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Di r ecci ó n:Di r ecci ó n: Biblioteca Central Dr. Luis F. Leloir, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2160 - C1428EGA - Tel. (++54 +11) 4789-9293 Co nta cto :Co nta cto : digital@bl.fcen.uba.ar Tesis Doctoral Los depósitos sinorogénicos del surLos depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza y su relación con la fajade Mendoza y su relación con la faja plegada y corrida de Malargüe (35° -plegada y corrida de Malargüe (35° - 36°S), Mendoza. Argentina36°S), Mendoza. Argentina Arcila Gallego, Paula Alexandra 2010 Este documento forma parte de la colección de tesis doctorales y de maestría de la Biblioteca Central Dr. Luis Federico Leloir, disponible en digital.bl.fcen.uba.ar. Su utilización debe ser acompañada por la cita bibliográfica con reconocimiento de la fuente. This document is part of the doctoral theses collection of the Central Library Dr. Luis Federico Leloir, available in digital.bl.fcen.uba.ar. It should be used accompanied by the corresponding citation acknowledging the source. Cita tipo APA: Arcila Gallego, Paula Alexandra. (2010). Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza y su relación con la faja plegada y corrida de Malargüe (35° -36°S), Mendoza. Argentina. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Cita tipo Chicago: Arcila Gallego, Paula Alexandra. "Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza y su relación con la faja plegada y corrida de Malargüe (35° -36°S), Mendoza. Argentina". Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. 2010. http://digital.bl.fcen.uba.ar http://digital.bl.fcen.uba.ar mailto:digital@bl.fcen.uba.ar UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Departamento de Ciencias Geológicas LOS DEPÓSITOS SINOROGÉNICOS DEL SUR DE MENDOZA Y SU RELACIÓN CON LA FAJA PLEGADA Y CORRIDA DE MALARGÜE (35°-36°S). MENDOZA. ARGENTINA Tesis presentada para optar al título de Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Geológicas Paula Alexandra Arcila Gallego Director: Víctor A. Ramos Lugar de Trabajo: Dto. De Ciencias Geológicas, FCEN, UBA Buenos Aires, 2010 LOS DEPÓSITOS SINOROGÉNICOS DEL SUR DE MENDOZA Y SU RELACIÓN CON LA FA JA PLEGADA Y CORRIDA DE MALARGÜE (35°-36°S). MENDOZA. ARGENTINA RESUMEN En el extremo sur de la Cordillera Principal entre los 35º-36ºLS, los depósitos sinorogénicos y los estratos de crecimiento preservados en los depocentros sintectónicos de antepaís Horqueta, Pincheira y Ventana, registraron la historia de estructuración de la faja plegada y corrida de Malargüe desde el Neógeno hasta el Pleistoceno. Las secuencias sinorogénicas en los depocentros Horqueta, Pincheira y Ventana, alcanzan los 1.200 metros de espesor con depósitos de naturaleza volcánica, volcaniclástica, epiclástica, y en menor medida fluvial a lacustre, representados en las unidades litoestratigráficas Formación Molle, Agua de la Piedra, Butaló, Loma Fiera, Pincheira, Bramón y Coyocho. La evolución tectónica en los depocentros sinorogénicos de antepaís en función de la cronoestratigrafía, geoquímica y análisis de litofacies permite reconocer: (1) Estado inicial de cuenca de antepaís durante el Mioceno inferior. (2) Estado de depocentro de cuña frontal en el Mioceno medio. (3) La instalación de un arco volcánico local en el Mioceno superior y (4) Estado de cuenca de piggy-back durante el Mioceno superior a Plioceno. Los factores de control corresponden a la migración de la faja plegada y corrida de Malargüe con un estilo de deformación mixto hacia el antepaís, en un proceso de horizontalización de la placa subducida. Palabras clave: Faja plegada y corrida, depósitos sinorogénicos, cuenca de antepaís, volcanismo, subducción horizontal THE SINOROGENIC DEPOSITS OF SOUTH OF MENDOZA AND THEIR RELATION WITH MALARGüE FOLD AN D THRUST BELT (35º-36ºS). MENDOZA. ARGENTINA ABSTRACT The foothills of the cordillera Principal at its southern end (35º-36ºLS) preserved synorogenic deposits and growth strata in the syntectonic foreland basins of Horqueta, Pincheira and Ventana which recorded the Neogene to Pleistocene kinematics of the fold and thrust belt of Malargüe. Synorogenic successions in these basins reach a thickness of 1.500 m and there are filled mainly with volcanic, volcaniclastic and epiclastic deposits and subordinately fluvial and lake systems. Lithostratigraphic units called Molle, Agua de la Piedra, Butaló, Pincheira, Bramón and Coyocho formations comprise these syntectonic sequences. Evolution of the foreland synorogenic basins based on the cronostratigraphic, geochemical and litofacies analysis provide recognition of different stages: (1) Initial foreland basin in the early Miocene. (2) Stage of wedge-top basin for the middle Miocene. (3) Establishment of local volcanic arc in the upper Miocene and (4) Stage of piggy-back basin between upper Miocene and Pliocene. The control factors are the normal propagation of the Malargüe fold and thrust belt toward the foreland with a hybrid structural style with basement structures transferring shortening to the sedimentary cover and the tectonic setting associated with a compressive regime during the shallowing of the subduction zone. Key words: Fold and thrust belt, synorogenic deposits, foreland basin, volcanism, shallowing subduction zone. AGRADECIMIENTOS Quiero expresar mi más sincera gratitud a… A mis padres y mi familia Al Dr. Víctor A. Ramos A la Universidad de Buenos Aires Al departamento de Ciencias Geológicas A la Agencia de Promoción Científica y al CONICET A los lugareños del sur de Mendoza por su hospitalidad Al Laboratorio de Tectónica Andina A la Dra. Graciela Vujovich y el Dr. Daniel Pérez A Miguel, Patricio, Tomas, Mauricio, Roxana por su colaboración en campo Al Lic. José Silvestro por facilitarme las líneas sísmicas de YPF Repsol y al Dr. Guillermo Ré por facilitarme el acceso al programa Kingdom A Carlos Dal Molin, Claudia Negro por las campañas en campo y las diferentes discusiones sobe geología regional y a Mariana Echeverria en el SEGEMAR A Daniel Yaguspky, Victor García, Carla Terrizano, Matias Giglione, Diego Winocur, Ezequiel García-Morabito, Carmen Dopico, Gabriela Dapoian, Diego Iaffa, Evanna Pena, Andres Folguera y Cintya Tunstall por su constante apoyo y recomendaciones Al Dr. Jose Maria Jaramillo por su impulso para realizar este doctorado A Miled, Sara, Dayana, Oscar, Alejandro, Boris, Daniel, Arlex, Natalia, Monica y Manuel por estar siempre presentes desde cualquier parte del mundo A todas las personas que me colaboraron para la realización de este proyecto y mi estadía en Buenos Aires en especial a Angélica, Juan David, Linda, Alejandro, Juanita, Edgar, Johana, Matías, Lucas, Gloria y Paola Y a la ciudad de Buenos Aires A mis padres Adriana y Luis Eduardo por siempre creer que esto era posible La cima de una montaña es solo la base de una montaña más alta Proverbio Chino Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… ÍNDICE TOMO I RESUMEN ABSTRACT CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN 1 1.1. OBJETIVOS 3 1.2. LOCALIZACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO 4 1.3. ANTECEDENTES 5 1.4. ORGANIZACIÓN DE LA TESIS 7 1.5. CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS 9 CAPITULO 2. METODOLOGÍA 13 2.1. ETAPA DE GABINETE PRELIMINAR 13 2.1.1. Recopilación bibliográfica 13 2.1.2. Confección Mapa Geológico 14 2.1.3. Recopilación de información sísmica 14 2.2. ETAPA DE TRABAJO DE CAMPO 17 2.2.1. Levantamiento de perfiles estratigráficos 17 2.3. ETAPA DE TRABAJODE LABORATORIO 21 2.4. ETAPA DE TRABAJO DE GABINETE 21 CAPITULO 3. MARCO GEOLÓGICO GENERAL 24 3.1. UNIDADES MORFOESTRUCTURALES 26 3.2. GEOMORFOLOGÍA 29 3.3. MARCO TECTÓNICO 33 3.4. EVOLUCIÓN TECTONOESTRATIGRÁFICA 36 CAPITULO 4. ESTRATIGRAFÍA 42 4.1. GRUPO CHOIYOI 45 4.2. GRUPO TRONQUIMALAL 48 4.2.1. Formación Chihuido 48 4.2.2. Formación Llantenes 49 4.3. FORMACIÓN REMOREDO 51 4.4. GRUPO CUYO 52 4.4.1. Formación El Freno 54 4.4.2. Formación Puesto Araya 54 4.4.3. Formación Tres Esquinas 55 4.4.4. Formación Las Lajas 57 4.4.5. Formación Calabozo 58 4.4.6. Formación Bardas Blancas 59 4.5. GRUPO LOTENA 62 4.5.1. Formación La Manga 62 4.5.2. Formación Auquilco 63 4.6. GRUPO MENDOZA 65 4.6.1. Formación Tordillo 67 4.6.2. Formación Vaca Muerta 68 4.6.3. Formación Chachao 70 4.6.4. Formación Agrio 71 4.7. GRUPO RAYOSO 72 4.7.1. Formación Huitrín 74 P. A. Arcila Gallego (2010) Índice Universidad de Buenos Aires 4.7.2. Formación Rayoso 75 4.8. GRUPO NEUQUÉN 78 4.9. GRUPO MALARGÜE 86 4.9.1. Formación Loncoche 88 4.9.2. Formación Roca 92 4.9.3. Formación Pírcala-Coihueco 93 4.10. NEÓGENO 95 4.10.1. Depósitos pedemontanos pliocenos 95 4.11. PLEISTOCENO 96 4.11.1. Formación Chapúa 97 4.11.2. Formación Loma Seca 98 4.11.3. Depósitos coluviales 103 4.11.4. Flujos volcánicos pleistocenos 103 4.11.5. Formación El Puente 105 4.11.6. Depósitos de abanicos aluviales 105 4.12. HOLOCENO 106 4.12.1. Basalto Tromén 106 4.12.2. Depósitos aluviales 107 