GEOLOGIA
DE
LA
BASE GABRIEL
GONZALEZ
VIDELA
(ANTARTICA)
Por
ABSTRACT
RESUMEN.
I�TRODUCCION
Materia del Infonne
Ubicacion
Agradecimientos
BOSQUEJO GEOLOGICO DE LA BASE Cenerahdades
El Complejo Igneo Metamorfismo de Contacto
147
147
147
147
148
148
148
148
149
151
152
154
H1STORIA GEOLOGICA
REFERENCIAS
ANEXO.
Mapa Geologico de la Base.
GEOLOGIA
DE LA BASE
GABRIEL
GONZALEZ
VIDELA
-ANTARTICA*
po r
Martin
Halpern··
ABSTRACT
The
geological
Ieactures of base "Gabriel Gonzalez vtdela", in Tierra deO'Higpns,
andIsla UtiI situated about 12 km. north from thebase. arebeingstudied.
The field work was done during austral summer 1960/61 and
petrographic
determinationswere done at the Universityof Wisconsin.
Therocks correspond toandesite sills,porphyritic andesite,
plutonic
bodies ofquartz diorite.aplites
dykes and smallsectionsof metamorphosedsediments.All theigneousrocksaresupposedtobe crystallization-differentiation
products
of a commonparental magma according to Dr. Adie's thesis: ADm (1955).
From the observed field
relationships,
thegeologic
history wasa follows:Youngest (3) Intrusion of the quartz diorite batholitic body and aplite dykes
coupled
with tectonic disturbances in the Antartlc Peninsula.(2) Intrusion of the
porphyritic
andesite andandesite sills.(1)
Depositionof the arenaceous and conglomeratic sediments. OldestRESUMEN
Se estudian las caracterlsticas geol6gicas de la base "Gabriel GonulaVidela". en la Tierra
de. O'Higgins,y dela Isla Util,ubicada 12 km. al nortedelabase.El trabajode campo fuedes. arrollado durante el verano austral
1960/61,
mientras las determinaciones petrogrificas sc dectuaron en la Universidad de Wisconsin.
Lasrocas corresponden a filones mantes andestrlccs,andesltas
porfirtttcaa,
cuerpoeplut6nicos
lie dioritascuardferas,diques apUticos y pequefiaesecciones de sedimentos metamorfoseados. Se supone, de acuerdc con la tesis eatabledda per AD[E
(1955),
que las rocas fgneas sentodas productos de la cristalizaci6n diferencial de un magma parental comun. De las relacicnes de campo cbservadas,la historia geol6gica fue]a
siguiente:
Juvenil (3) Intrusi6n del cuerpo batoUtico de diorita cuarctfera, y diques
apHticos
uocia·'. dos con perturbacicnes tect6nicas en la Peninsula Antarttca.
(2) Intrusion de la andesitaporfiritica y Hlcnes mantas andesiticos. Mas antigua (1)
Deposici6n
de los sedimentosarenososy conglomeradicos.INTRODUCCION Materia del informe.
Esteinfonne contiene los
resultados
deltrabajo geologico
de campo. desarro llado durante elveranoaustral1960/61. conjuntamente
con eltrabajo
deIabora-·Recibido
para
supublicaci6n
en octubrede 1961.torio
correspondiente
efcctuado en la Universidad de Wisconsin. Lasdescripcio
nes
petrograficas
se hasan en el estudio, en cortes transparentes, de 70 muestras reunidas en la base cientifica "Gabriel GonzalezVidela",
de la Universidad deChile,
y en la Isla Util.Ubicacion.
Segun
seobserva enlafigura
I.la baseesta situada en 13 Costa Danco, alnorte de la Tierra deO'Higgins
() Peninsula Annirtica. Sus coordenadasgeogralicas
son: 6�0 49'24,8"
Lat. S. y 620 51' 34,8"Long.
W.Isla
Util,
unapequefia
isla en el Estrecho deCerlache,
se encuentra unos 12km. al norte de la base"GabrielGonzalez Videla",
Agradccimientos.
