G E O L O G Í A D E L Á R E A
C A R R I Z A L B A J O - C H A C R I T A S
R E G I Ó N D E A T A C A M A
Carlos Arévalo V.
Daniela Welkner B.
C A R T A G E O L Ó G I C A D E C H I L E
S E R I E G E O L O G Í A B Á S I C A
No. 111 Escala 1:100.000
2008
SERVICIO NACIONAL DE GEOLOGÍA Y MINERÍA - CHILE
S U B D I R E C C I Ó N N A C I O N A L D E G E O L O G Í A
G E O L O G Í A D E L Á R E A
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R E G I Ó N D E A T A C A M A
Carlos Arévalo V.
Daniela Welkner B.
C A R T A G E O L Ó G I C A D E C H I L E
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No. 111 Escala 1:100.000
2008
SERVICIO NACIONAL DE GEOLOGÍA Y MINERÍA - CHILE
S U B D I R E C C I Ó N N A C I O N A L D E G E O L O G Í A
GEOLOGÍA DEL ÁREA CARRIZAL BAJO-CHACRITAS, REGIÓN DE ATACAMA
Escala 1:100.000
CARTA GEOLÓGICA DE CHILE
SERIE GEOLOGÍA BÁSICA, No. 111, 2008
ISSN 0717-7283 Inscripción No. 168.728
© Servicio Nacional de Geología y Minería, Avda. Santa María 0104, Casilla 10465, Santiago, Chile. Director Nacional: Alejandro Vio G.
Subdirectora Nacional de Geología: Renate Wall Z. Derechos reservados. Prohibida su reproducción.
Comité Editor: Paula Cornejo P., Aníbal Gajardo C., Andrew Tomlinson, Renate Wall Z. Editores: Estanislao Godoy P-B., Paula Cornejo P.
Jefe Unidad de Publicaciones: Manuel Suárez D.
Encargada de Publicaciones y corrección idiomática: Soraya Amar N. Diagramación: Mariela González A.
Referencia bibliográfica
Arévalo, C.; Welkner, D. 2008. Geología del Área Carrizal Bajo-Chacritas, Región de Atacama. Servicio Nacional de Geología y Minería, Carta Geológica de Chile, Serie Geología Básica 111: 67 p., 1 mapa escala 1:100.000. Santiago.
Portada: Enjambre de diques que subyace a las dioritas del Complejo Plutónico Carrizal Bajo. Vista desde cerro Barril hacia el sur.
Fotografía: C. Arévalo V. Tiraje: 300 ejemplares
Impreso por: Andros Impresores
CONTENIDO RESUMEN... 5 ABSTRACT ... 5 INTRODUCCIÓN... 6 ESTRATIGRAFÍA ... 7 DEVÓNICO-CARBONÍFERO ... 7
Complejo Epimetamórfico Chañaral DCch ... 7
TRIÁSICO ... 8
Complejo Intrusivo Carrizal Bajo Trcb... 8
Granito Algodones Trga ... 10
TRIÁSICO SUPERIOR-JURÁSICO INFERIOR ... 10
Formación Canto del Agua TrJca ... 10
JURÁSICO INFERIOR ... 11
Formación La Negra Jln ... 11
Granodiorita Capote Jigdc ... 12
JURÁSICO MEDIO ... 13
Granitos Los Chinches Jmgch ... 13
JURÁSICO SUPERIOR ... 13
Diorita San Antonio Jsdsa ... 13
Hipabisales andesíticos y dioríticos de Sierra Granado Jshg ... 14
JURÁSICO SUPERIOR-CRETÁCICO INFERIOR ... 15
Formación Punta del Cobre JKpc ... 15
CRETÁCICO INFERIOR ... 16
GRUPO CHAñARCILLO ... 17
Formación Nantoco Kin ... 17
Formación Totoralillo Kit ... 18
Formación Pabellón Kip ... 18
Formación Sierra La Sosita Kis ... 19
Estratos de Sierra El Toro Kito ... 20
Diorita de Sierra Los Puntudos Kidp ... 20
Granodiorita Sierra Chañar Kigdch ... 21
Complejo Plutónico Infiernillo Kii ... 21
Diorita de Llano de La Jaula Kidj ... 23
Complejo Plutónico Retamilla Kir ... 23
Complejo Plutónico La Higuera Kih ... 24
Formación Cerrillos Kc ... 25
CRETÁCICO SUPERIOR ... 26
Diorita Sierra Galena Ksdg ... 26
Hipabisales riolíticos y dacíticos de Rincón de Cáceres Kshc ... 26
Complejo Plutónico Los Morteros Ksm ... 26
MIOCENO-PLIOCENO ... 28
Gravas de Atacama Mga ... 28
Gravas del Río Huasco MPligh ... 29
Gravas de Challe MPligc ... 29
Depósitos aluviales y coluviales antiguos MPlia ... 30
PLEISTOCENO-HOLOCENO ... 30
Depósitos coluviales PIHc ... 30
Depósitos litorales PIHI ... 31
Depósitos de remoción en masa PIHrm... 31
Depósitos eólicos PIHe ... 32
Depósitos fluviales PIHf ... 32
HOLOCENO ... 32
Depósitos antrópicos Han ... 32
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ... 32 RECURSOS MINERALES ... 34 SÍNTESIS GEOLÓGICA ... 39 AGRADECIMIENTOS ... 41 REFERENCIAS ... 41 ANEXOS ... 47 I DATACIONES RADIOMÉTRICAS ... 48
Tabla 1. Edades radiométricas... 50
Tabla 2. Datos analíticos K-Ar de este trabajo ... 54
Tabla 3. Resumen de los datos analíticos 40Ar/39Ar de este trabajo ... 55
Tabla 4. Resumen de los datos analíticos U-Pb de este trabajo ... 56
II FÓSILES ... 57
Tabla 5. Localidades fosilíferas ... 57
III YACIMIENTOS ... 60
Tabla 6. Yacimientos metálicos ... 60
Tabla 7. Yacimientos de rocas y minerales industriales ... 67
MApA (fuera de texto)
GEOLOGÍA DEL ÁREA CARRIZAL BAJO-CHACRITAS, REGIÓN DE ATACAMA. Escala 1:100.000.
RESUMEN
La carta Geología del Área Carrizal Bajo-Chacritas, escala 1:100.000 (28°00’-28°30’S y 70°30’-71°20’O), cubre un área aproximada de 3.700 km2 en la zona sur de la III Región de Atacama y abarca la Cordillera de la Costa, la Depresión
Central y la parte occidental de los contrafuertes de la Cordillera Principal, provincia que en este trabajo se denomina Precordillera de Vallenar.
En la Cordillera de la Costa afloran las rocas más antiguas de la carta, las que se agrupan bajo el nombre de Complejo Epimetamórfico Chañaral (DCch) del Devónico-Carbonífero Inferior y que representan una asociación petrotectónica for -mada en un prisma de acreción. Sobre esta unidad yace primero la formación anísico-sinemuriana Canto del Agua (TrJca), de ambiente clástico marino y, sobre esta, de manera discordante, la formación La Negra (Jln) de edad pliensbachiana-jurásica superior que representa el arco volcánico relacionado con subducción pliensbachiana-jurásica.
En la Depresión Central aflora principalmente la Formación Punta del Cobre (JKpc), del Jurásico Superior-Valanginiano
de ambiente continental a transicional y que representa, en ese período, una asociación de tipo arco volcánico.
En la Precordillera aflora el Grupo Chañarcillo, unidad marina de edad hauteriviana superior-albiana inferior (?) que
agrupa a las formaciones Nantoco (Kin), Totoralillo (Kit) y Pabellón (Kip) y que representa una asociación de tipo trasarco o intraarco. Más al este, cubren esta unidad los sedimentos continentales clásticos de origen volcánico y lavas subordi-nadas de la Formación Cerrillos (Kc).
Desde la línea de costa se emplazan 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).
Las rocas estratificadas mesozoicas y su basamento (Complejo Epimetamórfico Chañaral), se presentan desplazadas y deformadas por tres sistemas estructurales mayores: en la Cordillera de la Costa, la Zona de Cizalle Infiernillo (ZCI) y la
Faja Plegada y Corrida de Los Colorados (FPCC), y en la Precordillera, la Falla Agua de Los Burros (FAB). Desplazamientos
normales a lo largo de la ZCI, FPCC y FAB permitieron el emplazamiento de los complejos plutónicos Infiernillo, Retamilla
y Los Morteros, respectivamente, por depresión de los pisos plutónicos en los colgantes de las correspondientes fallas extensionales. Fallas contraccionales enraizadas en la FPCC y la FAB desplazaron las secuencias volcánicas y calcáreas adyacentes y las deformaron en pliegues de vergencia occidental después de cada fase extensional.
Sedimentos clásticos fluviales, aluviales y estuariales del Mioceno-Plioceno (Gravas del río Huasco, Mpligh; Gravas
de Challe, MPligc) se depositaron en asociación al ascenso global del nivel del mar durante esa época, después de un episodio de incisión generalizada en el límite Oligoceno Inferior-Oligoceno Superior el que habría permitido labrar los paleovalles en que se alojan estos depósitos.
