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SÍNTESIS GEOLÓGICA

In document Carrizal Bajo (página 40-48)

El primer evento registrado en la carta Geología del Área Carrizal Bajo-Chacritas corresponde a la depo- sitación, en el Devónico-Carbonífero, de una potente serie de turbiditas pelítico-arenosas que constituyen el

Complejo Epimetamórfico Chañaral (DCch). Tanto el estilo de la deformación como las asociaciones litológicas

permitieron a Bell (1984, 1987) interpretar que este complejo sedimentario-volcánico se depositó en un cuenca marina de antearco y en un ambiente de abanico submarino, intermedio a distal, durante la construcción

del prisma de acreción del Paleozoico Superior. Esto último aparece confirmado por el hallazgo al sur de la carta de escamas de rocas metamórficas, de protolito volcánico básico, intercaladas estructuralmente con

los metasedimentos turbidíticos, lo que indica que el complejo se habría construido por la adición tectónica de rocas oceánicas profundas en sedimentos más someros (Godoy y Welkner, 2003).

Durante el Anísico-Sinemuriano se depositaron, en discordancia, sobre las rocas devónico-carbonífe- ras, sedimentos areniscas, lutitas, brechas, conglomerados marinos y lavas y domos riolíticos y dacíticos de la Formación Canto del Agua (TrJca). La mayor potencia de estos depósitos se encuentra preservada

en una depresión tectónica ONO que está flanqueada por fallas sinsedimentarias, de similar orientación, y

donde se acumularon alrededor de 2.100 m de sedimentos y rocas volcánicas. La existencia hacia el ESE, en las localidades de Alto del Carmen y San Félix, en la alta Cordillera de Vallenar, de más de 4.000 m de sedimentos de similar ambiente y edad, pertenecientes a la Formación San Félix (Reutter, 1984), sugiere la existencia de una cuenca mayor, de orientación ONO que podría conectar ambos sitios (Charrier, 1979; Suárez y Bell, 1992).

A partir del Pliensbachiano, y marcando el inicio de la subducción andina en esta latitud, se depositaron, de manera discordante, sobre la Formación Canto del Agua, las lavas andesíticas y brechas de la Formación La Negra (Jln). Una discordancia angular como la que existe entre ambas formaciones aparece también representada en la carta Freirina-El Morado (Welkner et al., 2006). Más al norte, entre Chañaral y Taltal, este diastrofismo aparece representado solo por una discordancia de erosión entre la Formación La Negra y

las formaciones subyacentes Posada de Los Hidalgos (García, 1967 sensu Naranjo y Puig, 1984) y Pan de Azúcar (Naranjo, 1978), unidades de edad equivalente a la de la parte alta de la Formación Canto del Agua. Las rocas de la Formación La Negra se extienden a lo largo de toda la costa del norte chileno y representan el arco volcánico relacionado con la subducción jurásica (Mpodozis y Ramos, 1989). Hacia el oriente, en la

Cordillera de Vallenar, afloran secuencias marinas, de edad similar (Formación Lautaro; Segerstrom, 1959),

y representan los equivalentes sedimentarios depositados en el ambiente de trasarco.

Posteriormente, durante el período Jurásico Superior-Cretácico Inferior, se acumularon más al oriente, y por sobre la Formación La Negra, rocas volcánicas, volcanoclásticas y epiclásticas, de ambiente conti-

nental a transicional (Formación Punta del Cobre, JKpc) y rocas sedimentarias marinas (Grupo Chañarcillo;

Formación Sierra La Sosita, Kiso) que representan, respectivamente, asociaciones de tipo arco volcánico y trasarco o intraarco.