CAPITULO 5. ESTRATIGRAFÍA SINOROGÉNICA 108 5.1. FORMACIÓN PALAOCO 111 5.2. FORMACIÓN MOLLE 117 5.2.1. Miembro Butamallín 131 5.3. FORMACIÓN AGUA DE LA PIEDRA 135 5.4. FORMACIÓN BUTALÓ 141 5.5. FORMACIÓN LOMA FIERA 145 5.6. FORMACIÓN PINCHEIRA 151 5.7. FORMACIÓN BRAMÓN 164 5.8. FORMACIÓN COYOCHO 169 TOMO II CAPITULO 6. LITOFACIES Y ASOCIACIÓN DE LITOFACIES 172 6.1. LITOLOGIA VOLCÁNICA 176 6.1.1. Basalto masivo afanítico 176 6.1.2. Andesita masiva porfiríca vesicular 176 6.1.3. Andesita masiva porfirítica 176 6.1.4. Andesita masiva porfirítica con disyunción columnar 176 6.2. LITOFACIES VOLCANICLÁSTICAS 178 6.2.1. Toba lapillitica masiva 179 6.2.2. Toba lapillitica masiva con gradación normal 179 6.2.3. Toba lapillitica masiva con gradación inversa 181 6.2.4. Toba lapillitica con estratificación paralela 181 6.2.5. Toba lapillitica laminada 182 6.2.6. Toba lapillitica con estratificación de bajo ángulo 182 6.2.7. Toba lapillitica con estratificación difusa 183 6.2.8. Lentes de lapillita pumicitica 183 6.2.9. Toba fina 185 6.2.10.Toba lítica masiva 186 6.2.11.Toba lítica gradación normal 186 6.2.12.Toba lítica gradación inversa 188 Tesis doctoral (2010) Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… 6.2.13.Brecha lítica masiva 188 6.2.14.Brecha lítica monomíctica 191 6.2.15.Brecha lítica polimíctica 194 6.2.16.Lentes de brechas líticas 196 6.2.17.Aglomerado escoria masivo 198 6.3. LITOFACIES EPICLÁSTICAS 199 6.3.1. Bm/Bmg – Brecha matriz-soportada masiva o gradada 199 6.3.2. Gmm - Conglomerado matriz soportado masivo 201 6.3.3. Gcm - Conglomerado clasto-soportado masivo 202 6.4. LITOFACIES FLUVIALES Y LACUSTRES 204 6.4.1. Gmg – Conglomerado clasto-soportado gradado 204 6.4.2. Gch - Conglomerado clasto-soportado con estratificación horizontal 206 6.4.3. Gcl – Conglomerado clasto-soportado estratificación bajo ángulo 207 6.4.4. Sm– Arenitas masivas 208 6.4.5. Sh – Arenitas con estratificación horizontal 209 6.4.6. Sl – Arenitas con estratificación inclinada de bajo ángulo 210 6.4.7. Fsc - Pelitas masivas 211 6.4.8. Fl - Pelitas laminadas 211 6.4.9. Fr - Pelitas con carbón 212 6.5. ASOCIACIONES DE LITOFACIES E INTERPRETACIÓN 213 5.5.1. ALI – Coladas y brechas volcánicas 213 5.5.2. ALII – Depósitos de bloques y cenizas 216 5.5.3. ALIII – Depósito de bloques y cenizas (colapso basal) 220 5.5.4. ALIV – Depósitos de flujos piroclásticos densos 222 5.5.5. ALV – Depósito de lahar 228 5.5.6. ALVI – Depósito de flujos piroclásticos diluidos 231 5.5.7. ALVII – Depósito de caída 234 5.5.8. ALVIII - Piedemonte dominado por flujos canalizados gravosos 235 5.5.9. ALIX - Depósito de abanico aluvial dominado por flujos gravitacionales 236 5.5.10. ALX - Depósito de abanico aluvial dominado por cursos perennes 238 5.5.11. ALXI - Entrelazado gravoso-arenoso con intercalaciones de flujos de detritos 239 5.5.12. ALXII - Entrelazado de lecho gravoso con planicies arenosas 241 5.5.13. ALXIII - Entrelazado de lecho arenoso con rápida agradación 242 5.5.14. ALXIV - Planicie aluvial tobácea con sistema distributario de lecho gravoso 244 5.5.15. ALXV – Depósito de planicie aluvial de rápida agradación con flujos pocos canalizados 245 5.5.16. ALXVI - Depósito lacustre con corrientes fluviales efímeras 247 5.5.17. ALXVII - Depósito lacustre con desarrollo de carbones 248 CAPITULO 7. PETROGRAFÍA 250 7.1. LITOFACIES FLUVIALES Y LACUSTRES 252 7.2. LITOFACIES VOLCÁNICAS 253 7.3. LITOFACIES VOLCANICLASTICAS 259 CAPITULO 8. GEOQUÍMICA 265 8.1. ELEMENTOS MAYORITARIOS 268 8.2. ELEMENTOS TRAZAS Y TIERRAS RARAS 271 8.3. GEOQUÍMICA E HISTORIA MAGMÁTICA 275 8.3.1. Mioceno inferior (24 a 20 Ma) 275 P. A. Arcila Gallego (2010) Índice Universidad de Buenos Aires 8.3.2. Mioceno inferior a medio (18 a 14 Ma) 278 8.3.3. Mioceno medio a superior (14 a 9 Ma) 285 8.3.4. Mioceno superior a Plioceno (7 a 4 Ma) 287 8.3.5. Plioceno a Holoceno 288 CAPITULO 9. GEOCRONOLOGÍA 290 9.1. DATACION K/Ar 290 9.2. DATACION Ar/Ar 292 CAPITULO 10. ESTRUCTURA 300 10.1. UNIDADES ESTRUCTURALES REGIONALES 301 10.1.1. Sector Occidental 301 10.1.1.1. Anticlinal Torrecillas 301 10.1.1.2. Anticlinal La Valenciana 303 10.1.1.3. Sinclinal La Valenciana 304 10.1.1.4. Anticlinal Bayo de Chacay 304 10.1.1.5. Anticlinal Bardas Blancas 305 10.1.2. Sector Oriental 305 10.1.2.1. Sinclinal Agua Escondida 305 10.1.2.2. Sinclinal Malargüe 306 10.1.2.3. Anticlinal Malargüe 307 10.1.2.4. Sinclinal Sierra de la Ventana 307 10.2. ESTILOS ESTRUCTURALES 308 10.2.1. Sistema compresivo 309 10.2.1.1. Niveles de despegue 309 10.2.1.2. Sistema de falla de Bardas Blancas 310 10.2.1.3. Falla Horqueta 310 10.2.1.4. Falla Chequen-co 311 10.2.1.5. Falla La Ventana 312 10.2.1.6. Retrocorrimiento La Brea-Doña Juana 312 10.2.2. Sistema extensional 314 10.2.2.1. Falla El Infiernillo 314 10.2.2.2. Fallas normales en dominó 315 10.2.2.3. Falla Sansón 316 10.2.2.4. Falla Rezago 316 10.2.3. Estratos de crecimiento 317 10.3. INTERPRETACIÓN SÍSMICA 321 10.4. SECCIONES BALANCEADAS 323 10.4.1. Sección A-A’ – Cerro Horqueta 323 10.4.2. SecciónB-B’ – Cerro Algodón 326 10.4.3. Sección C-C’ - Sierra de la Ventana 328 CAPITULO 11. EVOLUCIÓN TECTÓNICA 331 11.1. DEPOCENTRO HORQUETA 330 11.2. DEPOCENTRO PINCHEIRA 336 11.3. DEPOCENTRO VENTANA 339 CAPITULO 12. CONCLUSIONES 342 BIBLIOGRAFIA 352 Tesis doctoral (2010) 1. INTRODUCCIÓN La Cordillera de los Andes presenta una extensión meridional aproximada de 8.000 km a lo largo del margen occidental de Sudamérica, su formación y desarrollo, es generado por la convergencia de la placa tectónica de Nazca de naturaleza oceánica con la placa tectónica Sudamericana constituida por corteza continental de diferentes edades y características. Ganser (1973 en Ramos, 1999) propuso una división para la Cordillera de los Andes, basada en la presencia de corteza oceánica de edad andina, en tres segmentos geológicos: Andes Septentrionales, Centrales y Australes; donde los Andes Septentrionales o del Norte y los Andes Australes son de tipo colisional con obducción de corteza oceánica y metamorfismo de edad andina. Los Andes Centrales caracterizan al orógeno de tipo andino, formado por subducción de corteza oceánica y se localizan entre el Golfo de Guayaquil (4°LS) y el Golfo de Penas (46°30’LS). En los Andes Centrales de Argentina la deformación de la cuenca de antepaís asociada al frente orogénico durante el Neógeno, presenta fuertes contrastes a lo largo del rumbo, cambiando el estilo estructural, la extensión y el grado de deformación del frente orogénico, debido a los cambios tectónicos producidos en el margen activo. A los 34°LS en el sur de Mendoza, debido al cambio en el régimen de subducción de horizontal a normal, se genera una desactivación progresiva del frente orogénico en su parte interna y un colapso extensional con volcanismo de retroarco asociado. Al sur de los 37°LS, durante un lapso de tiempo en el Mioceno Superior, cesa la actividad magmática asociada a la horizontalización de la zona de Benioff generando un desplazamiento del frente de deformación hacia el antepaís. Capítulo 1: Introducción Universidad de Buenos Aires Entre los 34° - 37°LS actualmente se desarrolla una zona de subducción normal y en el área se identifican las provincias geológicas de la Cordillera Frontal y la Cordillera Principal. Esta última es la unidad morfoestructural más importante, con desarrollo de volcanes y estratovolcanes pliopleistocenos aún activos. Este sector posee un frente orogénico cuaternario externo a una faja de deformación de diferentes edades y presenta el desarrollo en los últimos 20 millones de años de una peculiar historia de deformación orogénica neógena (Folguera y Ramos, 2001). En el sur de Mendoza en el sector septentrional de la provincia geológica de la Cordillera Principal, entre los 35°-36°LS, se presentan excelentes afloramientos de depósitos sinorogénicos de naturaleza volcánica a epiclástica, vinculados al desarrollo y deformación de la faja plegada y corrida de Malargüe, la cual cubre aproximadamente 50 km del frente orogénico y se encuentra activa desde el Mioceno Superior. Su estilo de deformación varía longitudinalmente por la influencia de deformaciones previas y la presencia de basamento. Los depocentros sinorogénicos debido al proceso de rápida deformación, presentan depósitos textural y composicionalmente inmaduros que se acumularon próximos a un relieve topográfico, estructuras de crecimiento en pliegues y fallas, abundantes discontinuidades progresivas y corrimientos frontales comúnmente no expuestos. Estas características indican que los depósitos fueron acumulados y deformados muy cerca del límite entre erosión sinorogénica y la superficie de depositación (DeCelles y Gilest, 1996), generando una excelente herramienta para determinar la evolución cronoestratigráfica de una estructura orogénica. El movimiento de avance del frente orogénico va generando diferentes depocentros sinorogénicos, desde la migración del depocentro de cuña frontal en el sistema de cuenca de antepaís hacia el retropaís. En las