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 continente como terrazas fluviales
labradas en las Gravas del río Huasco.
Las ocurrencias metálicas en la carta Geología del Área Carrizal Bajo-Chacritas corresponden a depósitos vetiformes y mantiformes de Ag, Pb-Ag, Au, Cu, Cu-Au, Cu-Co, Co, Fe, Mn, Cu-Au-Ag y Fe-Cu-Au que se pueden asociar a 2 eventos volcano-exhalativos (Triásico Superior-Jurásico Inferior y Cretácico Inferior) y a 8 eventos de mineralización relacionados con igual número de pulsos magmáticos (Triásico Superior-Jurásico Inferior; Jurásico Inferior; Jurásico Superior; Cretácico Inferior, ca. 140-131 Ma; Cretácico Inferior, ca. 126 Ma; Cretácico Inferior, ca. 122 Ma; Cretácico Superior, ca. 98 Ma, y Cretácico Superior, ca. 69-68 Ma). Las ocurrencias de minerales industriales se encuentran asociadas al plutón jurásico Algodones y a las formaciones Punta del Cobre, Nantoco, Totoralillo y Pabellón.
ABSTRACT
The Carrizal Bajo-Chacritas sheet, scale 1:100.000 (28°00’-28°30’S y 70°30’-71°20’W), covers 3.700 km2 in the south
of the Atacama III Region including the Coastal Cordillera, the Central Depression and the western part of the Principal Cordillera here named Vallenar Precordillera.
The oldest rocks crop out in the Coastal Cordillera and are grouped under the denomination of Chañaral Epimeta -morphic Complex (DCch) Devonian-Carboniferous in age, which was formed in an acretionary prism. The clastic marine, Anisian-Sinemurian Canto del Agua (TrJca) and the volcanic, Jurassic La Negra (Jln) formations cover these rocks.
In the Central Depression, the continental to transitional, volcanic to volcaniclastic rocks of the Upper Jurassic-Valan-ginian Punta del Cobre Formation (JKpc) representing a subduction volcanic arc at this age.
In the Precordillera, the marine Chañarcillo Group, Upper Hauterivian-Lower Albian (?) in age represents a back-arc or intra-arc association. Further east, clastic continental and minor lava flows belonging to the Cerrillos Formation (Kc)
cover this unit.
The metamorphic and stratified rocks host the following intrusions that progressively decrease in age from west to
east: Carrizal Bajo Plutonic Complex (Trcb, 208-206 Ma), Algodones Granite (Trga, 203-199 Ma), Capote Granodiorite (Jigdc, ca. 183 Ma), Los Chinches Granite (Jmgch, 162-156 Ma), San Antonio Diorite (Jsdsa, 152-149 Ma), Sierra Chañar
Granodiorite (Kigdch, ca. 131 Ma), Infiernillo Plutonic Complex (Kii, 131-129 Ma), Retamilla Plutonic Complex (Kir, 127-126
Ma), La Higuera Plutonic Complex (Kih, ca. 122 Ma) and Los Morteros Plutonic Complex (Ksm, 69-68 Ma).
The stratified rocks and the respective basement are displaced and deformed by three major structural systems: in the Costal Cordillera, the Infiernillo Shear Zone (ISZ) and the Los Colorado Fold and Thrust Belt (CFTB); and in the Precordill -era, the Agua de Los Burros Fault (ABF). Normal displacements along the ISZ, CFTB and ABF allowed the emplacement
of the Infiernillo, Retamilla and Los Morteros plutonic complexes, respectively, through depression of the plutonic floors
in the corresponding hanging wall blocks. Contractional faults rooted into the CFTB and the ABF, displaced and folded to the west the adjacent sequences after each extensional phase.
Fluvial, alluvial and estuarine clastic sediments Miocene to Pliocene in age (Gravas del río Huasco, MPligh, Gravas de Challe, MPligc) were deposited during a global sea level rise and after a generalized incision at the Early Oligocene-Late Oligocene boundary.
During the Pleistocene-Holocene successive uplifts of the continent are recorded in the coast by littoral terraces and
in the continent by fluvial terraces in the Gravas del Río Huasco.
The metallic occurrences correspond to veins and manto type deposits of Ag, Pb-Ag, Au, Cu, Cu-Au, Cu-Co, Co, Fe, Mn, Cu-Au-Ag and Fe-Cu-Au associated with two exhalative stages (Late Triassic-Early Jurassic, Early Cretaceous) and with 8 mineralisation phases related to 8 magmatic pulses (Late Triassic-Early Jurassic; Early Jurassic; Late Jurassic; Early Cretaceous, ca. 140-131 Ma; Early Cretaceous, ca. 126 Ma; Early Cretaceous, ca. 122 Ma; Late Cretaceous, ca. 98 Ma; and Late Cretaceous, ca. 69-68 Ma). The industrial mineral occurrences are associated with the Jurassic Algodones pluton and with the Punta del Cobre, Nantoco Totoralillo and Pabellón formations.
INTRODUCCIÓN
La carta Geología del Área Carrizal Bajo-Chacritas escala 1:100.000 está comprendida entre los paralelos 28°00’ y 28°30’S y entre el borde costero y el meridiano 70°30’O, y cubre un área aproximada de 3.700 km2 en la zona sur de la III Región de Atacama, abarcando la Cordillera de la Costa, la Depresión Central y la Cordillera Principal, al oriente, provincia que en este trabajo se denomina Precordillera de Vallenar.
La Cordillera de la Costa se presenta como una cadena montañosa, al oeste de la carta, disectada
por valles transversales de diferente jerarquía como son el valle del río Huasco y las quebradas Carrizal y Carrizalillo. Su altura máxima la alcanza en el cerro Chucampe (913 m s.n.m.) al norte de la quebrada Carrizal. Hacia el oeste da paso a una serie de plataformas escalonadas de origen marino que constituyen una llanura costera.
La Depresión Central corresponde a una zona deprimida en el sector central de la carta donde se ubican los llanos Punta de Díaz, de La Jaula, Chacritas y Pozo Seco.
La Precordillera de Vallenar corresponde a la parte más occidental de la Cordillera Principal en esta latitud, con alturas que varían entre 700 y 2.000 m s.n.m., destacando los cerros Chueque (2.265 m s.n.m.) y Montevideo (1.410 m s.n.m.). Sus drenajes principales son las quebradas La Higuera, Agua Amarga y Algarrobal.
La región tiene un clima semidesértico con reducidas precipitaciones anuales a pesar de que durante los meses de invierno la nubosidad baja alcanza hasta la Depresión Central, a lo largo de los valles trans-versales principales.
El acceso a la parte oriental de la carta se hace fundamentalmente por la ruta 5 norte, camino de primera categoría, y por las huellas mineras que se desprenden de ella, hacia el este. A la parte occidental de la carta se accede por el camino costero (ripiado) que une las localidades de Carrizal Bajo, en el norte, y Huasco, en el sur. A todos los sectores ubicados entre estas dos rutas longitudinales mayores se accede por caminos de ripio estabilizado que, en gran cantidad, conectan las labores mineras de la Cordillera de la Costa.
Este documento forma parte del Proyecto Levantamiento Hoja Vallenar, Provincia del Huasco, III Región,
estudio que fue financiado con fondos sectoriales del Servicio Nacional de Geología y Minería (código BIP
20168628, MIDEPLAN). Su objetivo principal fue estudiar la geología regional del área comprendida entre los paralelos 28°00’ y 29°30’S y el meridiano 29°30’O hasta la costa, a escala 1:100.000. La zona represen-tada en esta carta corresponde a la porción más septentrional del área total del proyecto, el que incluyó el levantamiento geológico de 6 cartas a escala 1:50.000 (cuadrángulos IGM: Carrizal Bajo, Canto del Agua, Estación Algarrobal, Huasco, Astillas y Chacritas), las que fueron sintetizadas en un mapa a escala 1:100.000
acompañado de una leyenda expandida y un perfil geológico a la misma escala. El mapeo utilizó como
base fotografías aéreas en blanco y negro (vuelo Hycon, 1956), a escala aproximada 1:60.000 e imágenes
satelitales LANDSAT a diferentes escalas. El trabajo fue complementado con el estudio petrográfico de
430 cortes transparentes, 53 análisis geoquímicos, estudios de macrofauna recolectada en 27 localidades fosilíferas y 47 determinaciones radiométricas (22 de ellas hechas por el método K-Ar, 24 por el método 40Ar/39Ar y 1 por el método U-Pb).
ESTRATIGRAFÍA DEVÓNICO-CARBONÍFERO
COMpLEJO EpIMETAMÓRFICO CHAñARAL DCch (Devónico-Carbonífero Inferior)
(Godoy y Lara, 1998)
Definición y relaciones de contacto. Este complejo fue definido como un complejo de rocas metase-dimentarias-metaareniscas y filitas- que incluye facies de ‘mélange’, con escasas intercalaciones de meta
-basitas y metacalizas. Está expuesto típicamente en el área de Chañaral (Godoy y Lara, 1998), más de 200
km al norte del límite norte de la carta. En la carta Geología del Área Carrizal Bajo-Chacritas, el Complejo
Epimetamórfico Chañaral aflora en el tercio más occidental de la hoja, de manera continua desde la quebrada Carrizal hasta el valle del río Huasco y configura una franja de 55 km de largo por 12 a 15 km de ancho.