El autor desea expresar su
gratitud
al Gobierno de Chile; a la NationalScience
Foundation, que
financic el programa cientiticocooperative;
al Dr. Ro bert H. Dott,Jr.
de la Un iversidad deWisconsin,
por la lectura y cririca delinforme y,
tambicn,
al seiior David A. Link que actu6 comoayudante
de campo y colaborc en Ia confeccion de los nlapas.BOSQUEJO
GEOLOGICO DE LA BASEGE;'>;ERALIDADES.
Las
principales
caracteristicasgeolngtcas
del area se sefialan en el mapa geologico
de la lamina I. La base esta situada sobre dospequeiias
islas,
can una suoperficie aproximada
de 17.943 m>,separadas
por un estrechocanal,
parcialmente
rellenado can material rnorenico. En el in
forme,
la islaseptentrional
es Hamada Isla Lornnirz y, la del sur, Isla Dott. Entre las is las y el continente existe uncanal de 90m., el cual
puede
ser cruzado apie
con labaja
marea(fotografla
I,
lamina
II)
; este canal y Ia costa oriental de las islas estan cubiertos (on una morena de
bloques
de roeasIgneas
acidas y rocas rnetamorficas.La Isla Lomnitz se (ampone de una serie de
multiples
filones rnantos",
andesttiros. intruidos par un cuerpo
plutonico
de dioritacuareifera;
delgados diques
y
guias
apltcicos
cortan la andesita y la diorita cuarcifera en tada laisla,
pero
son mas abundante a 10
largo
de la costa nororientaI. En laparte
central de lacosta occidental se encuentra una seccion de 6,1 m. de lutitas y limolitas inter
laminadas y rnetamorfoseadas
limitacla,
en el tecbo y en la base, par Iilones mantesandesf ticos.Los Iilones mantes se extienden hacia el sur y ocupan la mitad
septentrional
de Isla Dott.
Aproxirnadamenre
5 m.bnjo
el Iilon mas altohay
una capa de metaconglomerado
de4,2
m. de espesor. Un cuerpo de andesitaporfirltica
o(upa"Evidcncias para considerar la andcsira como una scrtc de
multiples
filoncs mantes en lugarde una serie de flujos, son las sigulentes: I) Ausencta de tcxtura amlgdalolde en la
superficie
superior;
2) Ialta de inclusioncs de la roca subyacente en la andeslta:3)
contactos superior e- 149
-la mitad austral de -la Is-la DOlt, donde esta intruido poT los filones mantos an
desiticos.
EL COMPLEJO iGNEO.
I. Andesira Porfiritica.
En el extrema sur de Isla Dott, la andesita
porfiritica
esta cortadairregular
mente pordiques
deandesitas degrano fino que alcanzan un espesor de0,50
m.Macroscopicamente,
el45%
de la roca estacompuesto
de lenocristales depla
gioclasa gris
clara(hasta
2 mm. dedidmetroj
en una matriz de grano finogris
oscura, En los
afloramientos,
Ia andesitaporfiritica
esta muyirregularmente
fracturada.UnaZOnade dosatresmm. de granamas fino
(chilled
zone)
,corrientemente marca el contacto entre la andesita
porfiritica
y 13 Toea andesitica de grana fino; esta ultimapenetra
en microlracturas dentro de la andesitaporfiri
tica(Iotogralia
2,
laminaII).
La andesitaporliritica
est. tambien cortada porpequefias
guiecillas
blancas de cuarzo ydelgados diques
y vetillas deaplita
querararnenteexceden los0,5m, de
potencia.
LosIenocristales varian entreAn... o y
An:;o;
muestran maclas de Albita'Y Carlsbad-Albita,
Aproximadamente
el I%
de los cristales deplagioclasa
son zonadosalrededor de unnucleo de andesina-lubradorita. En la masa fundamental de gra
no
fino,
mas 0 menos el2<j�
del cuarzo sepresenta
como microfenocristales entreereeidos con
Ieldespato
saussuririzado,
con una textura mirmekitica. Cloritaverde
pal
ida y anfibolaconstituyen
el7r;;,)
de la roca. Losprincipales
minerales accesoriosincluyen
cantidadesrnenores deepidota
granular
y en formadeagujas,
apatita,
zircon,
magnetita
e ilmenita. La matriz, Ia cual tiene unapronunciada
estructura
fluidal,
esuleompuesta
principalmente
de microlitas yfeldespatos
alterados,
2. Andesita,
El
eonjunto
de Iilones mantos andcstricos. de las Islas Lomnitz y Dott, tieneun espesor medidode 210 m. La
potencia
de los filones individuales es dilicil demedir dehido al intenso Iracturamiento y
pobre exposicion
por las cubiertas denieve y guano de
pinguinos,
Donde las condiciones de los aflorarnientos 10 permiten, han sido medidos espesoresde 4 a 7 m. en los filones mantos: sin
embargo,
el contacto entrefilones es dificil de
distinguir.