investigaciones anteriores se han realizado diversos estudios geológicos considerando diferentes estilos estructurales, pero el área ha sido comparativamente menos estudiada, en relación a la cronología de los eventos estructurales neógenos, la edad de deformación y las diferentes fases de levantamiento en la cuenca de antepaís considerando la abundante presencia de excelentes afloramientos de depósitos sinorogénicos. Tesis doctoral (2010) 2 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… 1.1. OBJETIVOS El objetivo principal del presente estudio es el análisis de las diferentes subcuencas sinorogénicas entre los 35°-36°LS, en el sur de Mendoza, dentro del marco estructural de la evolución de la faja plegada y corrida de Malargüe, con el fin de diseñar un modelo tectónico asociado al levantamiento y estilo de deformación de la cuenca de antepaís en esta región de los Andes Centrales durante el Neógeno. Además se han fijado una serie de objetivos específicos tales como la identificación, caracterización y correlación de los diferentes tipos de depósitos, mediante el levantamiento de columnas estratigráficas, análisis e interpretación de litofacies identificadas en el campo y de cortes petrográficos. Se han reconocido las diferentes cuencas sinorogénicas y su historia geológica asociada, considerando tipos de depósitos, relaciones estratigráficas y la posición de estructuras volcánicas como áreas fuente. Se ha interpretado la información sísmica disponible, determinando límites de secuencias estratigráficas y definiendo los rasgos estructurales de la zona de estudio, para elaborar dos secciones estructurales admisibles en la zona comprendida entre los 35°-36°LS en el sur de Mendoza. Se ha presentado un esquema de correlación cronoestratigráfica para los depósitos sinorogénicos basándose en la descripción de los cortes petrográficos, los resultados obtenidos de los análisis químicos, la construcción de diagramas de tierras raras y un análisis geoquímico integrando información de campo. Sobre esta base se ha establecido la evolución cinemática de deformación de la cuenca de tope de cuña dentro de la cuenca de antepaís que se presenta asociada a la faja plegada y corrida de Malargüe, mediante el estudio de la configuración geométrica de estratos de crecimiento. Esto ha permitido proponer un modelo tectónico integrado para el área de estudio, vinculando la cronología de levantamiento, los estilos estructurales y la geología de la región. P.A. Arcila Gallego (2010) 3 Capítulo 1: Introducción Universidad de Buenos Aires 1.2. LOCALIZACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO La zona de estudio se ubica en el sur de la provincia de Mendoza, en las inmediaciones de la localidad de Malargüe entre los paralelos 35° 23′ - 35° 50′ latitud sur y los meridianos 69° 55′ - 69° 30′ longitud oeste (Figura 1.1). En el ámbito de la faja plegada y corrida de Malargüe situada dentro de la cuenca Neuquina surmendocina en la zona sur de la provincia geológica de la Cordillera Principal. El área estudiada tiene forma rectangular con una extensión norte – sur de 50 km y oeste – este de 36 km, abarcando una superficie aproximada de 1.800 km2. Figura 1.1. Mapa de ubicación geográfica del área de estudio. Desde la ciudad de Mendoza se accede a la zona de estudio a través de la ruta nacional 40 en dirección sur pasando por la localidad de Malargüe, hasta las cercanías del poblado Bardas Blancas; este camino principal atraviesa longitudinalmente la zona en su borde oriental, donde la accesibilidades buena, respaldada por una amplia red de caminos principales entre localidades, secundarios y vecinales que se intersectan entre sí. En el borde occidental el acceso es dificultoso por encontrarse en el cordón montañoso de la Cordillera de los Andes, realizándose por: el camino principal que une la localidad de Malargüe con La Tesis doctoral (2010) 4 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… Valenciana, los caminos secundarios a las canteras de yeso explotado en la zona, algunas cortas huellas que parten de los escasos puestos encontrados que los interconectan, y finalmente, el tránsito a pie de varias picadas sísmicas y quebradas. 1.3. ANTECEDENTES La región ha sido estudiada por diversos autores desde finales del siglo XIX principalmente en relación a la estratigrafía y paleontología de la secuencia mesozoica, la geología de los yacimientos minerales existentes y la geología regional. Las primeras investigaciones en la zona fueron realizadas por Bodenbender (1892) y Burckhardt y Wehrli (1900) quienes en sus exploraciones de la cordillera estudiarán la estratigrafía del Jurásico y Cretácico. Gerth (1925, 1928) describió la estratigrafía de la secuencia mesozoica y publicó el primer mapa geológico de la zona a escala 1:200.000 entre los ríos Diamante y Grande. Backlund (1923) estudió las rocas plutónicas y volcánicas. Lahee (1927) realizó las primeras investigaciones geológicas con objetivos petroleros. Groeber (1933, 1946) interpretó y estableció los eventos principales de deformación cenozoica de los Andes en la región; además efectúo grandes aportes al conocimiento de la geología regional resumidos en el mapa geológico a escala 1:500.000 de las provincias de Mendoza y Neuquén. La descripción y edición del mismo se realizó en 1953 con la colaboración de P. Stipanicic y A. Mingramm (Groeber, 1953). Criado Roque (1946, 1950) estudió la región de Bardas Blancas y el Terciario del sur de Mendoza. Dessanti (1973, 1978) realizó las hojas geológicas a escala 1:200.000 de Malargüe y Bardas Blancas con buenas descripciones de las secuencias aflorantes. El relatorio del 12° Congreso Geológico Argentino y 2° Congreso de Exploración de Hidrocarburos sobre la Geología y Recursos Naturales de la provincia de Mendoza (Kozlowski et al., 1993) amplió el conocimiento de la región a nivel de geología general y estructura, tectónica (Ramos, 1993) y presencia de depósitos sinorogénicos (Yrigoyen, 1993). Recientemente Nullo et al. (2004) realizó la descripción geológica de la hoja Malargüe escala 1:250.000, ampliando las descripciones de unidades volcánicas terciarias y estableciendo una nomenclatura de eventos magmáticos ocurridos durante el Neógeno. P.A. Arcila Gallego (2010) 5 Capítulo 1: Introducción Universidad de Buenos Aires El levantamiento de los Andes y la deformación en el antepaís asociada, entre los 34°S – 36°S, ha sido estudiada principalmente en las últimas tres décadas por un número relativamente bajo de autores: Kozlowski (1984, 1990) realizó la primera interpretación estructural en la región de la Cuchilla de la Tristeza, en las inmediaciones del río Atuel. Ploszkiewicz y Gorroño (1988) introdujeron modelos de tectónica salina en el estilo estructural de las fajas plegadas y corridas del sur de Mendoza. Ramos (1988, 1999) amplió el conocimiento a escala regional presentando un modelo tectónico para los Andes Centrales. Manceda et al. (1992), Manceda y Figueroa (1993, 1995) desarrollaron un modelo estructural para la región de Bardas Blancas y propusieron la inversión de las estructuras mesozoicas asociadas a la faja plegada y corrida de Malargüe. Dimieri (1992) presentó su tesis doctoral basada en la evolución de la Cordillera Principal al oeste de la localidad de Bardas Blancas. Nocioni (1994, 1995, 1996) introdujo un modelo estructural del frente orogénico basado en estudios geofísicos y gravimétricos. Kraemer et al. (2000) elaboraron un modelo cinemático integrando edades de sedimentos sintectónicos. Folguera y Ramos (2001) presentaron e integraron la importancia del gradiente de partición en la deformación de la cuenca de antepaís en los Andes Centrales. El primer estudio de la fajas plegadas y corridas en la sección sur de la Cordillera Principal se realizó a través de modelos cinemáticos y geométricos de las estructuras, involucrando deformación de piel fina y piel gruesa (Giambiagi et al., 2003; Giambiagi et al., 2005, 2008); Turienzo y Dimieri (2005). Actualmente el estado del conocimiento estructural de la zona involucra modelamiento cinemático entre el basamento y cobertura sedimentaria con deformación mixta e inversión tectónica de estructuras del basamento (Giambiagi et al., 2009). En los últimos 15 años, se han desarrollado importantes avances en la descripción de unidades volcánicas y sedimentación sinorogénica cenozoica en el sur de Mendoza, destacándose los trabajos de Yrigoyen (1993), quien realizó la primera descripción general de los depósitos sinorogénicos en el sur de Mendoza. Baldauf (1993), Baldauf et al. (1992, 1997) obtuvieron diferentes edades radimétricas en unidades volcanoclásticas-volcánicas neógenas integrándolas a la evolución estructural de la faja plegada y corrida de Malargüe entre 34°- Tesis doctoral (2010) 6 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… 35°LS. Baldauf (1997) en su tesis doctoral estimó el levantamiento de la Cordillera Principal en el suroeste de Mendoza considerando edades de deformación y