Está compuesto casi exclusivamente por metaturbiditas, en ocasiones, de predominio arenoso, en facies de
‘mélange’ o con marcados efectos de cornificación en lugares adyacentes a plutones. Subyace discordan
-temente a la Formación Canto del Agua (TrJca) y a las gravas de Challe y Huasco (MPligc y MPligh). Está intruido por el Complejo Intrusivo Carrizal Bajo (Trcb), el Granito Algodones (Trga), la Granodiorita Capote (Jimdc), el Granitos Los Chinches (Jmgch), los Hipabisales andesíticos y dioríticos de Sierra Granado (Jshg), la Diorita San Antonio (Jsdsa) y la Diorita de Sierra Los Puntudos (Kidp). Su base no está expuesta.
Litología. El Complejo Epimetamórfico Chañaral está compuesto por metaareniscas, cuarcitas, pizarras y filitas. Las rocas, en general, están afectadas por metamorfismo de bajo a muy bajo grado, representado por la asociación cuarzo, albita, clorita, muscovita y calcita. En los afloramientos costeros se sobrepone una foliación penetrativa, que transpone la estratificación original, aunque no logra modificar la angularidad
de los granos sedimentarios ni tampoco recristalizar la mica blanca detrítica. Desde Carrizal Bajo hasta la quebrada Carrizalillo la estructura de primer orden corresponde a pliegues de rumbo NNE y vergencia oeste a noroeste. En general, son inclinados al SE aunque, como en llanos de Challe, se observan repliegues de estas estructuras en los bloques colgantes de fallas inversas frágiles tardías. Bandas hectométricas de pliegues disarmónicos desarraigados, al norte de la quebrada Taisani y en la quebrada Agua Grande, indican
la presencia de facies de ‘mélange’, aunque Godoy y Welkner (2003) señalan que la presencia de microplie -gues apretados en budines de la franja de Taisani descarta la naturaleza sedimentaria de estos cuerpos de brechas, a diferencia de aquellos descritos más al norte por Bell (1987). Tierra adentro, las metaareniscas
están poco recristalizadas y, por lo tanto, es posible reconocer estratificación y estructuras sedimentarias primarias al interior de cada capa. Donde la estratificación es visible, las metaareniscas y cuarcitas se dispo -nen rítmicamente en estratos planos, con espesores individuales de 5 a 40 cm, ocasionalmente hasta 4 m, y con frecuencia constituyen paquetes alternantes entre metapelitas y metaareniscas de 0,5 a 3 m de espesor.
En las cercanías de cuerpos plutónicos o incluidos en ellos, se ha reconocido corindón, espinela, andalucita,
cordierita y fibrolita (Godoy, 1985; Godoy y Garrido, 1985), como parte de las asociaciones mineralógicas típicas del metamorfismo de contacto.
Edad.Las relaciones de contacto, expuestas en la carta, solo permiten asignarle una edad mínima Triá-sico Inferior a la unidad. Al sur de la hoja, en la Carta Freirina El Morado (Welkner et al., 2006), limolitas y
areniscas de edad pérmica (Estratos de Llanos de Chocolate) que sobreyacen el Complejo Epimetamórfico Chañaral, restringen aún más esta edad mínima al Carbonífero. Estos antecedentes son consistentes con la
edad devónica-carbonífera temprana asignada a la unidad, sobre la base de la presencia de Lophoctenium
comosum (Miller,1970), conodontes Gnathodus sp. (Bahlburg et al.,1986), spiriféridos y briozoos (Bell, 1987),
en Chañaral. Una edad K-Ar de 159±4 Ma, en biotita, efectuada en una muestra proveniente de la quebrada
Las Bandurrias es cercana a la edad del Granito Los Chinches (Jmgch, 162-156 Ma), próximo al sitio de la
muestra y, por tanto, se considera representativa de metamorfismo de contacto.
Interpretación. El protolito sedimentario de esta unidad se habría depositado en forma de corrientes de turbidez, en un ambiente de abanico submarino de facies intermedias a distales. Tanto las asociaciones
litológicas como la abundancia de facies de ‘mélange’, en Chañaral, permitieron a Bell (1984, 1987) proponer
que esta asociación petrotectónica se habría formado en un prisma de acreción. A diferencia de lo observado en el basamento de Chile Central, entre los 34° y 38°S, donde turbiditas pasan gradualmente a esquistos y metabasitas (Godoy, 1970), la yuxtaposición tectónica entre metasedimentos y lonjas de esquistos cuarzo-micáceos y metabasitas de protolito básico a ultrabásico, como las observadas al sur del río Huasco (Godoy y Welkner, 2003; Welkner et al., 2006) indica que el complejo se habría construido por la adición tectónica
de rocas profundas de afinidad oceánica en sedimentos más someros, un mecanismo que habría sido de
gran importancia durante la subducción devónica-carbonífera.
TRIÁSICO
Las rocas de este período están representadas por dos cuerpos plutónicos mayores, uno de composición bimodal diorítica-granítica (Complejo Intrusivo Carrizal Bajo, Trcb) y otro unimodal (Granito Algodones, Trga),
que afloran en el cuadrante noroccidental de la carta. COMpLEJO INTRUSIVO CARRIZAL BAJO Trcb (208-206 Ma)
(Welkner y Arévalo, 2002)
Definición y relaciones de contacto. Corresponde a un complejo intrusivo bimodal expuesto en el borde
occidental de la carta, en que se individualizan cuerpos plutónicos homogéneos relativamente contempo-ráneos, enjambres de diques y brechas magmáticas. Esta unidad agrupa colectivamente a la Diorita Los Cachos, Gabro Rincón de las Minas y la unidad de Stocks y Filones Graníticos de Sierra Galena descritos inmediatamente más al norte en las cartas Castilla y Totoral Bajo (Blanco et al., 2003). El Complejo Intrusivo Carrizal Bajo se distribuye a lo largo de una franja continua NNE de 26 km, desde el llano Los Medanitos,
por el norte, hasta la quebrada Rascamono, por el sur. De manera discontinua, afloramientos de la unidad
se encuentran dispersos desde punta Agua de Patillo hasta Punta Alcalde, al sur de la carta (Welkner et
al., 2006). Está emplazado en el Complejo Epimetamórfico Chañaral, en el cual desarrolla un halo discreto
de metamorfismo de contacto representado típicamente por una blástesis mimética de biotita. Su margen
oriental está intruido por el Granito Algodones (Trga). Internamente, el complejo está formado por un apila-miento de cuatro cuerpos plutónicos subtabulares paralelos, de composiciones alternantes entre dioritas y
granitos, que afloran en dos bloques separados por una falla dúctil, norte-sur, a lo largo de la quebrada de
Las Cuevitas y de su prolongación hacia el sur. Se incluye, además, un enjambre de diques de composición
bimodal, similar a la de los cuerpos que lo sobreyacen, que aflora en la base del complejo y una serie de cuerpos de brechas magmáticas que afloran en la interfase entre las subunidades plutónicas tabulares o en
el complejo de diques, en los contactos entre cuerpos de distinta composición. Estas brechas, cuando son
Litología. Los cuerpos plutónicos subtabulares se han agrupado según su composición en facies dio-ríticas (Trcb (d)) y facies graníticas (Trcb (g)). Las facies diodio-ríticas incluyen dioritas y dioritas cuarcíferas de piroxeno, anfíbola y biotita; gabros de piroxeno y anfíbola, y noritas de olivino y anfíbola. En general,
corresponden a rocas de grano medio, con plagioclasas parcialmente argilizadas y máficos moderadamen
-te reemplazados por clorita y/o actinolita. Las facies graníticas incluyen granitos, granodioritas de biotita
y anfíbola y escasas monzodioritas cuarcíferas de anfíbola y biotita. Presentan tamaño de grano medio a fino con máficos, en general, bien preservados. Las brechas magmáticas (Trcb (bm)) que ocurren en el
contacto entre términos composicionales extremos están formadas por fragmentos dioríticos a dioríticos cuarcíferos de piroxeno y anfíbola, inmersos en una matriz granodiorítica a tonalítica de anfíbola y biotita.
Los fragmentos, de granulometría fina característica, muestran un amplio rango de tamaños (milímetros a
decímetros) y formas (angulosas, lobuladas y almohadilladas) y, frecuentemente, aparecen inyectados por una red de diques cortos felsíticos o venillas de la misma composición. La matriz, en general, granodiorítica
a tonalítica, presenta un tamaño de grano medio. En el cerro Barril aflora un cuerpo compacto de brechas
de esta facies intruido por abundantes diques andesíticos NNE de color marrón, que subyace, a través de un contacto con suave manteo al este, al cuerpo tabular más basal de las dioritas del complejo. El examen detallado de las brechas indica que los fragmentos se desarrollan en la interfase entre diques de composición diorítica y granítica, en una situación similar a las brechas ubicadas entre los cuerpos plutónicos tabulares del complejo al que subyacen.