Los espesores de las rocas, que se acumularon durante el Jurásico Superior-Cretácico Inferior en la Cordillera de la Costa del norte de Chile llegaron a los 4.000 m en la zona de Vallenar-Domeyko y en la zona de Chile Central, alcanzaron a más de 10.000 m de espesor, en el Cretácico Inferior (Aguirre et al., 1989). Esta enorme acumulación volcánica y sedimentaria, unida a la existencia de frecuentes intercalaciones y/o interdigitaciones marinas someras con escaso componente volcánico, indica que las secuencias se habrían acumulado en cuencas subsidentes en que no se presentaron nunca elevaciones importantes (Lucassen et

al., 1996; Scheuber y González, 1999). Estas características, unidas a las tendencias shoshoníticas (Agui- rre et al., 1989) de las lavas del Cretácico Inferior de Chile Central, sugieren que estas rocas se habrían

depositado en cuencas extensionales. La formación de cuencas como estas es posible en márgenes de subducción desacoplados o ‘en retirada’ (‘retreating subduction boundaries’) (Waschbusch y Beaumont, 1996; Russo y Silver, 1996).

En el Cretácico Inferior bajo-Cretácico Superior alto (Albiano Inferior?-Turoniano) y hacia el este de la carta, se acumularon los más de 2.000 m de sedimentos continentales clásticos de origen volcánico y lavas subordinadas de la Formación Cerrillos (Kc), sobre las secuencias marinas del Cretácico Inferior. La escasez de secuencias volcánicas contemporáneas como posible fuente de aporte sedimentario de la unidad, indica que la cuenca en que se depositó la formación poseería una importante contribución externa al depocentro. Una fuente de material volcánico disponible al momento de la depositación de Cerrillos, corresponde a las secuencias volcánicas que sobreyacen los techos de los plutones de más al oeste. En efecto, las edades

en trazas de fisión de 108 a 86 Ma (Grist in Godoy et al., 2003), reportadas en la Cordillera de la Costa de

Copiapó, confirman la existencia de una fase de exhumación de esta provincia de edad similar a la de la

Formación Cerrillos. La falta de una discordancia angular en la base de la formación sugiere que la exhu-

mación no estuvo relacionada con contracción como han propuesto Aguirre (1985) y Marschik y Fontboté

(2001). Por el contrario, podría estar relacionada con extensión y con la depositación, tierra adentro, de la

Formación Cerrillos como relleno de una cuenca subsidente asociada a la fase extensional, que Mpodozis

y Allmendinger (1993) describen en la zona de Puquios-sierra de Fraga.

Desde el Triásico hasta el Cretácico Superior se emplazaron, tanto en las rocas metamórficas como en las rocas estratificadas anteriores, y de manera progresiva hacia el este, los intrusivos: Complejo Plutónico Carrizal Bajo (Trcb, 208-206 Ma), Granito Algodones (Trga, 203-199 Ma), Granodiorita Capote (Jigdc, ca.

183 Ma), Granito Los Chinches (Jmgch, 162-156 Ma), Diorita San Antonio (Jsdsa, 152-149 Ma), Granodiorita

Sierra Chañar (Kigdch, ca. 131 Ma), Complejo Plutónico Infiernillo (Kii, 131-129 Ma), Complejo Plutónico

Retamilla (Kir, 127-126 Ma), Complejo Plutónico La Higuera (Kih, ca. 122 Ma) y Complejo Plutónico Los

Morteros (Ksm, 69-68 Ma). La migración del magmatismo hacia el este es un hecho comúnmente observado a lo largo de la Cordillera de la Costa del norte de Chile (Zentilli, 1974; Brook et al., 1986; Dallmeyer et al.,

1996; Grocott y Taylor, 2002). Se ha sugerido que este fenómeno podría ser explicado por un mecanismo

de primer orden como es el avance del foco magmático hacia el este, facilitado por la erosión del antearco,

debido a subducción (Mpodozis y Ramos, 1989). Esta posibilidad parece poco probable en un marco de

subducción con placas en desacople mecánico como parece ser la situación en gran parte del norte chileno

durante el Mesozoico.