magmatismo de la faja plegada y corrida presente en la margen oriental de la cordillera. Kraemer y Zullinger (1994) describieron la sedimentación cenozoica sinorogénica en la faja plegada andina a los 35°S. Combina (1996), Combina y Nullo (2000), Combina et al. (1994, 1997, 2000) describieron estratigraficamente diferentes unidades terciarias entre la región del río Diamante y Puntilla del Huincán. Además vincularon su evolución tectonosedimentaria con el levantamiento de la Cordillera Principal. Sruoga et al. (2005, 2008) plantean la reasignación estratigráfica de diferentes eventos volcánicos reconocidos en varias zonas del sur de Mendoza y reconocen el estadio inicial del arco volcánico neógeno vinculado. En relación a la evolución de las cuencas sinorógenicas de la Cordillera Principal, Silvestro et al. (2005, 2006), Giambiagi et al. (2008) y Silvestro y Atencio (2009) aportaron valiosa información estratigráfica y sísmica en el ámbito de la faja plegada y corrida de Malargüe entre los 34°-37°LS. 1.4. ORGANIZACIÓN DE LA TESIS Teniendo en cuenta los objetivos generales y específicos propuestos, esta tesis doctoral consta de doce capítulos distribuidos en seis secciones, las cuales se describen a continuación: La primera sección se compone de los tres primeros capítulos donde se describen las características de la región, geomorfología y marco tectónico. En el capítulo 1 se presentan la introducción, los objetivos propuestos, la estructura de la tesis, el marco de localización general, el estado del conocimiento geológico de la región y los factores climáticos-biológicos imperantes en la zona. En el segundo capítulo, se describe la metodología de investigación seguida en el trabajo, tomando en cuenta los parámetros para adquirir la información de campo, las labores de gabinete y los análisis de laboratorio. En el tercero se realiza una breve descripción del ámbito geológico general de la cuenca neuquina en el sur de Mendoza, en relación a la configuración morfoestructural de la zona, la geomorfología regional y la evolución tectónica. P.A. Arcila Gallego (2010) 7 Capítulo 1: Introducción Universidad de BuenosAires En la segunda sección se presentan los capítulos 4, 5 y 6 asociados a los resultados del análisis estratigráfico realizado en el ámbito de la faja plegada y corrida de Malargüe. El capítulo 4 presenta la descripción general de las distintas unidades estratigráficas aflorantes. El capítulo 5 trata específicamente de las unidades sinorogénicas, a través de la integración de: la configuración de los depocentros sinorogénicos, la descripción de los perfiles estratigráficos levantados en el campo, incorporando medidas de paleocorrientes, análisis de proveniencia, composición y distribución de clastos. El capítulo 6 presenta el análisis de litofacies relacionado a los tipos de depósitos, condiciones de fondo, mecanismos de transporte y acumulación, así como la interpretación de los procesos sedimentológicos y la determinación del área fuente asociada al proceso. La tercera sección se compone de los capítulos 7, 8 y 9 relacionados a la petrografía, geoquímica y geocronología de las diferentes unidades sintectónicas relacionadas a las cuencas sinorógenicas. El capítulo 7 esta integrado por la descripción de los cortes petrográficos para las diferentes unidades volcánicas y volcanoclásticas identificadas en los depósitos sinorogénicos. El capítulo 8 presenta los resultados obtenidos de los análisis químicos, la construcción de diagramas de tierras raras y un análisis geoquímico integrando información de campo, y en el capítulo 9 se exponen los resultados de las dataciones radimétricas. La cuarta sección esta conformada por el capítulo 10, donde se presentan los resultados del análisis estructural de la faja plegada y corrida de Malargüe, entre los 35°-36° LS, considerando las observaciones de campo, el análisis de la geometría de los estratos de crecimiento desarrollados en la secuencia neógena y la descripción de secciones estructurales con su respectiva reconstrucción palinspástica, realizada con la integración de interpretación de información sísmica, datos de pozos e información adquirida en el campo. La quinta sección corresponde al capítulo 11, en el cual se integra toda la información obtenida y se realiza la discusión de los resultados, generando un modelo de evolución tectónica coherente con el estilo estructural, la edad de deformación y las diferentes fases de levantamiento en la cuenca de antepaís asociada a la faja plegada y corrida de Malargüe. Finalmente, en la sexta sección se presentan las conclusiones y resultados obtenidos en este estudio en el capítulo 12. Tesis doctoral (2010) 8 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… 1.5. CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS La región estudiada se encuentra entre los paralelos 35° 23′ - 35° 50′ LS, limitada al norte por diferentes coladas basálticas de edad holocena en las inmediaciones del arroyo El Chacay; al oeste se localiza el cordón montañoso de la Cordillera de los Andes, con alturas promedio de 2.000 a 2.500 m s.n.m., donde el volcán Peteroa con 4.125 m s.n.m. y el cerro Campanario con 4.049 m s.n.m. corresponden a las máximas alturas; al este se encuentran las coladas basálticas de la región de la Payenia, junto a diferentes centros volcánicos con alturas máximas de 1.900 metros. La topografía de la zona de estudio, permite destacar cinco sectores principales (Figura 1.2): el primero en la región norte tiene diferentes cuerpos y coladas basálticas ubicadas en la cima de los cerros del Agua Escondida, Mesa (Figura 1.2.a), Horqueta, Alto y El Morro con alturas superiores a 2.100 m s.n.m. En la región central se encuentran colinas bajas altamente disectadas con el desarrollo de un cordón ligeramente más alto y potente hacia el oeste, donde se destacan los cerros de la Piedra Sentada, Fiero y Bramón (Figura 1.2.b) con una altura de 2.300 m s.n.m. En la región sur se localizan, el sistema de la Sierra de la Ventana (Figura 1.2.c), cerro Butamallín (Figura 1.2.d) y cerro Negro de Chacay-Co, los cuales sobresalen por su gran altura, entre 2.700 – 3.000 m s.n.m. y su morfología. En parte de la región oriental y occidental hay afloramientos de rocas mesozoicas que presentan un relieve accidentado y variable, con formación de estructuras, presencia de yeso y dolinas. El quinto sector corresponde a la región oriental, donde se encuentran cuerpos de volcanes monogénicos y coladas basálticas en las llanuras bajas de la zona de antepaís. Además dentro del área de estudio se destacan por su interés geológico y paisajístico, las localidades de Castillos del Pincheira (Figura 1.2.e) y la cueva de Las Brujas. La localidad de Malargüe es la población más cercana con 22.000 habitantes. Su nombre se debe al fuerte Malal-Hué (vocablo mapuche para denominar “corral de piedra”) que fue construido a mediados del siglo XIX con piedra de toba; la pared del fuerte llegó a tener varios metros de espesor y tenía la finalidad de proteger las tierras que se empezaban a colonizar. Actualmente es una atractiva ciudad petrolera con gran desarrollo de turismo de aventura, localizada a 421 km de la ciudad de Mendoza y situada a 1.400 m s.n.m. P.A. Arcila Gallego (2010) 9 Capítulo 1: Introducción Universidad de Buenos Aires El clima presenta grandes amplitudes térmicas tanto diarias como anuales debido a la influencia del relieve, ya que los vientos húmedos que vienen del Pacífico encuentran en la Cordillera de los Andes una barrera que les impide el paso. La temperatura media en primavera (septiembre-diciembre) llega a 19°C con un clima templado seco; en verano (diciembre - marzo) alcanza los 21,3ºC con una máxima absoluta de 35°C, presenta características de clima cálido y fresco con noches frías; en otoño (marzo- junio) pasa a un clima subtemplado seco con 17°C y en invierno (junio-septiembre) la media alcanza 2,6°C con presencia de nevadas que aumentan su frecuencia hacia el oeste, donde se encuentra la zona cordillerana, la mínima absoluta llega a -13°C a mediados de julio. Las precipitaciones son escasas llegando a 200 mm anuales, con máximas de 800 mm registradas en invierno. Los vientos soplan en los meses cálidos y secos del sector NE con una intensidad de 40-60 km/h, en los meses fríos y húmedos, provienen del SO con menor intensidad y frecuencia, ocasionalmente se encuentra el viento cálido Zonda con velocidad de 50 a 110 km/h que baja las temperaturas en los días posteriores. El principal recurso hidrográfico de la zona corresponde al río Malargüe con un régimen de precipitación pluvial-nival, el cual, junto a diferentes arroyos nacen cerca al límite internacional con Chile desde el oeste, formando una red de drenajes subparalela con caudales importantes durante el verano, producidos por el deshielo en las zonas de la cordillera. En las inmediaciones del cerro Butamallín y la Sierra de la Ventana, al sur de la zona de estudio, se encuentran diferentes redes de drenaje