente marino profundo. Las mismas han sido nominadas como Formacin Nieves Negras y afloran a lo largo de los depocentros Yeguas Muertas y Nieves Negras Alvarado (Fig. 2) (Alvarez et al., 2000). En este sector cordillerano hacia el Caloviano medio la cuenca fue completamente disecada debido a un fuerte descenso del nivel del mar, depositndose en la misma importantes espesores de yeso cubiertos por conglomerados y areniscas rojas de ambiente continental. El alto grado de acortamiento del sector sur de esta faja hace muy difcil reconocer a las estructuras pre-existentes relacionadas al rift Jursico. La ubicacin de las fallas normales principales ms orientales ha sido inferida por medio de la reconstruccin palinspstica de fallas normales transportadas a partir de un nivel de despegue ubicado en el basamento (Fig. 3, A y B). Estas poseeran un rumbo NNO-SSE, interpretado a partir del rumbo de los anticlinales Yeguas Muertas y Nieves Negras, asociados a ellas (Alvarez et al., 2000; Giambiagi et al., 2003b).

    En el sector norte de la FPC Malarge las rocas trisicas superiores a jursicas inferiores estn integradas por depsitos marinos de la Formacin Arroyo Malo de edad Rhaetiana-Hettangiana media (Riccardi et al., 1997); conglomerados y areniscas con pelitas subordinadas depositados en un ambiente de ros entrelazados perteneciente a la Formacin El Freno, y pelitas negras, areniscas y congomerados depositados en una cuenca marina, pertenecientes a la Formacin Puesto Araya de edad Hettangiana-Toarciana (Lans, 2005). El Jursico medio est representado por pelitas negras de la Formacin Tres Esquinas, cubiertas por evaporitas, sedimentitas finas y carbonatos (Fig. 2). Si bien la alta compresin andina dificulta la identificacin de fallas mayores del rift, la ubicacin y geometra de estas fallas ha sido determinada a partir de la integracin de datos de fallas normales menores, presencia de discordancias sintectnicas y marcados cambios en los patrones estructurales ndicos, con estudios pre-existentes de cambios de facies y de paleopendientes realizados por Lans (2005). El lineamiento Borbolln-La Manga seala la presencia hacia el oeste de ms de 800 m de depsitos de rift, ausentes inmediatamente al este y marca la presencia de la falla maestra del depocentro Atuel en profundidad, claramente visible en las lneas ssmicas que la cruzan. Al oeste del lineamiento se distinguieron dos sistemas de fallas normales principales cuyo movimiento fue sincrnico con los depsitos de sinrift trisicos superiores a jursicos inferiores: un sistema de fallas de rumbo NNE-SSO y un sistema de fallas NNO-SSE. ESTILO DE DEFORMACIN ANDICA

    Segn su estilo de deformacin ndica, en ambas fajas se pueden identificar dos

    sectores, occidental y oriental, de piel gruesa y piel fina respectivamente (Fig. 2). El sector occidental coincide con los afloramientos del rift trisico-jursico y es donde se observan evidencias de inversin tectnica de fallas de dicho rift.

  • Figura 2: A) Ubicacin de los depocentros Yeguas Muertas, Nieves Negras-Alvarado y Atuel dentro del contexto de distribucin de cuencas trisica-jursicas ubicadas entre los 29 y 37S. B) Mapa geolgico simplificado de la Cordillera Principal entre los 3330 y 35S, donde se resaltan los afloramientos de rift trisico-jursicos, las fallas principales de rift y lineamientos que controlaron la apertura de los depocentros Yeguas Muertas, Nieves Negras-Alvarado y Atuel.

  • En la FPC Aconcagua las evidencias de inversin tectnica corresponden a: (i) importantes variaciones en los espesores de los depsitos del rift a ambos lados de fallas inversas de alto ngulo; (ii) presencia de amplios anticlinales de rumbo NNO-SSE interpretados como asociados a fallas lstricas de basamento (anticlinales Yeguas Muertas y Nieves Negras) (Fig. 3, A y B); (iii) la asociacin de estos anticlinales con retrocorrimientos ubicados hacia el antepas, sugiriendo la presencia de una cua de basamento (Fig. 3); y (iv) presencia de fallas interpretadas como de atajo (bypass fault) y de corte (short cut fault) asociadas a los anticlinales (Fig. 3).

    Figura 3: Mapas geolgicos y perfiles estructurales de los depocentros Yeguas Muertas (A), Nieves Negras-Alvarado (B) y Atuel (C). a- ejemplos de retrocorrimientos asociados a cuas de basamento; b- ejemplos de fallas de atajo (bypass faults); y c- ejemplos de fallas de corte (short-cut faults).

  • Las evidencias presentes en la FPC Malarge son ms directas, ya que se observan fallas de mediano a alto ngulo y rumbo NNE-SSO, asociadas a importantes cambios en las facies y espesores de los depsitos de rift, interpretadas como fallas normales invertidas, y lineamientos de rumbo ONO-ESE que cortan a las fallas normales y habran actuado como fallas de acomodacin.