Laposicion
de los Iilonesmantes varia entre E·W/550
S en el extremo norte de la Isla Lomnitz, y entre N 800 W/770
Sen la Isla Dott.La andesita es una roca de grano
fino,
gris
oscura.Plagioclasa
decomposicion
An40
aAn50
constituye
por 10 menosel25�'�
de la roca y muestra maclas de Al bita y, engrado
menor, deCarlsbad-Albita:
la estructura zonar de laplagioclas.
es rara, pero ocasionalrnente existe con nucleos de
composicicn
An1i3'
La alteraei6n de la
plagioclasa
varia desde areas en la eual se presenta fresca, rnostran doseper£ectamente
maclada,
hasta zonas donde ha sidocompletamente
saussuritizada, exeepto
en un estrecho anillo sodico exterior.Aproximadamente
se enruentra
5�,�
deruarzo quepresenra.
algunas
veces, rnarcada textura mirmekiticacon
plagioclasa
An".
Cloritaverde,
a verdecafe,
constituye
alrededor del10%
raros, La biotita se encuentra como
pequefias
hojitas,
comunmente alterada aclorita verde
palido
que, por suparte,
muestra inclusiones de clinozoisita. LosmineraIes opacos
(2%)
son ilrnenita ymagnet
ita.Los 30m. basales de Ia
andesita,
rnedidosdesde la costa norte de IslaLomnitz,
son altamente brechosos. La zona brechosa esui [armada por
Iragmentos,
de0,2
mm. a 15 cm.de
diarnetro,
angulares
asubangulares
de andeslta alterada yenglo
badaen una matriz finnmcnte cristalina de
plagioclasa
An"
(75%),
maficos(15
a
20'/'0)
y cuarzo(3%).
La naturaIeza del movimiento causante de la brechiza cionnopudo
ser determinadadebido alapobre exposicion.
En toda el area los filones mantas andesiticos estan intruidos por
guiecillas
y
diques
deaplitas
con espesor variableentre0,01
y0,5
m. XenoIitas de andesita se encuentran en losdiques
apliticos
mas gruesos; el contacto entre laaplita
y la andesita es muy nitido, faltando porcompleto
una zona de reacci6n.3. Diorita Cuarcifera,
La diorita cuarcifera
intruye
los filones mantas de andesita a 10largo
de lacostaoriental de Isla Lomnitz y
aflora,
como un gran cuerpointrusivo,'
en laparte
continental de CostaDance,
al este del estrecho canal que separa eI continente de las islas donde se ubica la base.
I\facrosc6picamente,
Ia dior-ita cuarcifera es una roca de granogrueso, de colorgris
claro a medio y rnoteada de verde. De acuerdo con el color,composicion
}' tarnafio delgrano, la diorita cuarcfferapuede
ser diferenciada en tres facies:Facies 1.
La diorita cuarcifera de la Costa Danco es
gris
rnediano con tinte verdosoporel alto contenido de maficos
(15%).
En laplagioclas.
la estructura zonar esapenas
perceptible,
debido a lacompleta
0parcial
saussuritizacion de los nucleosde muchos de los crista les.
La Isla
Util,
ubicada al norte de labase,
esta constituida por diorita cuarcifera identica a la facies I de Costa Danco. Al nivel del mar, en la
parte
centralsur de la
Isla,
se encontraron tres grandesxenolitas,
con diarnetropromedio
de2 m., en la diorita cuarcifera. Las xenolitas son andeaitas
porfiriticas,
gris
media no a oscuro,afaniticas,
con estructura deflujo
bandeada: aunquepueden
rela cionarse con el misrnoperiodo
de actividadignca,
las xenolitas de andesitas de Isla UtiI son muy diferentes de las andesitas de la base "Gonzalez Videla". Diques maficos,
conrumbo E·W y anchode0,5
m., ocasionalmente cortan la dioritacuarcilera a 10
largo
de la costa oriental de la Isla.Facie. 2.