Edad. Dataciones U-Pb en circón se realizaron en cada uno de los cuerpos plutónicos subtabulares y, particularmente, en la facies de brechas magmáticas donde se dataron tanto fragmentos como matriz. En las dioritas se obtuvieron dos edades de cristalización U-Pb, en circón, indistinguibles dentro del error de
207,7±1,3 Ma (Cruden et al., 2004), para el cuerpo plutónico diorítico más basal, y de 207,4±0,7 Ma (Cruden
et al., 2004) para otro cuerpo estratigráficamente más alto, ubicado fuera del límite norte de la carta. Estas
edades son concordantes con otras dos determinaciones 40Ar/39Ar, en anfíbola de 207,2±3,4 Ma y 204,9±3,8 Ma (esta última, fuera del límite norte de la carta). En los granitos se obtuvo una edad de cristalización U-Pb,
en circón, de 206,2±0,6 Ma (Cruden et al., 2004) y dos edades 40Ar/39Ar de 205±3 Ma, en biotita, y 202,1±3,6 Ma, en anfíbola, ambas concordantes, dentro del error, con la edad U-Pb. Para un fragmento diorítico
perte-neciente a la facies de brechas magmáticas se obtuvo una edad U-Pb, en circón, de 208,5±0,5 Ma (Cruden
et al., 2004), mientras que para la matriz se obtuvo una edad U-Pb, en circón, de 208,2±0,2 Ma (Cruden et
al., 2004), ambas en el complejo de diques basales del cerro Barril. En estas mismas rocas, determinaciones 40Ar/39Ar arrojaron valores de 201±3 Ma, en anfíbola, para un fragmento diorítico, y de 201,3±3,2 Ma y 203,3±3,2
Ma, ambas edades en biotita, para la matriz tonalítica. Estos valores, salvo una edad K-Ar de 208±5 Ma, en
biotita, hecha en la última muestra, son todos discordantes respecto de las edades U-Pb y no se consideran edades representativas de cristalización. Otras cinco determinaciones fueron hechas en los diques andesí-ticos de color marrón. Cuatro de ellas son edades 40Ar/39Ar de 193,2±0,5 Ma, en biotita; 174±4 Ma, en masa
fundamental; 130,6±1,0 Ma, en plagioclasa, y 127±3 Ma, en biotita (todas de Heydolph, comunicación escrita, 2008). La quinta determinación es una edad K-Ar de 179±6 Ma, en roca total (este trabajo).
Interpretación. La característica más importante de este complejo plutónico es su naturaleza estratificada y bimodal. Aunque su mecanismo de emplazamiento no es evidente a partir de los afloramientos disponibles, es posible inferir por comparación con complejos plutónicos cretácicos, igualmente estratificados, situados
más al sur y oriente (Welkner et al., 2006; este trabajo) que el Complejo Plutónico Carrizal Bajo se construyó por el apilamiento vertical de láminas magmáticas horizontales, proceso que fue asistido por el desplaza-miento contemporáneo de fallas sinplutónicas adyacentes (Arévalo et al., 2004), una de las cuales podría estar representada por la falla dúctil de la quebrada de Las Cuevitas. La existencia de enjambres de diques bajo el piso plutónico del complejo, que no disectan los cuerpos plutónicos superiores y el hecho de que las edades de estos cuerpos son indistinguibles respecto de aquellas de las dioritas y granitos superiores, indica que el complejo se alimentó de magma a través de diques durante su construcción. La existencia, en
las brechas magmáticas, de fragmentos de diorita fina con bordes lobulados y almohadillados en material
felsítico, indica el carácter contemporáneo de los magmas de los que derivó la formación de estas rocas. La
los lóbulos máficos, puede, además, representar un efecto de ‘craquelamiento’ del material máfico, al inyec -tarse en un magma más frío como el granítico (Welkner y Arévalo, 2002). La existencia de una concentración
anómala de agujas de apatito y la textura fina de los fragmentos, sugieren también un enfriamiento rápido después de las inyecciones máficas. Todas estas observaciones son corroborables por la cronología U-Pb
y 40Ar/39Ar disponible tanto para los fragmentos como para la matriz.
GRANITO ALGODONES Trga (203-199 Ma)
(nueva unidad)
Definición y relaciones de contacto. Cuerpo plutónico de planta elipsoidal y eje mayor NE constituido
mayoritariamente por granitos y granodioritas y, subordinadamente por dioritas cuarcíferas, que aflora en el
extremo noroccidental de la carta, entre la quebrada Carrizal y la sierra Punta Alta y continúa más allá del
límite norte de la carta. Gran parte del contacto con las rocas metasedimentarias del Complejo Epimetamórfico Chañaral se hace a través de una franja envolvente subvertical de milonitas y migmatitas de protolito plutónico o metamórfico. El contacto del intrusivo con las dioritas y granitos del Complejo Intrusivo Carrizal Bajo, por
otra parte, es nítido y solo aparece marcado por un halo discreto de alteración en la roca de caja.
Litología. Las facies más félsicas del intrusivo corresponden a monzogranitos y granodioritas de anfíbola
y biotita de grano medio y textura hipidiomórfica, equigranular, con deformación moderada, recristalización y fracturamiento leve. La plagioclasa presenta alteración leve a sericita, esmectitas y arcillas. La facies máfica
corresponde a dioritas cuarcíferas de anfíbola y biotita, de grano medio con textura inequigranular, poikilítica y de entrecrecimiento. En algunos lugares se reconoce una leve alteración propilítica. Las rocas deformadas del borde plutónico corresponden a ultramilonitas con anfíbola como mineral neoformado principal, por lo cual
se infiere que la deformación se desarrolló bajo condiciones de facies de anfibolita. En sectores aislados se
han observado también venillas migmatíticas cortas, de composición aplítica, cizalladas y no cizalladas, que coexisten con las milonitas, lo que indica que la deformación alcanzó temperaturas que produjeron fusión de las rocas de caja.
Edad. Se ha efectuado una edad 40Ar/39Ar, en anfíbola, de 199±3 Ma. Otras tres edades K-Ar, en biotita, de 203±5 Ma, 203±5 Ma, 201±5 Ma y 197±5 Ma son todas consistentes, dentro del error, con esta edad, por lo que se considera el rango 203-199 Ma como la edad de cristalización del plutón. Otras edades K-Ar de 171±4 Ma y 192±5 Ma, en biotita, se consideran mínimas.
Interpretación. La foliación cristaloplástica exhibida por las milonitas de la zona de cizalle externa pasa gradacionalmente a una foliación magmática coplanar desarrollada en rocas plutónicas más internas, la que desaparece en facies isótropas del núcleo del plutón. El carácter gradacional y coplanar de las fábricas cristaloplásticas y magmáticas junto con la presencia de venas graníticas cizalladas y no cizalladas, que coexisten con las rocas deformadas, son las principales evidencias que indican el origen sinplutónico de la banda periférica de rocas deformadas. Lineaciones de estiramiento mineral contenidas en los planos de
foliación de las milonitas, a lo largo de direcciones de máximo manteo, y definidas por alineamiento de cuarzo, biotita, anfíbola y porfiroclastos complejos de tipo σ (núcleos dioríticos cuarcíferos envueltos en una matriz
esquistosa) indican, en conjunto, un sentido de cizalle ‘plutón hacia abajo’. Esta característica sugiere un
mecanismo de emplazamiento plutónico por depresión del piso plutónico (Cruden, 1998).
TRIÁSICO SUpERIOR-JURÁSICO INFERIOR FORMACIÓN CANTO DEL AGUA TrJca (Anísico-Sinemuriano)
(Moscoso et al., 1982)
Definición y relaciones estratigráficas. Moscoso (1979) mencionó con este nombre a ‘un conjunto
de sedimentitas marinas, areniscas y conglomerados cuarcíferos, lutitas, calizas brechosas y calcarenitas,
portadoras de fauna fosil, que aflora unos 8 km al SSO de la localidad de Canto del Agua’. La unidad se
expone de manera continua al oeste de las sierras de los Quemados y Los Puntudos, entre las quebradas
Huasco. Sobreyace, de manera discordante, a esquistos y filitas del Complejo Epimetamórfico Chañaral
(Dcch) y subyace, también de manera discordante, a lavas de la Formación La Negra (Jln). Aparece intruida por la Granodiorita Capote (Jigdc) y la Diorita de Sierra Los Puntudos (Kidp).
Litología. La secuencia tiene un espesor total estimado de 2.100 m (Moscoso et al., 1982). El mapeo
detallado de la unidad ha permitido diferenciar en ella cuatro asociaciones de facies en los afloramientos
al oeste de las sierras de los Quemados y Los Puntudos. Ellas son: areniscas y brechas epiclásticas bien
estratificadas con intercalaciones de fangolitas y calizas fosilíferas (TrJca (a)); brechas riolíticas epi- y volca -noclásticas, blanquecinas a amarillentas, de grano medio, con clastos felsíticos angulosos en matriz arenosa
fina, en afloramientos macizos o con estratificación gruesa (TrJca(b)) que, en la falda occidental de la sierra
Minillas, presentan intercaladas fangolitas laminadas blanquecinas y negras; domos riolíticos blanquecinos
con laminación convoluta y lavas-domo verdosos de composición dacítica sin estratificación visible (TrJca(c)); y cuarcitas finas a medias, en bancos de 30 a 40 cm, continuas lateralmente, alternadas con conglomerados finos con clastos cuarcíferos y riolíticos en capas delgadas y con calizas fosilíferas bioturbadas con thalassi
-noides (TrJca(d)). A lo largo de la costa, los afloramientos corresponden principalmente a pórfidos dacíticos y riolíticos, riolitas fluidales, tobas líticas y de cristales, pertenecientes a cuerpos individuales de domos de
la facies TrJca(c) y a conglomerados y areniscas cuarcíferas de la facies TrJca (a).
