indicadores temporales para la historia de la evolución y exhumación de un cinturón metamórfico...

INDICADORES TEMPORALES PARA LA

HISTORIA DE LA EVOLUCIN Y

EXHUMACIN DE UN CINTURN

METAMRFICO PAREADO DEL

PALEOZOICO TARDO EN EL NORTE-

CENTRO DE CHILE (34-3530S)

Arne P. Willner, Stuart N. Thomson, Alfred Krner, Jo-Anne Wartho, Jan R. Wijbrans y Francisco Herv

Sebastin Ramrez Guevara

INTRODUCCIN

Primera vez propuesto por Luis Aguirre (1972)

Sistema de continuo reciclaje

Ar-Ar para peak metamrfico

Datacin de trazas de fisin para enfriamiento

Evaporacin Pb-Pb para eventos magmticos

contemporneos

INTRODUCCIN - PREGUNTAS

Cules procesos son contemporneos en el

cinturn metamrfico pareado?

Puede la naturaleza cclica de la evolucin del

prisma de acrecin ser probada?

Cundo comenz y termin la acrecin?

Cules procesos estn relacionados con el inicio y

el final de la acrecin?

Pueden los mecanismos de exhumacin ser

explicados por las tasas?

Qu ocurri luego del final de los procesos

constructivos como acrecin e intrusin en el

cinturn metamrfico pareado?

MARCO GEOLGICO

Regin entre Pichilemu y Constitucin en la

Cordillera de la Costa del Chile central (34-

3530S)

MARCO GEOLGICO

Serie Occidental

Prisma de acrecin

MARCO GEOLGICO

Serie Oriental

Retro-cua

MARCO GEOLGICO

Granitoides

Calcoalcalinos

Paleozoicos

Batolito Costero del

Centro-Sur de Chile

MARCO GEOLGICO

Cobertura sedimentaria

(Trisico Superior a

Cretcico Inferior)

GEOCRONOLOGA 40AR/39AR

Mtodo calentamiento gradual

Anlisis de ablacin lser UV in situ

W/M


Serie Occidental

Phg en contacto con venas de Qtz

Peak metamrfico (Phg-(Na-Ca)Amp-Chl-Ep)

Paralelas a 2da Foliacin

292 +/- 1 Ma a 308+/-1 Ma

10-30% Ar 10-50 Ma ms joven

Peak metamrfico igual entre distintos tipos de

roca

Phg micaesquisto con Gt (10-13 kbar;390-440 C)

320+/-1 Ma

No trend regional


Serie Occidental

Ablacin lser deformacin

32-42 Ma crecimiento en etapa retrgrada?


Serie Oriental

Venas Qtz y cerca de cristal de And

Edad enfriamiento

296 +/-2 a 301+/-1 Ma

Edad cercana a edad peak de HT-LP?

5% componentes jvenes


Dique Rioltico

Microclina (125-350 C)

138 +/-1 Ma

20% material joven

GEOCRONOLOGA POR TRAZAS DE FISIN

ZIRCN


ZIRCN

206+/-11 Ma a 221+/-12 Ma

No trend

1 muestra: 142+/-7 Ma. 5 km al norte: Dique

Gabroico


ZIRCN


APATITO


APATITO

98+/-6 a 113+/8 Ma

Una muestra 80+/-4 Ma

Largas trazas fusin Ap y asimetra negativa

Muestras bajo 60 C desde los ~95 Ma

Tasas bajas para post Cretcico Medio

Para pre Cretcico Medio 2 alternativas

Ambas alternativas ms las muestras modeladas

implican altas tasas para la zona de

templamiento de la FT del Ap


APATITO

EVAPORACIN PB-PB

Intrusin a 3,5 kbar

305+/-3 Ma ~ HT-LP!

30km al Norte 257+/-1 Ma

Plutn Constitucin 224+/-1 Ma - Lmite

DISCUSIN E IMPLICANCIAS

GEODINMICAS

Edades deposicionales (?)

Serie Oriental ms antigua

Margen pasivo en el Devnico?

Evidencia de inicio de subduccin

Subduccin acrecin enfriamiento

Inicio acrecin

Edad HT-LP / Granitoides

Arco Paleozoico Subduccin

Rango edad HT-LP cae en el rango HP-LT. Cinturn Metamrfico Pareado Contemporneo!

Edad variable para Serie Occidental ~28 Ma


GEODINMICAS

Perodo Exhumacin I Acrecin Continua

Diferencias entre SOcc y SOr

Estimacin profundidad?

- Edad Zrn FT igual para ambos (HT


GEODINMICAS

Perodo Exhumacin I

SERIE OCCIDENTAL

De Peak a 280 C 62-95 Ma duracin

Exhumacin promedio >= 0,19-0,56 mm/ao

Enfriamiento promedio ~0,7-1,9 C/Ma

Ablacin W/M 0,28-0,47 mm/ao

Periodo con poco fallamiento normal

Modelos anlogos acrecin continua por 65 Ma


GEODINMICAS

Perodo Exhumacin I

SERIE ORIENTAL

De Peak a 280 C 57-100 Ma duracin

Exhumacin promedio >= 0,03-0,05 mm/ao

Escazes deformacin post metamrfica despus

de 300 Ma

Estabilidad en retro-cua

En Sur acrecin desde 304 a~215 Ma; Zrn

detrtico de 275 Ma


GEODINMICAS

Perodo Exhumacin II Cambio Geodinmico

280 a 110 C ; 8 a 3 km profundidad

~89-134 Ma duracin

Exhumacin


GEODINMICAS


Charrier, Thiele & Morel

Extensin

Cuencas y elevaciones

Edades Zrn FT ms antiguas sedimento clstico

Basamento contina erosin

Rpida exhumacin ms re-enterramiento

Enfriamiento lento continuo

Estabilidad cortical

Cuencas marinas en Chile central

Diques


GEODINMICAS


Fin de la acrecin Causas?

Retiro del Slab Subductante

Falta de fuente de detritos

Relieve menos pronunciado

Acumulacin de detritos en continente

Clima (Charrier, 1988)


GEODINMICAS

Perodo Exhumacin III

Entre ~115-90 Ma

Enfriamiento >= 3-5 C

Exhumacin 0,08-0,14 mm/ao

Cretcico Medio Convergencia

Arancibia, 2004 y Bravo Espinoza, 2001 Cierre de Cuencas

Falla Pichilemu-Vichuqun?


GEODINMICAS

Perodo Exhumacin IV

De 90 Ma a actualidad

CONCLUSIONES

CONCLUSIONES

Sistema acrecionario activo en Chile central

entre ~320 y 224 Ma

Margen pasivo anterior

Subduccin HT

Peaks metamrficos

Deformacin pervasiva; adelgazamiento dctil en

acrecin basal

Fin acrecin

Al mismo tiempo Series distintas tectnicamente

Proceso cclico en Serie Occidental

CONCLUSIONES

Perodo de extensin

Aceleracin en Cretcico Medio

Vuelta a tasas lentas

REFERENCIAS

Willner, A., Thomson, S., Krner, A.., Wartho, J.,

Wijbrans, J. & Herv, F., 2005. Time Markers for

the Evolution and Exhumation History of a Late

Palaeozoic Paired Metamorphic Belt in North-

Central Chile (34-3530S). Journal of Petrology published April 22, 2005.

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