Las rocas estratificadas mesozoicas y su basamento (Complejo Epimetamórfico Chañaral), fueron des-

plazadas y deformadas por la actividad de tres sistemas estructurales mayores: en la Cordillera de la Costa, la Zona de Cizalle Infiernillo (ZCI, rama occidental del Sistema de Falla de Atacama) y la Faja Plegada y

Corrida de Los Colorados (FPCC, rama más oriental del Sistema de Falla de Atacama en la carta), y en la

Precordillera, la Falla Agua de Los Burros (FAB). Entre 131 Ma y 129 Ma desplazamientos normales de la Formación La Negra (Jln) a lo largo de la ZCI, permitieron el emplazamiento del Complejo Plutónico Infiernillo (Kii) por descenso de su piso plutónico en el colgante de la falla. Más al oriente, la FPCC desplazó de manera sinistral las rocas de la Formación Punta del Cobre (JKpc), y es posible que desplazamientos tempranos, de tipo normal, entre 127 y 126 Ma, hayan permitido también el emplazamiento del Complejo Plutónico Re- tamilla (Kir) por depresión de los pisos plutónicos a lo largo de esta traza. Desplazamientos normales de la

FAB permitieron el emplazamiento del Complejo Plutónico Los Morteros, por depresión del piso plutónico, en el colgante de la falla entre 69 y 68 Ma. Posteriormente, en el límite Cretácico-Terciario, fallas inversas y

pliegues de vergencia occidental se enraizan en esta falla y desplazan las secuencias calcáreas adyacentes

del Grupo Chañarcillo. Esta fase de deformación coincide con la fase contraccional del Cretácico-Terciario doumentada en la región de Inca de Oro (Matthews et al., 2006) y Copiapó (Arévalo, 2005a).

A partir del Mioceno Inferior, y hasta el Plioceno, habría comenzado la acumulación de un importante espesor de depósitos clásticos fluviales, aluviales y estuariales (Gravas del río Huasco, MPligh; Gravas de Challe, MPligc) asociada al ascenso global del nivel del mar durante esa época (Haq et al., 1987). Este proceso habría ocurrido después de un episodio de incisión generalizada en el límite Oligoceno Inferior-Oligoceno Superior (Haq et al., 1987) que habría permitido labrar los paleovalles más importantes de la región que evacuaron su carga sedimentaria en el mar (paleovalle del río Huasco, paleovalle de los llanos de Challe y

paleovalle de la quebrada Totoral, al norte de la carta).

Durante el Pleistoceno-Holoceno se producen sucesivos solevantamientos del continente que quedaron registrados en la región costera como terrazas litorales labradas en el sustrato pre Pleistoceno y en el con-

tinente como terrazas fluviales labradas en las Gravas del río Huasco. AGRADECIMIENTOS

Los autores expresan su agradecimiento al Gobierno Regional de Atacama por el apoyo financiero otor- gado para la realización de este trabajo. Agradecemos a los colegas P. Cornejo y E. Godoy por las valiosas contribuciones realizadas durante el desarrollo de este estudio. De igual modo, agradecemos a A. Díaz por sus oportunos comentarios en el capítulo de Recursos Minerales, a J. Grocott (Kingston University, UK) y A. Cruden (University of Toronto, Canadá) por su contribución en áreas de geología estructural y geocro- nología. Las determinaciones paleontológicas fueron realizadas por A. Mourgues, E. Pérez y A. Rubilar (SERNAGEOMIN), y por D. Frassinetti (Museo Nacional de Historia Natural). Los estudios de factibilidad

de datación K-Ar y conteos modales fueron realizados por L. Cuitiño y L. Varas, respectivamente (SERNA- GEOMIN). Expresamos nuestro agradecimiento al Laboratorio de SERNAGEOMIN, donde se realizaron las separaciones de minerales dirigidas por S. Moraga, y las determinaciones radiométricas lideradas por C. Pérez y S. Matthews. Agradecemos, además, el apoyo logístico proporcionado por la Dirección Regional de Copiapó de SERNAGEOMIN, organizado diligentemente por el Sr. J. Maya y los conductores Sres. J. Lemp, H. Toro y P. Herrera.

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