subparalelo a dendrítico con colectores principales en el arroyo Chequen–co y Agua Botada, afluentes en dirección norte-sur a la cuenca del Río Grande. Desde el punto de vista biogeográfico, en la región de estudio confluyen las regiones Andina, Monte y Patagonia, formando una zona de transición. La vegetación es xerófila con adaptaciones al ambiente árido, de escasa altura, poca cobertura, espinosos y con potentes raíces. En las áreas inundadas marginales a los arroyos, denominadas mallines, se pueden observar cortaderales (Cortadeira rudiuscula) y juncos (Juncus balticus). En la cima de los cerros escasea la vegetación y es común encontrar cactus y arbustos como el molle blanco (Schinus sp.), la jarilla (Larrea divaricata) y el tomillo (Acantholippia seriphioides). Tesis doctoral (2010) 10 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… P.A. Arcila Gallego(2010) 11 Capítulo 1: Introducción Universidad de Buenos Aires La fauna se encuentra representada por mamíferos como: el puma (Felis concolor), el zorro gris (Urocyon cinereoargenteus), el zorro colorado (Dusicyon culpaeus), el piche (Zaedyus piche), la rata vizcacha (Tympanoctomys barrerae) y la mara (Dolichotis patagona), entre otros. En la cima de los cerros es común avistar aves de rapiña como halcones peregrinos (Falco peregrinus), águilas coronadas (Harpyhaliactus coronatus) y cóndores (Vultur gryphus); en las zonas aledañas a los mallines y arbustos bajos es común la presencia del tero real (Hymantopus melanururs) y diferentes saurios como lagartijas (Liolaemus darwini, L. uspallatensis, L. austromendocinus), matuasto (Leiosaurus belli).y matuasto del palo (Leiosaurus paronae). Tesis doctoral (2010) 12 2. METODOLOGÍA Para comprender los procesos asociados al levantamiento tectónico y el estilo de deformación de la cuenca de antepaís de este sector de los Andes en el sur de Mendoza, es indispensable recurrir al análisis estructural de la faja plegada y corrida de Malargüe y al análisis estratigráfico de los depocentros sinorogénicos. Para cumplir con estos objetivos propuestos, se desarrolló una metodología objetiva, clara y comprensible, utilizada en el transcurso de la investigación y dividida en cuatro etapas, que llevó a la obtención de los resultados que se analizan en los capítulos posteriores. 2.1. 2.1.1. ETAPA DE GABINETE PRELIMINAR Durante esta fase inicial de ocho meses de duración, se identificaron las diferentes características geográficas principales del sur de Mendoza y se realizó la recopilación de información bibliográfica, cartográfica y sísmica del área de estudio, previa a las diferentes campañas de campo, con el fin de crear una amplia base de datos, la cual esta siendo constantemente actualizada y que permitió establecer el estado del conocimiento de la zona. Esta parte de trabajo de gabinete preliminar se divide en varias fases, las cuales son descritas a continuación. Recopilación bibliográfica La revisión y recopilación de la información bibliográfica de la geología regional de la zona de estudio con énfasis en la estratigrafía, distribución, dataciones radimétricas y características de los depósitos sinorogénicos y volcanitas neógenas, se llevó a cabo sobre trabajos preexistentes publicados e inéditos, tanto a nivel regional como en áreas aledañas. Es Capítulo 2: Metodología Universidad de Buenos Aires importante mencionar la escasez de información presente en la zona central del área de estudio junto a la gran variabilidad de unidades estratigráficas descritas con anterioridad y el poco consenso en relación a sus nombres, situación que dificulta el avance del conocimiento en la zona. Paralelamente se recopiló una base de datos y antecedentes, acerca de la metodología implementada para la descripción de rocas volcánicas en el trabajo de campo, procesos de sedimentación en ambientes volcánicos, modelos estructurales de la faja plegada y corrida de Malargüe, descripción petrográfica de rocas volcánicas y en general, todo tipo de información relacionada para la realización de la presente investigación. 2.1.2. Confección Mapa Geológico Con el fin de confeccionar un mapa geológico escala 1:200.000 de la zona de estudio, se realizó una recopilación sobre la cartografía existente entre los 35º- 36ºLS y se usó como base las cartas topográficas del IGM escala 1:50.000, listadas en el cuadro 2.1 y ubicadas en la figura 2.1. Al mismo tiempo se analizó una imagen satelital Landsat TM de la carta 3569- III escala 1:250.000 y se efectuó el análisis fotogeológico de 22 fotografías aéreas a escala 1:60.000, distribuidas y obtenidas de los vuelos 6909B-37-5078 a 5084, 6910B-37-5160 a 5167 y 6910/11-45-5957 a 5964 (Figura 2.1). Teniendo como base la cartografía preliminar, las estructuras y geoformas de interés, se eligieron los lugares adecuados para realizar las campañas de campo. Hoja Número Las Minas 3569-26-1 El Chacay 3569-26-2 La Valenciana 3569-26-3 Malargüe 3569-26-4 Cerro Bayo de Chacay-co 3569-32-1 Sierra de la Ventana 3569-32-2 Cuadro 2.1. Hojas topográficas IGM de la región a escala 1:50.000 2.1.3. Recopilación de información sísmica En las inmediaciones de la región de la faja plegada y corrida de Malargüe han sido llevadas a cabo diferentes campañas exploratorias en búsqueda de hidrocarburos desde 1950 Tesis doctoral (2010) 14 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… hasta la actualidad, durante las cuales se adquirieron varios programas sísmicos en diferentes versiones, donde las líneas sísmicas 2D recibieron diversas etapas de procesamiento y reprocesamiento. En el presente trabajo de investigación, se observaron 26 líneas sísmicas de reflexión 2D (Cuadro 2.2), facilitadas por el grupo de trabajo de la cuenca Neuquina de Repsol-YPF, para determinar y corroborar niveles de despegue regionales utilizando interpretación sísmica y un programa de perfil regional, para control y correlación, usados en la realización de secciones balanceadas. Líneas sísmicas de reflexión 2D Nº línea Tipo de línea Longitud (m) 5047 Rumbo 27.671 Tr94-13 Rumbo 19.096 16 Rumbo 20905 Tr94-16 Buzamiento 19.171 Tr94-18 Buzamiento 21.608 Tr94-20 Buzamiento 22.690 60031 Buzamiento 16.985 60032 Buzamiento 17.034 31155 Buzamiento 19.910 10201 Buzamiento 7.011 10201-60 Buzamiento 7.969 10202 Buzamiento 11.799 10202-60 Buzamiento 6.468 16077 Buzamiento 9.240 16077-60-a Buzamiento 14.892 5500-16 Buzamiento 12.909 5501-16 Buzamiento 12.064 5502-16 Buzamiento 12.122 5503-16 Buzamiento 11.011 5067-a Buzamiento 13.076 5043-a Buzamiento 6.085 Cuadro 2.2. Líneas sísmicas de reflexión 2D interpretadas. En la zona de estudio, a través del retrocorrimiento La Brea–Doña Juana en dirección norte – sur, se encuentran diferentes pozos exploratorios. El grupo de trabajo de la cuenca Neuquina de Repsol-YPF, permitió el acceso a la información de los pozos ABMx-1, PMOx- 3 y CDJx-3, localizados en el flanco occidental de la Sierra de la Ventana (Figura 2.1). En las inmediaciones del arroyo La Bebida, en la zona central, se encuentran diferentes pozos petroleros en fase de producción por parte de la compañía Repsol-YPF y otros pozos sin producción actual, desde el río Malargüe hasta el cerro Horqueta al norte. P.A. Arcila Gallego (2010) 15 Capítulo 2: Metodología Universidad de Buenos Aires Figura 2.1. Localización de las hojas cartográficas escala 1:50.000, los vuelos y distribución de las fotografías aéreas escala 1:60.000 (línea verde), las líneas sísmicas (línea roja) y pozos exploratorios dentro del área de estudio. Tesis doctoral (2010) 16 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… 2.2. 2.2.1. ETAPA DE TRABAJO DE CAMPO El relevamiento de campo se realizó en tres campañas durante el período de verano de enero a febrero en los años 2006 – 2007 – 2008; las actividades principales durante el trabajo de campo se detallan a continuación: ̇ Reconocimiento geológico general de las diferentes unidades estratigráficas aflorantes, para verificar y completar el mapa geológico. ̇ Adquisición de los diferentes datos de campo a través de GPS, puntos de localización geográfica y georeferenciados a la imagen satelital usando el programa Globalmapper 8.0. ̇ Descripción de la distribución areal, espesor, relaciones estratigráficas y características principales de los depósitos sinorogénicos. ̇ Identificaciónde la atitud de las geoformas, estructuras y unidades aflorantes, utilizando GPS, mapa topográfico, imagen satelital y brújula. ̇ Levantamiento de perfiles estratigráficos de las diferentes unidades neógenas, fase que será descrita con mayor detalle posteriormente, por su importancia dentro de la presente investigación. ̇ Adquisición de histogramas de composición de los depósitos y parámetros Inman, junto a medidas de paleocorrientes y paleoflujos de estructuras como estratificación planar de bajo ángulo, estratificación en artesa, imbricación de clastos, marcas de fondo, entre otros. ̇ Recolección de muestras georeferenciadas, representativas de las unidades sinorogénicas con el fin de realizar