    El sector oriental de piel fina, ubicado inmediatamente al este de los afloramientos trisico-jursicos, se caracteriza por un denso arreglo de corrimientos imbricados, con rumbo norte-sur y despegue en evaporitas y pelitas jursicas superiores a cretcicas superiores (Fig. 3). En este sector no existen evidencias de estructuras extensionales pre-existentes y todas las geometras observadas indican un estilo de deformacin de piel fina. La ubicacin de los corrimientos y los distintos niveles de despegue est relacionada a cambios en las facies y acuamiento de unidades. En este sector es donde se concentra el mayor porcentaje de acortamiento ndico, llegando a acortarse hasta el 78% de su longitud inicial (Giambiagi y Ramos, 2002). RELACIN TEMPORAL ENTRE LA DEFORMACIN DE PIEL FINA Y DE PIEL GRUESA

    La relacin temporal entre los estilos de deformacin de piel fina y gruesa ha sido

    previamente estudiada a lo largo de dos transectas ubicadas a los 3330 y 3450, FPC Aconcagua y Malarge respectivamente. En la FPC Aconcagua, los tiempos de deformacin han sido acotados a partir de la edad de los depsitos sinorognicos y dataciones de unidades volcnicas pre- y post-deformacionales (Giambiagi et al., 2003b). La integracin de estos datos con los estudios estructurales permiti postular que la deformacin de piel gruesa fue levemente anterior a sincrnica con la deformacin de piel fina y ocurri durante el perodo de mximo acortamiento entre los 15 y 9 Ma. En la FPC Malarge, a partir de la relacin entre estructuras, la edad de los depsitos sinorognicos (Baldauf, 1997) y la edad de rocas volcnicas tectnicas y post-tectnicas obtenida a partir de nuevas dataciones Ar/Ar, se estableci que la reactivacin de fallas de basamento en el sector occidental, ocurrida entre los 14 y 7 Ma (Giambiagi et al., 2005), fue coetnea con la generacin de niveles de despegue someros ubicados en el sector oriental, ocurrida entre los 15 y 7 Ma (Baldauf, 1997).

    DISCUSION

    El anlisis de la relacin temporal entre la deformacin de piel fina y de piel gruesa

    permite descartar la hiptesis de una deformacin de piel fina ocurrida con anterioridad a la inversin de fallas de rift pre-existentes (Fig. 4A); ya que segn este mecanismo la inversin correspondera a la etapa de deformacin ms joven. Para sostener la hiptesis del desarrollo sincrnico de fallas de basamento y fallas de cobertura, es necesaria la presencia de un nivel de despegue ubicado dentro del basamento responsable de la generacin del importante acortamiento registrado en el sector de piel fina. Debido a que el mecanismo de inversin de fallas normales pre-existentes no puede explicar por s solo el grado de acortamiento observado en el sector de piel fina ubicado al este, se han propuesto dos mecanismos distintos para compensar dicho acortamiento. En el sector sur de la FPC Aconcagua se infiere la presencia de un nivel de despegue ubicado en el basamento responsable del trasporte de las fallas normales previamente invertidas hacia el antepas (Fig. 4B). De esta manera, la presencia de fallas normales habra controlado la ubicacin de rampas y al sector de deformacin de piel gruesa. En el sector norte de la FPC Malarge, por el contrario, las evidencias estructurales indican que las fallas normales han sufrido una fuerte inversin, que junto a la presencia de fallas de corte en el basamento, habran generado un importante acortamiento que fue trasmitido hacia la cobertura sedimentaria (Fig. 4C). CONCLUSIONES

    Estudios comparados entre el estilo estructural de las fajas plegadas y corridas

    Aconcagua y Malarge, los tiempos de deformacin de piel fina y de piel gruesa y su relacin con las estructuras del rift trisico-jursico, indican que la evolucin de ambas fajas estuvo

  • Figura 4: Posibles mecanismos de interaccin entre el sector con basamento involucrado en la deformacin y el sector de piel fina ubicado al este. A)

    controlada por la presencia de fallas NNO-SSE de borde de rift de los depocentros Atuel y Nieves Negras Alvarado y Yeguas Muertas de la cuenca Neuquina. En el sector del depocentro Atuel, la falla de borde oriental coincidira con el lineamiento Borbolln-La Manga; mientras que para los depocentros Nieves Negras-Alvarado y Yeguas Muertas, las reconstrucciones palinspsticas permiten ubicarlas ms al oeste. De esta manera, la existencia de dos sectores bien diferenciados, de piel fina y de piel gruesa, habra estado controlada por la posicin de fallas maestras del rift mesozoico. Bibliografa Alvarez, P. P., Ramos, V. A., Giambiagi, L. B. y Godoy, E., 2000. Relationships between different

    depocenters of Triassic Jurassic rift systems in the Main Andes of Argentina and Chile. 23 Geological International Congress, Actas en CD.

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