Edad. En la localidad tipo, la presencia de Daonella spp. en los niveles inferiores de la secuencia, per-mite asignar una edad anísica para el piso de la unidad (V. Covacevich in Moscoso y Covacevich, 1982). En tanto, diferentes niveles con Psiloceras (Calcoceras) sp. y Arnioceras? sp. del Hettangiano y Sinemuriano (Covacevich in Moscoso y Covacevich, 1982) en niveles superiores, permiten asignar un rango Anísico-Sinemuriano a la formación.
Interpretación. Los afloramientos de la Formación Canto del Agua, al oeste de las sierras de los Que
-mados y Los Puntudos, aparecen flanqueados por dos fallas normales, la más meridional de las cuales no
desplaza la granodiorita Capote ni a la Formación La Negra, ambas unidades de edad jurásica inferior. Este hecho permite la inferencia de que esta estructura, junto a su equivalente de más al norte, corresponden a fallas activas al momento de la depositación de Canto del Agua durante el período Anísico-Sinemuriano y, probablemente constituyen bordes de una cuenca de orientación ONO. Esto aparece refrendado por el hecho de que más al sur, fuera de los márgenes de esta paleodepresión, las rocas de esta unidad corresponde de preferencia a tobas y domos. La paleodepresión en que se depositaron estos sedimentos representaría también un remanente de una cuenca de envergadura mayor, de orientación ONO, que se extendió hasta las localidades de Alto del Carmen y San Félix, en la alta Cordillera de Vallenar, donde se acumularon más de 4.000 m de sedimentos pertenecientes a la Formación San Félix (Reutter, 1984), unidad con la cual la
Formación Canto del Agua se correlaciona lito- y cronoestratigráficamente. La existencia de intercalaciones
de niveles fosilíferos a lo largo de todo el espesor de la secuencia, indica que las rocas sedimentarias de la formación se depositaron, de manera subacuática, en un medio marino dominado por la depositación
clástica y, probablemente, en la sección marina de un delta de abanico grueso (‘coarse grain fan delta’;
Suárez y Bell, 1992).
JURÁSICO INFERIOR
Las rocas de este período están representadas por una secuencia volcánica, andesítica a andesítica
basáltica (Formación La Negra, Jln) de edad pliensbachiana-jurásica superior, que aflora en el cuadrante
suroccidental de la carta, y por un cuerpo plutónico de composición granodiorítica (Granodiorita Capote,
Jigdc) que aflora en el cuadrante suroccidental de la carta. FORMACIÓN LA NEGRA Jln (Pliensbachiano-Jurásico Superior)
(García, 1967)
Definición y relaciones de contacto. Corresponde a una secuencia homogénea de 300 m de espesor mínimo, mayoritariamente compuesta de lavas de aspecto macizo y color rojizo de meteorización, en cuya base presenta una intercalación de tobas soldadas. Donde son visibles las coladas, ellas varían entre 3 y
10 m de espesor. La secuencia aflora como una franja continua de orientación NNE desde la sierra Astillas hasta el valle del río Huasco. Más al norte, la franja continúa en un pequeño afloramiento al oeste del cerro
Tinaja y en la sierra Loma Negra, desde donde la unidad sigue hasta más allá del límite norte de la carta. La formación descansa discordantemente sobre areniscas deformadas de la Formación Canto del Agua y su techo no aparece expuesto. Está intruida por los Hipabisales andesíticos y dioríticos de Sierra Granado
(Jshg), la Granodiorita Capote (Jigdc), la Diorita San Antonio (Jsdsa), por la Granodiorita Sierra Chañar (Kigdch) y por el Complejo Plutónico Infiernillo (Kii). El contacto con estos dos últimos cuerpos se produce a través de franjas de milonitas con mineralogía de relativo alto grado metamórfico (biotita-anfíbola).
Litología. Las coladas se componen de andesitas a andesitas basálticas afaníticas y porfídicas, en algunos sectores con fuerte cloritización. Como fenocristales presentan grandes cristales (1-2,5 cm) de plagioclasa (10-40%), en algunos sectores albitizada, piroxeno con o sin bordes alterados a anfíbola y anfíbola alterada
a clorita. La masa fundamental es pilotaxítica a subofítica y a veces afieltrada con actinolita-clorita seudo
-morfa y epidota diseminada. En algunos sectores, estas rocas presentan aspecto fluidal y color verdoso,
generalmente con vesículas rellenas con cuarzo. Se intercala hacia la base un paquete lenticular de tobas de
textura eutaxítica y color rojizo con un marcado clivaje derivado del bandeamiento de flujo primario (Jln(a)). Corresponden a tobas dacíticas ricas en cristales (plagioclasa) y fiamme colapsadas. La tobas alternan con
brechas de fragmentos riolíticos (2-10 cm) y mala selección, lo que indica proximidad de domos
contempo-ráneos. Hacia el techo la secuencia aparece intruida por filones manto andesíticos de color anaranjado y composición similar a la de las coladas. Hacia el borde oeste del Complejo Plutónico Infiernillo desarrollan
una foliación milonítica penetrativa, con biotita y anfíbola como minerales neoformados principales.
Edad. La edad sinemuriana de areniscas fosilíferas en la Formación Canto del Agua (TrJca) permite atri-buir una edad máxima pliensbachiana a la secuencia. Por otro lado, la edad mínima toarciana, que impone la edad 40Ar/39Ar de ca. 183 Ma, en anfíbola (Heydolph, comunicación escrita, 2008), hecha en la Granodiorita
Capote restringe la edad de estos afloramientos a un rango plienbachiano. Este rango es bastante limitado para la Formación La Negra, particularmente por el hecho de que más al norte, en la Provincia de Chañaral,
se intercalan en la formación varios horizontes con fauna bajociana (Davidson et al., 1976) más joven (172-168 Ma; Gradstein et al., 2004) y más al sur del río Huasco, en la carta Freirina-El Morado (Welkner et al., 2006), el espesor medido de la formación es ostensiblemente mayor (2.900 m de espesor máximo). Ambos hechos sugieren que el rango pliensbachiano es bastante limitado y poco representativo para la edad de
la Formación La Negra por lo que se prefiere, en este trabajo, una edad mínima amplia jurásica superior
para esta unidad, sobre la base de su relación con la suprayacente Formación Punta del Cobre, de edad Jurásico Superior-Valanginiano.
Interpretación. La secuencia se habría formado por la acumulación de coladas andesíticas en condiciones continentales, aunque condiciones marinas ocurrieron al sur de la carta, como las indicadas por los horizontes marinos registrados en la quebrada El Morado, en la carta Freirina-El Morado. Las tobas soldadas y brechas de fragmentos riolíticos mal seleccionadas que se encuentran cerca de la base de la serie, indican actividad piroclástica ácida contemporánea con la efusión de las coladas andesíticas a andesítico-basálticas.
GRANODIORITA CApOTE Jigdc (ca. 183 Ma)
(nueva unidad)
Definición y relaciones de contacto. Cuerpo bastante homogéneo e isótropo de granodioritas y
mon-zodioritas que aflora como una franja NE desde el cerro Capote, por el norte, hasta el valle del río Huasco. Intruye la formación Canto del Agua (TrJca) y el Complejo Epimetamórfico Chañaral (DCch), por el oeste, y la Formación La Negra (Jln), por el este.
Litología. El plutón está formado por granodioritas de biotita y anfíbola, de grano medio, que incluyen, de
manera subordinada, monzodioritas y dioritas de biotita, anfíbola y piroxeno. Las texturas son, en general, equigranulares, aunque también se presentan pórfidos. La plagioclasa, en cristales zonados, poikilíticos y mirmekítticos se presenta con una leve a intensa alteración a sericita. La biotita se encuentra en cristales frescos, recristalizados o levemente alterados a epidota y epidota-clorita. La anfíbola generalmente presenta alteración moderada a clorita-actinolita y localmente a biotita. El piroxeno, cuando está presente, es escaso
(<5%) y presenta una moderada alteración a uralita y clorita-actinolita. En las facies dioríticas se presenta olivino. Clorita, sericita y epidota ocurren en intersticios.
Edad. En el intrusivo se efectuaron dos dataciones 40Ar/39Ar, en biotita, de 190,5±1,0 Ma y 188,4±2,0 Ma más una tercera K-Ar, en biotita, de 189±4 Ma. Otra determinación 40Ar/39Ar, también en biotita, dio 183,4±0,6 Ma (Heydolph, comunicación escrita, 2008). Esta última determinación se considera más cercana a la edad plutón. Las primeras dos edades del Sinemuriano alto (Gradstein et al., 2004) son muy próximas a la edad de las rocas de caja (Formación Canto del Agua), por lo que se las considera máximas.