análisis petrográfico, geoquímico y dataciones radiométricas en la fase de laboratorio. ̇ Establecimiento de diferentes niveles de correlación entre los perfiles estratigráficos levantados. ̇ Documentación de la zona de estudio a través de la toma de fotografías. Levantamiento de perfiles estratigráficos A través de la zona de estudio se relevaron treinta y dos perfiles estratigráficos a escala 1:1.000 y escala 1:5.000 de las unidades sinorogénicas (dependiendo de la complejidad de la sección) y cuatro perfiles estratigráficos escala 1:2.000 de las unidades del Cretácico Superior – Paleógeno. La información fue recolectada a nivel megascópico, entendiendo este término (Brown y Harrel, 1991) como el examen visual con ayuda de lupa 10X u otras herramientas como P.A. Arcila Gallego (2010) 17 Capítulo 2: Metodología Universidad de Buenos Aires navaja, ácido muriático, tablas de comparación para determinar color, tamaño de grano, redondez y selección. Las características descritas en las secciones estratigráficas, se basan en diferentes autores, de acuerdo al tipo de litología, utilizando: - En rocas volcánicas primarias (McPhie et al., 1993) - Para rocas volcanoclásticas es similar al usado en la descripción de facies clásticas (Branney y Kokelaar, 2002; White y Houghton, 2006) - En rocas epiclásticas (Carozzi, 1993) - Para rocas sedimentarias clásticas (Miall, 1992) La polaridad, rumbo, buzamiento y espesor se obtuvieron usando brújula, GPS y el trazado de poligonales para determinar el espesor real, cuando las capas no se encontraban horizontales. La roca con alta compactación se determina como masiva, utilizando el término propuesto por Compton (1985), al referirse a una roca que se fractura con golpes fuertes de martillo. El tipo de capa se determinó utilizando la nomenclatura de Ingram (1954), donde el término se utiliza como sinónimo de estrato y representa a los cuerpos rocosos sedimentarios, epiclásticos y volcánicos que sobrepasan el centímetro en espesor, tienen una subdivisión en capa muy delgada (10 mm –3,2 cm); capa delgada (3,2 – 10 cm); capa media (10 – 32 cm); capa gruesa (32 – 100 cm); capa muy gruesa (> 100 cm). La geometría externa de las capas depende de la relación angular entre las superficies de discontinuidad que las limitan y en este trabajo, se utilizaron los términos propuestos por Campbell (1962) mostrados en forma gráfica en la figura 2.2.a. La naturaleza de los contactos entre los estratos es descrita según los conceptos de Boggs (1995), se ilustran en la figura 2.2.b y se resumen en: - Neto paralelo, contacto donde no hay mezcla de litologías con superficies y sin irregularidades. - Onduloso neto paralelo, superficies con ondulaciones regulares y suaves, sin mezcla de litología. - Onduloso neto no paralelo, superficies con ondulaciones groseras, sin mezcla de litología; erosivo, superficie con mezcla de materiales, donde se presenta evidencia de un evento de erosión en la capa infrayacente (e.g. intraclastos, marcas de rebote, marcas de fondo, etc.). - Transicional, mezcla de materiales en un nivel paralelo a los planos de estratificación. La clasificación textural de las rocas clásticas fue trabajada según Folk (1954) y el tamaño de grano usando la nomenclatura de McKee y Weir (1953), para las litofacies de las Tesis doctoral (2010) 18 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… rocas volcánicas se trabajo según Branney y Kokelaar (2002) y Németh y Martin (2007), la descripción gráfica es ilustrada en la figura 2.2.c. Figura 2.2. Convenciones usadas en el relevamiento de los perfiles estratigráficos: a) Geometría externa de las capas; b) Naturaleza de los contactos; c) Clasificación de la litología y la composición textural de litofacies clásticas y volcánicas; d) Tendencia en la distribución de los tamaños de clastos; e) Estructuras primarias y secundarias; f) Fósiles y otros. P.A. Arcila Gallego (2010) 19 Capítulo 2: Metodología Universidad de Buenos Aires La selección del material se describió por comparación con la imagen impresa de Anstey y Chase (1974), en relación a la redondez se utilizó comparación visual con las imágenes de calibrado de Powers (1953), método usado para la descripción a nivel de esfericidad de otros componentes como intraclastos, niveles de paleosuelos, tipo de material constituyente de la fracción conglomerádica, etc. Las tendencias en la distribución de los tamaños es indicada como gradación normal, inversa o caótica, ilustradas en la figura 2.2.d. La clasificación composicional macroscópica para las rocas clásticas fue establecida utilizando la nomenclatura usada por Pettijohn (1972), para las rocas volcánicas y epiclásticas se utilizo la nomenclatura de Heiken y Wohletz (1991), en relación a las rocas plutónicas, la composición se describió a través de la mineralogía. En el presente trabajo se utiliza el término arenita, en desmebro de arenisca, para la roca detrítica formada por clastos tamaño arena unidos por una matriz fangosa y un cemento mineral formado durante la diagénesis considerando la clasificación de Dott (1964 modificado por Pettijohn et al., 1987). Las estructuras principales identificadas corresponden a estructuras de canal, grado de soldadura y litificación; en relación a las estructuras secundarias es común encontrar planos de estratificación plana de bajo ángulo y en artesa, laminación planoparalela y ondulosa, imbricación de cantos, inclinación de granos, estructuras de deformación y marcas de fondo, entre otros ilustradas en la figura 2.2.e. Los restos fósiles de animales o plantas (figura 2.2.f) son descritos a grandes rasgos, junto a cualquier otro tipo de característica como fracturas, fallas y/o deformación. La meteorización de las rocas fue catalogada según los porcentajes de alteración en forma comparativa, de acuerdo a la observación directa de campo, se divide en alta (60- 100%), media (30-60%), baja (1-30%) y ausencia. En campo se seleccionaron 150 muestras marcadas como (PA-20126) indicando las iniciales del autor, el número (2), el día (01), el mes (2) y el año de recolección (6), posteriormente se seleccionaron 36 muestras para la elaboración de cortes petrográficos, 12 para análisis geoquímicos y 5 para dataciones radimétricas. Con el fin de establecer histogramas de composición de los depósitos y parámetros Inman (Cas y Wright, 1987) para inferir el mecanismo de transporte y acumulación de las rocas piroclásticas, en afloramientos de depósitos consolidados, se llevó a cabo el conteo cada 10 puntos en una grilla de 1 m2 donde se determinan las diferentes características litológicas del clasto, así como su clasificación textural y tamaño en unidades (φ). Tesis doctoral (2010) 20 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… 2.3. 2.4. ETAPA DE TRABAJO DE LABORATORIO El trabajo en laboratorio tuvo una duración de dos meses, sin considerar el tiempo de espera de resultados deanálisis geoquímicas, realizados por ACTLABS y edades radimétricas K40- Ar39 y Ar40 – Ar39 por parte del SERNAGEOMIN. Las actividades realizadas en esta etapa consisten en: ̇ Descripción petrográfica microscópica de treinta y seis cortes delgados, correspondientes a muestras recolectadas en campo, utilizando para rocas clásticas la nomenclatura de McKee y Weir (1953) para la clasificación del tamaño de grano, la imagen impresa de Anstey y Chase (1974) en relación a la selección, la comparación de imágenes de calibrado para la redondez de los clastos de Powers (1953), la nomenclatura de Pettijohn (1972) para la clasificación composicional y los diagramas de Folk (1954) para la clasificación textural. En relación a las rocas volcánicas se utilizó la nomenclatura de Branney y Kokelaar (2002) y Németh y Martin (2007), la clasificación granulométrica de Fisher y Schmincke (1984), la clasificación textural de Heiken y Wohletz (1992) y el diagrama de clasificación de rocas volcánicas de Streckeisen (1979). ̇ Análisis de resultados de datos químicos, geoquímicos y diagramas de tierras raras, realizados para doce muestras recolectadas en campo. ̇ Análisis de resultados de edades radimétricas K40- Ar39 y Ar40 – Ar39, realizados sobre cinco muestras recolectadas en campo. ̇ Análisis textural de rocas piroclásticas utilizando la granulometría como tratamiento estadístico de poblaciones de diferente tamaño de grano, utilizando una herramienta básica como el programa Excel para construir curvas granulométricas y métodos estadísticos para el cálculo de la mediana del diámetro y la desviación estándar, así como la construcción de histogramas de proporciones volumétricas de tamaños de clastos. ETAPA DE TRABAJO DE GABINETE El trabajo de gabinete tuvo una duración de dos años donde se organizó, analizó y evaluó la información adquirida, las principales actividades se describen a continuación: ̇ Elaboración del mapa geológico escala 1:200.000 y cuatro mapas de mayor detalle escala 1:20.000 de zonas especiales dentro del área de estudio con el fin de resaltar las características