A 10
largo
de Ia costa central oriental de IslaLomnitz,
donde la diorita cuarclfera esta muy
proxima
a las rocas andestticas,
la diorita cuarciferaadquiere
una tonaIidad verde rosado. Una disminucion del contenido de maficos(8%)
yun aumento en el contenido de
Icldespatos
alcalinosproducen
este cambio decolor.
-151
-de cristales de
plagioclasa
son zonados y ellos muestran solopequefia
saussurl tizaci6n.Facies 3.
Inmediatamente al sur de la oficina
cientifica,
1a diorita cuarclfera cambia a una facies de grano mas fino.Aqut, hay
un aumento en la cantidad de ortoclasaquecon la
plagioclasa
forma el30'70
de la roca; el cuarzo tambienconsrituye
al rededor del30'70
de laroca. Por el aumento de losfeldespatos
alcalinos,
la dio rita cuarctfera enestapequena
areapuede
serconsiderada como microadamelita.Baja
elmicroscopic,
todas las facies de la diorita cuarctfera muestran, gene� ralmente, textura mirmekitica como un entrecrecimientogranoftricc
deplagio
clasa(50'70)
deeomposici6n
Anao
aAn".
ortoclasa(15'70)
y cuarzo(15'70).
Sepresentanmaclas de Albita y
Carlsbad-Albita,
siendo Albita la macla mas comunen la
plagioclasa.
Clorita yanfibola,
sobre el20'70.
se encuentran en cristalesverdeclaro,
tabulares,
enpartes
alterados a clinozoisita. Los minerales accesoriosincluyen:
apatita,
zirc6n,
hornblenda verde cafe oscuro, debilmentepleocroica,
yescasas
hojitas
de biotita cafe oscuro. Los minerales opacos(2Cj'o)
sonmagnetita
e ilmenita corrientemente alterada a leucoxeno.
Fotografia
!,
lamina III. Todas las facies de diorita cuarctfera contienen xenolitas, 0,1 a I m.de diametro,de las rocasfinamente cristalinas delos Iilones mantos:
adernas,
estan intrui das pordiques
deaplite.
Una fallarnenor se observa en la diorita cuarcjfera del extreme nororiental
del afloramiento de Costa Danco.
Superficies
de frieci6n y unade1gada
zona de brecha de Ialla indicancasi
exclusivamente movimiento horizontal. En la diorita cuarcifera de esta area seaprecia
unfracturamiento,
mas bien uniformementerectangular,
can Turnbo N-Sy £_\\7.La diorita cuarcifera de la base "Gabriel Gonzalez
Videla",
en base a la tex tura,composicion
y relacionesintrusivas,
puede
formarparte
de los "intrusives Andinos''del Terciario inferior de la Peninsula de Trinidad: ADIE
1955).
4.
Diques
deAplit
a,En toda la Isla Lomnitz y a 10
largo
de la costa entre esta e IslaDott,
losdiques
deaplita
variandesde un espesordepocos mm. hasta0,5 m. eintruyen
losHloncs mantas
andesfticos,
Ia andesitaporfirttica
y la diorita cuarcifera.Los,
diques muestran Iallas normales e inversas menores
siendo,
elmovimiento,
medido en cenrimerros.
La
aplita
esrosada,
de grano fino a rouyfino,
con textura sacaroide. Feldespato microclino
(55';0)
y cuarzo(40%)
son los mineralespredominantes,
Lamicroclina ha sido
caolinizada,
resultando un maclado residualenrejado.
Zirc6n y hornblenda son losprincipales
minerales accesorios.Agujas
deapatita
Y rutileson raras. La
magnetita
esta presente enpequenas
cantidades COffiO el unico mineral opaco.
METAMORFISMO DE caNTACTO.
l. Sedimentos arcil1osos.