Interpretación. Los contactos de la Granodiorita Capote al oeste, con los metasedimentos del Complejo Epimetamórfico Chañaral y al este, con las volcanitas de la Formación La Negra, son superficies planas de manteo suave a fuerte al este (15°-50°) y significan que la geometría de la Granodiorita Capote es tabular. La inclinación mayor del techo plutónico (40°-50°) respecto del piso (15°-30°) implica, además, que el cuerpo se acuña hacia el oriente.
JURÁSICO MEDIO GRanItO LOS ChInChES Jmgch (162-156 Ma)
(nueva unidad)
Definición y relaciones de contacto. El Granito Los Chinches corresponde a un cuerpo blanquecino
que, en planta, es elongado en sentido norte-sur, de unos 2 km por 8 km, con color de meteorización pardo rojizo, que aflora en la parte noroccidental de la Carta, entre la quebrada Algodones y los Llanos de Challe, a ambos lados de la quebrada Carrizal. Incluye un conjunto de cuerpos satélites menores que rodean al cuerpo mayor. Intruye el Complejo Epimetamórfico Chañaral y dioritas del Complejo Plutónico Carrizal Bajo y los granitos se encuentran intruidos por diques microdioríticos de anfíbola y piroxeno.
Litología. El Granito Los Chinches se compone de sienogranitos y monzogranitos leucocráticos de grano medio, con feldespatos moderadamente alterados a esmectita y sericita, escasa biotita (2-4%) y magnetita alterada a titanita-brookita como accesorio. El color pardo rojizo de los afloramientos se produce por alte-ración de la magnetita.
Edad. Para la unidad Los Chinches se dispone de dos edades 40Ar/39Ar, en biotita, de 162,3±3,0 Ma y
156,1±3,0 Ma. Las muestras a partir de las cuales se obtuvieron estas edades fueron previamente analizadas por el método K-Ar, en biotita levemente alterada, lo que arrojó resultados, dentro del error, de 163±4 Ma y 158±4 Ma, respectivamente. Una edad K-Ar, en roca total, en los diques microdioríticos dio 127±4 Ma.
Interpretación. La geometría del cuerpo granítico principal es difícil de determinar, debido a que solo son visibles remanentes del techo plutónico, que aflora como restos de contactos planos horizontales con los metasedimentos del Complejo Epimetamórfico Chañaral y con las dioritas del Complejo Plutónico Carrizal Bajo. Paredes plutónicas afloran como contactos verticales con estas últimas rocas.
JURÁSICO SUPERIOR
Las rocas de este período están representadas por un intrusivo diorítico mayor (Diorita San Antonio, Jsdsa), que aflora en el centro-norte de la carta, y por una serie de cuerpos dioríticos hipabisales menores (Hipabisales andesíticos y dioríticos de Sierra Granado, Jshg) que afloran en el cuadrante centro-sur de la carta.
DIORIta San antOnIO Jsdsa (152-149 Ma) (nueva unidad)
Definición y relaciones de contacto. Corresponde a un plutón diorítico homogéneo de planta elipsoidal y eje NNE que aflora casi en su totalidad en la carta, entre el cerro Tinajas, por el sur, y la sierra Taquía, por el norte. En las cartas Castilla y Totoral Bajo (Blanco et al., 2003), afloramientos de esta unidad fueron descritos como Diorita Canto del Agua, término que se desestimó en este trabajo. El cuerpo intrusivo aparece
rodeado por una franja milonítica de ancho variable entre 200 y 500 m que lo pone en contacto con
meta-sedimentos del Complejo Epimetamórfico Chañaral, por el este, y con areniscas de la Formación Canto del
Agua, por el sur. Hacia el este aparece cubierto por un panel de rocas volcánicas de la formación La Negra, a través de un contacto intrusivo planar de manteo moderado (35°-45°) al este y se presenta intruido por
rocas plutónicas de la Granodiorita Chañar Blanco.
Litología. El cuerpo plutónico se compone fundamentalmente de dioritas y minoritariamente de diori-tas cuarcíferas. Las dioridiori-tas son medias a gruesas, isótropas o poseen una marcada foliación magmática,
definida por el alineamiento de plagioclasa y minerales máficos, en las cercanías de la franja milonítica de
borde. Bajo el microscopio la plagioclasa se presenta en cristales individuales con una moderada alteración a arcillas, clorita y sericita, o bien, como oikocristales mayores, que incluyen gránulos de clinopiroxeno. El piroxeno presenta una alteración selectiva y moderada a esmectita, actinolita y prehnita, hacia los bordes. La anfíbola presenta alteración a actinolita, epidota y clorita moderada. Cuando está presente, la biotita se presenta fuertemente alterada a clorita, epidota, esmectita y titanita. Cúmulos de clorita y venas rellenas de actinolita y clorita son comunes. Las dioritas cuarcíferas son de dos piroxenos y anfíbola y de grano medio a grueso. El cuarzo se presenta en cristales anhedrales con subgranos y extinción ondulosa como resultado de recristalización. En algunos sectores, se presenta biotita aunque escasa (1-5%). Característicamente las dioritas y dioritas cuarcíferas aparecen intruidas por diques microdioríticos y afaníticos NNO de anfíbola y piroxeno. A la escala de la muestra, algunos diques de microdiorita exhiben tanto bordes lobulados como brechosos, lo que indica emplazamiento cercano a la cristalización del cuerpo plutónico principal. La franja milonítica periférica está formada por ultramilonitas de protolito sedimentario y diorítico, las que exhiben una
foliación pervasiva de manteos subverticales centrífugos (75°-85°). La foliación está definida por bandas
cuarzo-feldespáticas alternadas con bandas lepidoblásticas de biotita y anfíbola.
Edad. Se dispone de una edad 40Ar/39Ar, en biotita, de 149,0±3,0 Ma. Otras dos edades K-Ar, en biotita,
de 150,4±4,6 Ma y 151,9±8,8 Ma (ambas recalculadas de Zentilli, 1974), son consistentes, dentro del error,
con la edad 40Ar/39Ar. En los diques se han obtenido dos edades 40Ar/39Ar. Una en plagioclasa, de 148,5±0,8
Ma (Heydolph, comunicación escrita, 2008), y otra en anfíbola de 134±2 Ma (Heydolph, comunicación escrita, 2008). El primero de estos valores es similar a las edades del plutón y confirma el carácter sinplutónico del
dique. El segundo indica que la inyección de diques habría continuado hasta el Cretácico.
Interpretación. Lineaciones de estiramiento mineral a lo largo de los planos de foliación son subverticales
y los porfiroclastos de plagioclasa y porfiroblastos de granate (en milonitas de protolito sedimentario) conteni
-dos en ellas, indican un sentido de cizalle ‘plutón hacia abajo’. No se han encontrado evidencias, a la escala del afloramiento, acerca de la relación temporal entre milonitas y plutón. Sin embargo, la estrecha relación
espacial entre ambos permite inferir, así como en la mayoría de los plutones de la Cordillera de la Costa de Copiapó y Vallenar (Arévalo, 2005a, b; Welkner et al., 2006), que las milonitas adyacentes se produjeron por el debilitamiento termal de las rocas de caja inducido por el alza de temperatura durante el emplazamiento de los mismos cuerpos plutónicos. La evidencia de un techo plutónico plano, en el borde oriental del intrusivo, junto con la existencia de paredes subverticales pueden ser explicados por una geometría tabular del plutón.
Por otro lado, el sentido de cizalle ‘plutón hacia abajo’ a lo largo de las milonitas periféricas, es consistente
también con un mecanismo de emplazamiento plutónico por descenso del piso plutónico.
HIpABISALES ANDESÍTICOS Y DIORÍTICOS DE SIERRA GRANADO Jshg (ca. 147 Ma) (nueva unidad)
Definición y relaciones de contacto. Cuerpos elongados en dirección NNE y diques y cuerpos irregulares
emplazados en el Complejo Epimetamórfico Chañaral y en la Formación La Negra (Jln), entre la quebrada
Capote y el valle del río Huasco. En esta última unidad también aparecen cuerpos dioríticos concordantes, atribuibles a los hipabisales de Sierra Granado, intercalados en la secuencia, de color de meteorización naranja y de 10 a 20 m de espesor.
Litología. Los hipabisales andesíticos y dioríticos de Sierra Granado están compuestos por dioritas y
granos anhedrales y como núcleos de clinopiroxeno. La masa fundamental está compuesta por un agregado de cristales tabulares de plagioclasa, moderadamente alterados a sericita y calcita y clorita pseudomorfa de anfíbola. En algunos sectores aparece también alteración a biotita secundaria.
Edad. Una determinación 40Ar/39Ar, en plagioclasa, de un cuerpo norte-sur, emplazado en la Granodiorita Capote, dio 147,1±1,8 Ma, valor que se considera representativo de la edad de cristalización de la unidad Jshg. Estos cuerpos hipabisales son similares en petrografía y probablemente también en edad a cuerpos
intrusivos que afloran en las cercanías del contacto entre las formaciones Canto del Agua y La Negra, al sur
del río Huasco, en la carta Freirina-El Morado (Welkner et al., 2006).