estratigráficas y estructurales de los depósitos sinorogénicos presentes entre los 35°-36°LS. P.A. Arcila Gallego (2010) 21 Capítulo 2: Metodología Universidad de Buenos Aires ̇ Confección de una columna estratigráfica con las unidades estratigráficas aflorantes en la zona de estudio y dos perfiles estratigráficos del Grupo Neuquén – Malargüe, asociados al retrocorrimiento La Brea–Doña Juana y la falla Chequen-co. ̇ Presentación de treinta perfiles estratigráficos realizados sobre las unidades sinorogénicas de edad neógena con medidas de paleocorrientes, histogramas de composición de clastos, posición de muestras y documentación fotográfica. ̇ Descripción de las diferentes unidades sinorogénicas presentes en el área de estudio, utilizando litofacies, la variación lateral y vertical de facies, la descripción petrográfica microscópica y los procesos sedimentológicos, volcaniclásticos y volcánicos responsables de su formación. ̇ Realización de la correlación de los perfiles estratigráficos usando niveles guías establecidos, edades radiométricas recopiladas de trabajos preexistentes y las presentadas en este trabajo, la información recolectada en campo y documentación fotográfica. ̇ Definición de la configuración de las cuencas sinorogénicas y la realización del análisis de facies relacionado a los tipos de depósitos, condiciones de fondo, mecanismos de transporte y acumulación. ̇ Determinación de los procesos y ambientes sedimentológicos, volcaniclásticos y volcánicos que tuvieron lugar en el área de estudio a lo largo del Neógeno, conjuntamente establecer el área fuente asociada al proceso, considerando las direcciones de paleocorrientes, tipos de depósitos, facies y tipo de proceso. ̇ Interpretación de la información sísmica e integración con información disponible de pozos y adquirida en campo, utilizando una base de datos con información de superficie. ̇ Realización de dos secciones estructurales transversales con las unidades aflorantes en el área de estudio con sus respectivas reconstrucciones palinspásticas, teniendo como base el mapa geológico escala 1:200.000, utilizando información de campo, fotografías aéreas e imágenes satelitales. A continuación se realiza un perfil topográfico y se utiliza la información de subsuelo interpretada de las líneas sísmicas, datos obtenidos de pozos exploratorios, trabajos previos realizados en la zona y modelos teóricos. ̇ Elaboración de un análisis cinemático de la faja plegada y corrida de Malargüe entre los 35°-36°LS integrando la información sísmica y la geometría de los estratos de crecimiento desarrollados en la secuencia neógena, vinculando la cronología de levantamiento asociada a las dataciones radimétricas obtenidas. ̇ Integración de la información de campo con: el análisis microscópico petrográfico de treinta y seis (36) secciones delgadas, los resultados obtenidos de los análisis químicos, los Tesis doctoral (2010) 22 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… diagramas de tierras raras y los análisis geoquímicos realizados en doce (12) muestras recolectadas en campo. ̇ Diseño de un esquema de correlación cronoestratigráfica para los depósitos sinorogénicos, teniendo como base los resultados de las dataciones radimétricas. ̇ Generación de un modelo de evolución tectónica coherente con el estilo estructural diseñado, la edad de deformación y las diferentes fases de levantamiento de la cuenca de antepaís asociada a la faja plegada y corrida de Malargüe, entre los 35°-36°LS. P.A. Arcila Gallego (2010) 23 3. MARCO GEOLÓGICO GENERAL En el sur de la provincia de Mendoza, entre los 34°- 37°LS y 69°50’LO actualmente se presenta la faja plegada y corrida de Malargüe y el desarrollo de una cuenca de antepaís, asociada a una zona con subducción normal entre la placa oceánica de Nazca y la placa continental de Sudamérica. La configuración tectónica entre los 35°-36°LS, en la región circundante a la zona de estudio (Figura 3.1), esta constituida por diferentes elementos como: 1) Un arco volcánico cenozoico desarrollado al oeste, en la cordillera de los Andes, con centros efusivos como el cerro Campanario y el complejo Peteroa-Planchón en el lado argentino y la caldera Calabozos del lado chileno. 2) Varios sectores con exposición de basamento hacia la región de antepaís, asociado a la evolución de la faja plegada y corrida de Malargüe con características híbridas (Giambiagi et al., 1993, 2008). 3) El desarrollo a través del Neógeno, de diferentes episodios volcánicos con sus productos asociados, los cuales presentan características de arco volcánico de composición andesítica-dacítica hacia el oeste y volcanismo de intraplaca con basaltos hacia el este (Kay y Ramos, 2006) y 4) La presencia de diferentes depocentros sinorogénicos en la cuenca de antepaís que han evolucionado desde el Mioceno temprano hasta la actualidad. El registro sedimentario de la cuenca Neuquina y las características descriptas, reflejan los diferentes estados de evolución que ha tenido la región occidental de Sudamérica desde el Paleozoico hasta el presente, los cuales fueron modelados a través de ciclos orogénicos con diferentes estados de deformación que generaron la Cordillera de los Andes y que controlan la distribución de las diferentes cuencas sinorogénicas. Considerando lo anterior, a continuación se realiza una descripción más detallada sobre los diferentes procesos exógenos y endógenos, que se han presentado a lo largo del registro geológico en la zona. Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… Figura 3.1. Mapa de la zona de estudio con énfasis en la exposición del basamento, principalesrasgos estructurales, distribución del arco volcánico cenozoico y edades radimétricas obtenidas en rocas del Neógeno. P.A. Arcila Gallego (2010) 25 Capítulo 3: Marco geológico general Universidad de Buenos Aires 3.1. UNIDADES MORFOESTRUCTURALES En los trabajos realizados sobre la estructura y la geomorfología de la provincia de Mendoza, Kozloswki et al. (1993) y González Díaz y Faúque (1993) presentaron un esquema general, donde dividen el relieve de la provincia en dos regiones: una zona montañosa con serranías al oeste, constituida por la Cordillera Principal, la Cordillera Frontal, la Precordillera, el Bloque de San Rafael y la Payenia; así como una región de llanuras pedemontanas de bajo relieve al este, conformada por el graben de Tunuyán, la depresión de los Huarpes, cerrilladas pedemontanas y la Travesía. El área de estudio abarca las unidades morfoestructurales de la Cordillera Principal, Depresión de los Huarpes y Payenia (Figura 3.2). 1. Cordillera Principal: Keidel (1927) identificó una Cordillera Principal en los Andes desde el sur de la Puna hasta el sector oriental de Neuquén. Groeber (1938) junto a la mayoría de los autores de la época, nombró a esta unidad como cordillera del geosinclinal. Yrigoyen (1972) determinó el nombre actual de Cordillera Principal, para la zona montañosa presente al occidente, entre las provincias de San Juan, Mendoza y Neuquén. Comprende el área cordillerana desarrollada al occidente, en el límite chileno- argentino, donde el relieve alcanza alturas superiores a 4.500 m, asociadas a un gran apilamiento tectónico durante la orogenia andina (González Díaz y Faúque, 1993). En la región del río Diamante, posee cerca de 70 km de ancho y se va adelgazando hacia el norte hasta cerca de 30 km en la región del Aconcagua. En forma inversa las alturas van descendiendo de norte a sur desde 6.900 m hasta aproximadamente 3.500 m en inmediaciones del río Grande. En los Andes mendocinos, otra unidad morfoestrutural presente corresponde a la Cordillera Frontal, pero no se encuentra en la zona de estudio, debido a que desaparece en superficie en el rio Diamante, generando la pérdida progresiva de relieve, en comparación a las alturas para la faja plegada y corrida del Aconcagua. Desde el sur del río Diamante hasta el río Grande, la Cordillera Principal esta constituida por la faja plegada y corrida de Malargüe, la cual presenta diferentes estilos de deformación en dirección norte-sur, por la influencia de deformaciones previas y la presencia de basamento. Tesis doctoral (2010) 26 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… Figura 3.2. Configuración de las unidades morfoestructurales geológicas en la región sur de la provincia de Mendoza (modificado de Kozloswki et al., 1993). P.A. Arcila Gallego (2010) 27 Capítulo 3: Marco geológico general Universidad de Buenos Aires En la sección norte, la parte externa de la estructura se asocia a un sinclinal con orientación norte-sur, donde se encuentra la cuchilla de la Tristeza, con el flanco oriental limitado por las fallas de Mesón y el Sosneado con vergencia oriental. En la parte sur, entre el río Salado y la sierra Palaoco, se encuentra un frente orogénico no emergente, con un conjunto de estructuras anticlinales y sinclinales con orientación norte- sur, donde sus flancos son cortados por corrimientos y retrocorrimientos (Kozloswki et al., 1993). En el sector externo de la faja plegada y corrida, se encuentra la falla de Malargüe con vergencia oriental y sin exposición en superficie, asociada a la formación del anticlinal del Chihuido, donde se encuentra aflorando el basamento al sur del río Malargüe. En el sector interno, en la región del cerro La Gotera, se encuentra el braquianticlinal de Bardas Blancas, donde el basamento ha participado en la deformación y se desarrolla una zona triangular (Dicarlo, 2005). 