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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.
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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.
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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.
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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).
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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
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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.
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