JURÁSICO SUPERIOR-CRETÁCICO INFERIOR FORmaCIóN PUNTa dEl CObRE JKpc (Jurásico Superior-Valanginiano)
(Segerstrom y Ruiz, 1962)
Definición y relaciones de contacto. Potente secuencia volcánica sedimentaria heterogénea, que aflora en la mitad más oriental de la carta según una franja ancha (25-30 km) de afloramientos, bordeados al oeste por el contacto intrusivo con los intrusivos cretácicos Complejo Plutónico Infiernillo (Kii) y la Granodiorita Sierra Chañar (Kigdch) y al este por el contacto concordante con la Formación Nantoco (Kin) del Grupo Chañarcillo.
Esta franja, en general, coincide con el lugar que ocupa la depresión intermedia en la latitud de Vallenar,
por lo que sus afloramientos aparecen en cerros bajos, o bien las rocas se encuentran bajo depósitos no
consolidados neógenos a holocenos (Mga, Mplia, PlHa1) como en los llanos de Lagarto, de La Jaula y Punta Díaz, en la región más septentrional de la carta. La secuencia subyace, de manera concordante, a calizas
de las formaciones Sosita (Kis) y Nantoco (Kin) de edades Barremiano Inferior y Hauteriviano Superior,
respectivamente, por lo que esta relación es de tipo diacrónica. Su relación de base no está expuesta, pero unos 40 km más al sur, en la carta Freirina-El Morado (Welkner et al., 2006), capas volcanoclásticas de la
formación sobreyacen, de manera concordante, a coladas de la Formación La Negra. La unidad aparece intruida por los intrusivos cretácicos: Complejo Plutónico Infiernillo (Kii), Complejo Plutónico Retamilla (Kir), Complejo Plutónico La Higuera (Kih), Granodiorita Sierra Chañar (Kigdch), Diorita de Llano de La Jaula (Kidj) y Diorita de Sierra Galena (Ksdg).
Litología. La secuencia está formada por tres secciones: la inferior es principalmente volcánica y está
compuesta por lavas, tobas y calizas (JKpc1). La intermedia es, en su mayoría, clástica y contiene brechas, conglomerados epiclásticos y volcanoclásticos y domos dacíticos (JKpc2). Finalmente, la superior es volcá
-nica e incluye lavas con calizas menores intercaladas (JKpc3).
La sección inferior (JKpc1), de unos 2.500 m de espesor máximo, está dominada por lavas andesíticas
porfídicas y afaníticas (subordinadas) de piroxeno y anfíbola de color pardo-rojizas. Las lavas forman coladas macizas (5 a 12 m) en que se intercalan brechas y conglomerados mono y polimícticos en capas planas del-gadas (2 a 5 m). Algunas coladas se presentan brechizadas internamente con oquedades irregulares rellenas con sílice opalina. La base de la sección está marcada por un paquete blanquecino felsítico de ca. 500 m
de tobas arenosas, tobas soldadas con marcada foliación eutaxítica y brechas riolíticas (JKpc1a). Hacia el
techo se intercalan fangolitas calcáreas ocres en paquetes macizos que aparecen destacadas, en terreno
(sierra Aguilar), como bajos topográficos (JKpc1b). La estratificación está marcada solo por capas delgadas (5-10 cm) de calcedonia negra, que se intercalan, de manera ocasional, en las calizas. Se interestratifican
y gradan lateralmente con areniscas calcáreas laminadas. Los estratos más importantes de esta facies, en
términos de superficie de exposición, corresponden a un conjunto de calcilutitas, calcarenitas y areniscas,
de unos 700 m de espesor, con buena estratificación, en bancos delgados (5-15 cm) y laminados interna
-mente, intercalados, en la base, con conglomerados y brechas finas ricas en fragmentos de cuarzo y líticos dacíticos (JKpc1c). Este paquete de sedimentos, descrito por Pincheira (1981) como Formación Sierra La Bandera, aflora en contacto por falla normal con el resto de la secuencia. A pesar de que, por esta razón, su relación estratigráfica no es clara, se infiere que ocupa una posición alta en la secuencia, por su correlación
con horizontes similares que culminan la secuencia en la carta Freirina-El Morado (Welkner et al., 2006).
La sección media (JKpc2), de unos 400 m de espesor, consiste en una potente serie clástica de color pardo
a rojo claro formada por brechas y conglomerados de estratificación gruesa con intercalaciones de areniscas
conglomerádicas y tobas de lapilli. Se emplazan, en distintos niveles de la sección, un conjunto de domos dacíticos (JKpc2a) que, como cuerpos individuales o como complejos de domos coalescentes, se
distribu-yen en toda la extensión de los afloramientos de esta unidad. Las brechas y conglomerados forman capas
planas que no se erosionan entre sí, son lateralmente muy continuas (7 a 10 m de espesor) y sus espesores
disminuyen acuñándose a la escala de cientos de metros. Internamente, las capas son matriz soportadas,
no exhiben estructuras traccionales, presentan gradaciones inversas-normales groseras y, normalmente, culminan en un techo arenoso. Las areniscas conglomerádicas forman capas planas, también continuas
lateralmente y son gradadas de forma normal. La tobas de lapilli se presentan en capas bien estratificadas
de 10 a 50 cm de espesor. Los domos están formados internamente por cuerpos rosados macizos de dacitas de anfíbola que, en general, se encuentran propilitizadas. En lugares como en el llano Las Campanas y la quebrada Agua Amarga, se observa que las dacitas gradan lateralmente a brechas gruesas de la misma composición las que, a su vez, se interdigitan con los sedimentos que hospedan a los domos.
La sección superior (JKpc3), de unos 150 m de espesor, está compuesta principalmente por lavas
andesíticas de piroxeno y brechas verdosas bien estratificadas (JKpc3), con intercalaciones menores de
calcilutitas bioclásticas rojizas (JKpc3a).
Edad. Los estratos de la Formación Punta del Cobre, en la carta Geología del Área Carrizal
Bajo-Chacritas, no poseen material faunístico de valor cronoestratigráfico para asignar una edad precisa a la
unidad. Una edad mínima hauteriviana inferior está determinada por la edad hauteriviana superior de la
Formación Nantoco, que sobreyace a la unidad. Muñoz Cristi (1958) reporta, en calizas de la facies JKpc2a,
ubicadas en las cercanías de la mina La Negra, la existencia de Ammonites sp., Pecten robinaldinus D`Orb y Gervillia sp. sin precisar una edad para este conjunto faunístico. Posteriormente, en nuevas recolecciones, Mourgues (2001b) determinó, en las mismas calizas JKpc2a, la presencia de Pinna aff. robinaldina (d’Orbigny) y Chlamys cf. robinaldina (d’Orbigny) al norte de la localidad de Muñoz Cristi y de Ammonoidea indet. al
sur de este sitio. Para ambas faunas asignó una edad cretácica inferior amplia. Una edad más precisa para
calizas similares que afloran en la carta Freirina-El Morado (Welkner et al., 2006), entre las quebradas El
Zapallo y Pelícano, fue determinada por Pérez y Rubilar (2003) quienes identificaron a Olcostephanus (?) sp.,
Kilianella sp., Arctotis sp. y Cymatoceras sp. y les asignaron una probable edad valanginiana. Estos
antece-dentes, junto con la falta de una edad precisa para la base de la secuencia, la que se encuentra intruida por
dioritas del Complejo Plutónico Infiernillo, permiten asignar a la Formación Punta del Cobre un rango amplio
Jurásico Superior-Valanginiano.
Interpretación. La prevalencia de facies de coladas andesíticas en los dos tercios del espesor de la formación implica el predominio de un ambiente volcánico no explosivo durante gran parte de la depositación
de la formación. La existencia de calizas interestratificadas en las coladas y la presencia de ‘pillows’ en los contactos colada-caliza, significa que la efusión de las lavas se hizo en un medio subacuático marino, pro
-bablemente muy somero. El importante espesor de tobas, domos y de flujos de detritos conglomerádicos y
arenosos que se intercala como sección intermedia de la formación, indica que el volcanismo lávico temprano
dio paso momentáneo a una fase de volcanismo explosivo con efusión de domos en superficie, depositación de avalanchas volcánicas, flujos piroclásticos y acumulación de depósitos de caída.
CRETÁCICO INFERIOR
Las unidades de este período incluyen: rocas sedimentarias marinas agrupadas en el Grupo Chañarcillo
(formaciones Abundancia, Kia; Nantoco, Kin; Totoralillo, Kit, y Pabellón, Kib) y en la Formación Sierra La
Sosita (Kis); rocas que conforman un complejo volcánico-sedimentario intercalado en el Grupo Chañarcillo
(Estratos de Sierra El Toro, Kito), y rocas intrusivas plutónicas a hipabisales de composición variada, que
intruyen las rocas estratificadas según franjas con edades progresivamente menores hacia el este (Diorita de Sierra Los Puntudos, Kidp; Granodiorita Sierra Chañar, Kigdch; Complejo Plutónico Infiernillo, Kii; Diorita
GRUpO CHAñARCILLO
(Hauteriviano Superior-Albiano Superior?)