En la costa central occidental de Isla Lomnitz aflora una seccion de
6.1
m.tie-nen unaactitud deN64°
E/89°
S Y estanenposicion
normal.
segun
queda
demos trado por la fina laminacion cruzada, EI espesor de las laminas individualesvaria de 1 mm. a 1,5 em. y muestran contactos muy rutidos. Se observa estratifi
cacion
microgradada
y una buena clasificacion en las lutitas y limolitas interla minadas(fotografia
4.
lamina1II).
EI contacto entre los metasedimentos y losfilones mantas andesiticos sub y
suprayacentes.
es muy nitido eirregular. AIgu
nasdelgadas guias
de cuarzo, de 1 mm. a 2 mm. deancho,
cortan los metasedimentos. Se encuentran Iormas de acarreo, microfallas y delicada estratificaci6n
cruzada.
Aunque
13 estrarificacion cruzada es rara, en todos los casos se demues Ira unpaleoescurrimiento
de direccion desde ENE al WSW.Baja
elmicroscopic,
losgranos de cuarzo se observanrecristalizados,
formando un mosaico alrededorde losconstituyentes
micaceos y maficos. Clarita y sericitaforman 13 matr
iz,
mientras magnet ita,pequefios
granos de biorita(raros)
y zir c6n son los minerales accesorios.2.
Conglomerados
arcillosos.En Isla
Dolt.
aproximadamente
cinco metrosdebajo
del Iilon manto andesftico mas
superior.
aflora una capa de 4.2 rn, demetaconglomerado.
Tiene unaposicion
cercana a N65°E/600
S Y esta limitado arriba yabajo
por los filones mantas andesiticos. Los contactossuperior
e inferior delmetaconglomerado
conlos filones
inyectados
son nitidos y muyirregulares.
EI
metaconglomerado
se compone defragmentos
redondeados a subredondeados en una matriz Iimosa metarnorfoseada. Los
fragmentos
liticos son levementeelongados
en direccion este-oeste, Nohay
clasificacion en elmetaconglomerado.
Los
fragmentos
redondeados de rocasvarian en tamafio desde granos aguijarros
y consisten de cuarzo
(95%).
desde I mm, a I em. de diametro: areniscas(1%)
con cuarzo recristalizado como cemento, desde 1 em. a 3 em. de
diametro:
dioritacuarcifera
(3��),
desde 1 em. a 5 em. de diametro. La matriz es carbonosa y haIluido sinuosamcnte alrededor de los
Irugmentos
de roeas. Enlugares
donde la razon matriz:fragmentos
es muy alta(80: 12).
la rocaadquiere
una texturaIilitica,
Los mineralesaccesorios
incluyen
granate
(?)
que se presenra como idioblasto en la matriz:magnetita
en la matriz y como inclusiones en el cuarzo: cantidadesmenoresde biotita cafeoscura, y zircon.
HISTORIA GEOLOGICA
ADlE
(1955. pag, I)
establece 10siguicnte:
"las rocas de la Tierra de Gra ham-(Peninsula
dePalmer)
son todasproductos
de la cristalizacion diferencialde un magma
parental
comun y forman una serie normalcalco-alcalina,
proba
blemente
conternporanea
con las de la cordilleraPatag6nica
occidental". La geologia
de la base "Gabriel Gonzalez Videla" es una manifestaci6n de apoyo paraesta idea. Un examen de la
composicion
de losfeldespatos
de los
tipos
de rocas-
153-predominantes
y susrelacionesintrusivas,
dan evidencias en favor de la tesis delDr. Adie
segun
se observa en la tabla quesigue:
Tipo
deroeaAplita
Diorita Cuarcifera Andesita Andesita PorfiriticaFeklespato
MicroclinaAnso
aAn"s
An"o
aAn5,o
An40
aAn�o
Etapa
de Diferenciacionmagmatica
Juvenil
1\1a5
antigua
Una continua disminuci6n a travesdel
tiempo
enel contenido deCa,
con uncorrespondiente
aumento en e) contenidoalcalino,
sugieren
un magmaparental
cornun.
De las relaciones de campo
observadas,
la historiageo16gica
fue lasiguiente:
Juvenil
(3)
Intrusi6n del cuerpo batolitico de dioritacuarcifera,
ydiques
apllcicos
asociados conperturbaciones
tectonicas en Ia Peninsu la Antartica.(2)
Intrusion de la andesitaporfirtrica
y filones mantos andesiticos. Masantigua (I)
Deposici6n
de los sedimentos arenosos yconglorneradicos.