(Segerstrom y Parker, 1959)
El Grupo Chañarcillo fue definido, en el valle del río Copiapó, por Segerstrom y Parker (1959) como
una secuencia marina, que engrana con facies continentales al oeste, formada de abajo hacia arriba por las formaciones: Abundancia, Nantoco, Totoralillo y Pabellón. En esta carta solo se pudieron diferenciar las facies distintivas de las tres formaciones superiores. A pesar de que los Estratos de Sierra El Toro aparecen
intercalados dentro de la secuencia calcárea, ellos no se consideraron parte del Grupo Chañarcillo, pues
su composición no es mayoritariamente marina. A la Formación Sierra La Sosita tampoco se la consideró
parte de este grupo formacional mayor, debido a que sus afloramientos se encuentran aislados y, por tanto, no exhibe relaciones estratigráficas con las formaciones integrantes.
FORMACIÓN NANTOCO Kin (Hauteriviano Superior)
(Biese-Nickel in Hoffstetter et al., 1957)
Definición y relaciones de contacto. Unidad definida en la localidad del mismo nombre, situada unos
55 km al NNE del límite norte de la carta, en el valle del río Copiapó. Corresponde, en gran parte, a una
secuencia de calizas bien estratificadas que aflora como una franja norte-sur de afloramientos, al pie de la
Precordillera, en el borde este de la carta. Se apoya, en concordancia, sobre la Formación Punta del Cobre (Segerstrom y Ruiz, 1962), estratos con los cuales se interdigita, en parte, en el sector de la quebrada La Higuera y subyace, de la misma manera, a las rocas de la Formación Totoralillo (Biese-Nickel in Hoffstetter
et al., 1957).
Litología. En su localidad tipo Segerstrom y Parker (1959) consideran la formación dividida en dos miembros reconocidos también en la carta Geología del Área Carrizal Bajo-Chacritas: un miembro inferior
compuesto de calcilutitas homogéneas, bien estratificadas (Kin1) y uno superior de brechas macizas y cal -cilutitas gris oscuras (Kin2).
Constituyen el Miembro Inferior (Kin1) dos tipos de facies: calcilutitas bioclásticas marrón, muy bioturbadas,
de estratificación gruesa, en bancos de 1 a 2 m alternados cada 5 a 10 m con calcarenitas bien estratifica
-das (Kin1a) y calcilutitas arenosas grises, con color de meteorización blanquecino, de estratificación fina,
dispuestas en bancos de 5 a 10 cm (Kin1b).
El Miembro Superior (Kin2) constituye un horizonte muy conspicuo en terreno y aflora de manera continua
desde la quebrada La Higuera hasta la quebrada Los Cóndores, unos 125 km más allá del límite norte de la
carta. Las brechas macizas poseen texturas oquerosas, son de color gris claro, mal clasificadas y tampoco poseen estratificación interna. Sus fragmentos, centimétricos a decimétricos, están formados por calcarenitas
amarillentas y calcilutitas laminadas negras, internamente deformados e inyectados por venillas de calcita esparítica. Sus formas son subangulosas a muy angulosa y frecuentemente los bordes de los fragmentos
encajan con los de los próximos, conformando, de esta manera, texturas en puzzle (‘jigsaw’). La matriz puede estar presente o no estarlo. En caso de existir contituye un relleno clástico de tamaño de grano de arena, de
composición similar a la de los fagmentos mayores, o bien forma un precipitado carbonático laminado, entre
fragmentos, rico en relictos de minerales evaporíticos. La textura oquerosa está definida por la existencia de cavidades irregulares, centimétricas a decimétricas, de superficie interna rugosa, probablemente debido a
disolución de los minerales evaporíticos. Las calcilutitas negras poseen laminación milimétrica y evidencian un alto contenido de materia orgánica, el cual origina un fuerte y característico olor a ácido sulfhídrico.
Edad. Fauna de valor cronoestratigráfico en calizas de la formación ha sido reportada por Mourgues
(2001a, b), quien comunicó la presencia de Pterotrigonia (P.) delafossei (Bayle y Coquand) y Pterotrigonia (P.) aff. coihuicoensis (Weaver), en las nacientes de la quebrada Agua Amarga, que asigna al Hauteriviano Superior y de Sarcinella aff. occidentalis (Leanza y Castellaro), Mytilidae (?) indet., Pectinacea indet., Porifera
indet. y Parsimonia (?) sp., en la sierra Garay, conjunto que asigna tentativamente al Hauteriviano Superior.
Interpretación. Las calcilutitas del Miembro Inferior de la Formación Nantoco se habrían formado como depósitos carbonatados de ambiente submareal profundo (hemipelágico). Las calcilutitas del Miembro Superior se depositaron en una plataforma somera en ambiente intermareal. Las brechas y evaporitas se habrían generado durante un episodio regresivo regional, en el que habrían somerizado y emergido las plataformas con la consiguiente depositación de evaporitas y formación de karst por disolución meteórica de ellas (Mourgues, 2007). Esta fase de regresión generalizada está representada entre el Hauteriviano Superior y el Barremiano en toda la región de Atacama.
FORMACIÓN TOTORALILLO Kit (Barremiano) (Biese-Nickel in Hoffstetter et al., 1957)
Definición y relaciones de contacto. Corresponde a una secuencia de estratificación fina a media y color de meteorización amarillento o rosado, que se expone como una franja continua de afloramientos al
este de la carta, entre la quebrada Chuschampis, por el norte, y la quebrada La Higuera, por el sur. Su color
de meteorización, el aspecto bien estratificado y su alto contenido faunístico son característicos de la uni -dad. La formación sobreyace de manera concordante a la Formación Nantoco y está cubierta, de la misma manera, por la Formación Pabellón.
Litología. La secuencia está formada por calcilutitas margosas con estratificación fina a media, en
bancos de 5 a 30 cm, que a la escala de la muestra son de coloración gris a gris oscura. Se intercalan en
estas rocas, cada 10 a 15 m, paquetes métricos de areniscas calcáreas y wackas verdes bien estratificadas
en capas planas. En algunos sectores, como en la quebrada Arena, las intercalaciones son tan abundantes que la formación adquiere un aspecto verdoso en todo su espesor. En otros lugares se intercalan lavas andesíticas violáceas lenticulares de textura amigdaloidal.
Edad. El primer antecedente acerca de fauna de valor cronoestratigráfico aportado para esta unidad fue
entregado por Conn (1974), quien describió fauna de Crioceras Andinum (=Crioceratites andinus) Gerth y
Crioceras (=Crioceratites) diamantense Gerth en localidades de las quebradas Arena, Áspera y La Higuera
a las que asignó una edad hauteriviana superior. Esta asignación de edad fue enmendada por Abad (1976), quien reasignó las capas a un Barremiano amplio, sobre la base de la existencia de Nerinea y Agria
Blu-menbachi Studer en la sierra Garay. Jurgan, por su parte (1977a, b), mencionó la existencia de Crioceratites
cf. hildesiense (v. Koenen) en capas de esta formación, las que afloran en las quebradas La Higuera y Áspera
y a las que asignó una edad hauteriviana. Mourgues (2001a; comunicación escrita, 2005), sobre la base de nuevas recolecciones y reasignaciones de la fauna previa, establece la presencia de Barremiano inferior en varias localidades a ambos lados de la quebrada Áspera, lugar donde describe: Eriphyla aff. argentina Burc-khardt, Crioceratites sp. 1, Crioceratites (Paracrioceras) cf. emerici Léveillé, Crioceratites sp. 3, Eriphyla aff.
argentina Burckhardt, Acrioceras (A.) aff. tabarelli (Astier), Crioceratites (Paracrioceras) cf. emerici Léveillé,
Crioceratites aff. tenuicostatum (Thomel) y ‘Emericiceras’ sp. Estos antecedentes más recientes, unidos a
la existencia de fauna barremiana superior en los Estratos de Sierra El Toro (Kito), unidad que subyace a
Totoralillo a través de un ‘onlap’ sedimentario, obligan a concluir que en Totoralillo queda representado, al menos, hasta el Barremiano superior, lo que confirma la asignación de un Barremiano amplio hecha al inicio
por Abad.
Interpretación. Las calizas de la Formación Totoralillo se habrían depositado como producto de una trans-gresión generalizada después de la retrans-gresión Hauteriviana Superior-Barremiana. Su ambiente corresponde desde intermareal a inframareal, con participación de sedimentos detríticos volcanogénicos posiblemente transportados como corrientes de turbidez. La presencia de coladas de lava indica la contemporaneidad con centros volcánicos efusivos próximos.
FORMACIÓN pABELLÓN Kip (Barremiano Superior-Albiano Inferior (?))
(Biese-Nickel in Hoffstetter et al., 1957)
Definición y relaciones de contacto. Corresponde a una secuencia calcárea y clástica que aflora de
manera continua al este de la carta, entre la quebrada Chuschampis, por el norte, y la quebrada La Higuera, por el sur, hasta más allá de los bordes de la carta. La unidad sobreyace concordantemente a las