ADIE
(1954)
indica que las rocasgraniticas
del Precambrico a Paleozoico(?)
inferior,
del"complejo
basamento". afloran a 10largo
de la costacentral occidental de la Peninsula Antarttra
(en
la vecindad de Isla Adelaide y al noresie de 13 Tierra deAlejandro
I)
. Estudios recientes de Ia diorita cuarciEera que afloracomo nunataks a 10
largo
de la CostaEights
del Mar deBellingshausen.
rnuestran una
pronunciada
lineacion de los minerales rnaficos. Estas dioritas cuarciferas scconsideran de edad Paleozoica
(A.
DRAKE,1961.
comunicaci6npersonaljv,
can la Iineacion
presumiblemente
desarrollada durante los movimientosorogeni
cos conocidos en la Peninsula Antrirtica pa.ra el Cretaceo
superior
a Terciarioinferior. Es, entonces,
probable
que los cuerpos batoliticos de diorite cuarclfera fueran tambienemplazados
en la vecindad de la base "Gabriel Gonzalez Videla" durante laepoca
Paleozoica: y, pOT erosion. ellos sirvieron como fuente de suministro par� los
guijarros
de diorita cuarcffera encontrados en losmetaconglome
rados de ]a base "Gabriel Gonzalez Videla". Asi, los sedimentos metarnorficos de contacto tie la base sonprobablemente
del Paleozoico(?)
superior.
Utilizando las direcciones depaleoscurrimiento
observadas en los metasedimentos arcillososde Isla Lomnitz y
suponiendo
que las corrientes detransporte
se movian perpendicularrnente
a la fuente de suministro, el batolito de diorita cuarcifera seencontraria al ENE de la actual ubicaci6n de la base.
Antes del
plcgamiento
de los sedimentos e intrusion de la dioritacuarcifera,
Iueron
emplazaclos
los filones mantos andestricos. ADl�(1954)
seiiala que du rante elperiodo Jur.isico
existi6 una intensa extrusion deflujos
andesiticos enla Peninsula Antartica. Con toda
probabilidad
fue durante esteperiodo
cuandose
presentaron
la andesitaporfirftica
y los filones mantos andesiticossiguiendo
••
Avery Drake Iue gcologo a bordo del U. S. S. Glacier durante ('I viaje a traves del hielo
en el Creraceo-Terciar-io
(1)
inferior,
Ia intrusion del cuerpoplutonico
de dierita
cuarcifera,
losdiques
deaplita
y lasguias
que marcan la Iase mas dclda delmagma
parental
comunintruyendo
elcomplejo
igneo
ymetamorfico.REFERENCIAS
ADIE,
R.J. (1954);
ThePetrology
of GrahamLand;
1. The BasementComplex;
Early
Paleozoic Plutonic and VolcanicRocks,
Falkland IslandsDepen
dencies
Survey
ScientificReports,
N9II,
22pag,
(1955);
ThePetrology
of GrahamLand;
II. The AndeanGranite-Gabbro
Intrusive
Suite,
Falkland IslandsDependencies
Survey
ScientificReports,
,,'
c§j)1
UTIL ..'.
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Mapa Geo16gicode ]a Base
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MAPA GEOLOGICO DE LA BASE GABRIEL GONZALEZ VIDELA
PENINSULAANTARTICASEPTENTRIONAl,ANTARTICA
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... _,_..._,fi_
Fctografta I. vista aerea de la Base Gabriel Gonzalez Videla y de la Costa Dance vecina.
Fotografta 2. Ccmacto entrelaandesita
porfirtuca
)' larora andcstnca de grano fino. 1'.'\ = Andcsila porfirtnca.A = Fuon mantoandesitlro.
fotografia 3. Diorha cuarrffcra de la Base Gahriel (;0111;\1(7 Vldela. Se obscrva ptagloclasa alrcrada )" Lcxlura minnekutca.
Aumcntc R \ClC� l.U1potarbada
FOlu)?rafia 4, Linnuitas v luthas
inn-rluminadav que mue-tran
buena rlasifiracion , csrrarttica cion rnicrogradada (en las lami nas obscuias).