2. Depresión de los Huarpes: Polanski (1954) identificó a esta unidad en el sector extracordillerano al sur de los 33º LS, entre el extremo sur de la Precordillera y la zona de la laguna de Llancanelo. Yrigoyen (1993) asoció esta unidad a un gran depocentro junto al frente cordillerano, debido al ascenso del bloque de la Cordillera Frontal, al norte de los 34º LS. Ramos (1999) utilizó la denominación cuenca del Río Grande para el depocentro de más de 2.000 m de depósitos sinorogénicos frente a la faja plegada y corrida de Malargüe, entre el río Diamante y el río Grande. Cortés et al. (1999) nombraron la zona entre los 34º - 35º30’LS como depresión intermontana, formada por el ascenso del bloque de San Rafael. En este trabajo se utilizó el término Depresión de los Huarpes, según González Díaz y Faúque (1993), quienes caracterizaron a la unidad, como una planicie levemente inclinada hacia el este con 300 km de longitud y de 30 a 70 km de ancho. Presenta una red de drenaje que la corta transversalmente, formada principalmente por los ríos Diamante, Atuel, Salado y Malargüe, de carácter permanente. También posee diferentes sistemas endorreicos distribuidos de forma irregular y antiguas cuencas lacustres que después de las glaciaciones se transformaron en salinas. Su generación se asocia al desarrollo de la antefosa en una cuenca de antepaís, según el modelo de DeCelles y Gilest (1996). Tesis doctoral (2010) 28 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… 3. Payenia: Polanski (1954) denominó y caracterizó inicialmente a esta unidad morfotectónica en la región extracordillerana del sur de Mendoza. Su nombre deriva del volcán Payén, ubicado al oeste de la caldera del volcán Payún Matrú (Llambías, 1966). González Díaz y Faúque (1993) indicaron la extensión de esta unidad desde el sector noroccidental de La Pampa hasta el extremo norte de Neuquén, caracterizada por un relieve irregular y escalonado, formado por planicies y cerros de origen volcánico complejo. La actividad volcánica dio origen a extensas coladas basálticas que se encuentran en el retroarco andino al sur del cerro Diamante (Ramos, 1999). Dentro de la zona se distinguen los campos volcánicos de Llancanelo y Payún Matrú (Bermúdez y Delpino, 1989). En el campo volcánico Payún Matrú, hay numerosos conos volcánicos monogénicos y se destaca la presencia de la caldera homónima, estos cuerpos volcánicos están asociados a la presencia de diferentes fracturas de colapso extensional (Folguera et al., 2009). Las lavas en el flanco occidental de la caldera, cubren las fallas neógenas del frente de deformación de la Cordillera Principal (Cortés et al., 1999). 3.2. GEOMORFOLOGÍA En la región estudiada se presenta un paisaje compuesto con diferentes características geomorfológicas, relacionadas a procesos endógenos que generan o reactivan estructuras y volcanes, los cuales con posterioridad son afectados por la acción conjunta de agentes exógenos como la acción fluvial y/o glacial, la erosión y los fenómenos de remoción en masa. El nivel base regional corresponde al rio Grande, el cual se encuentra al sur de la zona de estudio. Polanski (1954) indicó que los relieves relativos no alcanzan los valores de las alturas absolutas, por los altos niveles de base de erosión. Además, el paisaje no tiene apariencia alpina debido a que los desniveles locales no superan los 2.000 m de altura y las fuertes pendientes originales fueron afectadas por procesos glaciarios y la cobertura detrítica. Dessanti (1978) describió la geomorfología del área considerando los movimientos orogénicos que tuvieron lugar durante el Terciario y Cuaternario. El desarrollo de la red de drenaje actual comenzó después de la acumulación de los depósitos volcánicos y volcaniclásticos del Mioceno medio sobreel relieve maduro, evidenciado en la presencia de las diferentes unidades litológicas en cercanías a los ejes de las estructuras positivas. P.A. Arcila Gallego (2010) 29 Capítulo 3: Marco geológico general Universidad de Buenos Aires Figura 3.3. Imagen satelital Landsat TM con los principales elementos geográficos en la zona de estudio. Escala 1:200.000. Tesis doctoral (2010) 30 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… Los primeros elementos de la red de drenaje en ajustarse a estas condiciones estructurales existentes, corresponden a los ríos Malargüe y Torrecillas junto a los arroyos El Chacay, Las Minas y Serrucho. Durante el Mioceno temprano el relieve era positivo en una larga franja occidental, hasta la altura de la confluencia del arroyo de Las Minas con el arroyo Serrucho (Figura 3.3), donde se mantenían relictos de relieve positivo y conos volcánicos, sobresalientes en la altiplanicie ligeramente basculada que se desarrollaba ampliamente hacia el este. A la segunda generación de elementos de la red de drenaje pertenecen: (1) En la zona sur, los arroyos Chequen-co y Villa de Leiva en el sector del cerro Butamallín y el arroyo del Agua Botada. (2) En la zona noroeste, los arroyos Calabozos, Negro y los Terremotos en el cerro Alto y el curso medio del río Malargüe, aguas abajo de la confluencia con el arroyo Las Minas. (3) Los arroyos Rezago, Butamallín y Loncoche (Dessanti, 1973), cuyos cursos superiores no presentan afluentes y cortan transversalmente las estructuras. A partir de la reactivación de las estructuras pre-existentes durante el Plioceno se producen varios obstáculos a la red de drenaje. El curso medio del río Malargüe y sus afluentes se consideran antecedentes respecto a estas estructuras, ya que las cortan transversalmente. El patrón de drenaje subparalelo de los arroyos Batritas, Durazno, La Bombilla, La Ventana y Agua del Choique, entre otros, en la región nororiental, también se encuentra cortando transversalmente a la estructura del retrocorrimiento La Brea. En la zona sur, en el caso del arroyo Chequen-co se presenta un ajuste de su curso a la estructura del retrocorrimiento La Brea-Doña Juana. A este nuevo relieve se le asocia una tercera generación de elementos de red de drenaje, donde se incluyen: (1) El patrón de drenaje centrífugo de los arroyos de los Leones, Butaló, los Menuco y Salto en el sector suroriental, con un curso superior encajonado y ausencia de afluentes. (2) El patrón de drenaje paralelo a subparalelo de los arroyos Agua Hedionda, Lagunitas, Colorado y Seco, así como de otros menores, afluentes del río Malargüe, donde los cursos se adaptaron a las estructuras. (3) El patrón de drenaje centrífugo en el cerro Butamallín y el cerro Tronquimalal, al que pertenecen los arroyos Chachao, Manquimalal y Tronquimalal, con presencia de capturas formadas por erosión retrocedente. P.A. Arcila Gallego (2010) 31 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… En el área de estudio se presentan diferentes ambientes geomorfológicos siguiendo a González Díaz y Faúque (1993) y Abraham (1996), como es presentado en el mapa geomorfológico (Figura 3.4). 3.3. MARCO TECTÓNICO La cordillera de los Andes presenta variaciones tectónicas a gran escala debido al cambio en la configuración geométrica de la losa oceánica que se encuentra en subducción (Figura 3.5), correspondiente a la placa tectónica de Nazca de afinidad oceánica junto a la placa Antártica y por la convergencia con la placa tectónica Sudamericana constituida por corteza continental de diferentes edades y características. Gansser (1973 en Ramos, 1999) propuso una división para la Cordillera de los Andes, basada en la presencia de corteza oceánica de edad andina, en tres segmentos geológicos: Andes Septentrionales, Centrales y Australes; donde los Andes Septentrionales o del Norte y los Andes Australes son de tipo colisional con obducción de corteza oceánica y metamorfismo de edad andina. Los Andes Centrales corresponden a un orógeno típico Andino (Ramos, 1999) con subducción de corteza oceánica sin participación de colisiones durante el Mesozoico – Cenozoico, ausencia de metamorfismo de edad andina, máximo apilamiento tectónico, máximo acortamiento orogénico y la presencia de un gradiente negativo en la edad de la corteza oceánica, desde el sector central hacia el norte y el sur, generando una disminución en la fuerza de slab-pull de la placa oceánica de Nazca, lo cual provoca variaciones en el engrosamiento cortical y el acortamiento orogénico. De acuerdo al desarrollo orogénico, magmático y estructural los Andes Centrales, se han dividido en cuatro segmentos (Jordan, et al., 1983; Ramos, 1999): 1. Zona de subducción horizontal peruana: ubicada entre el golfo de Guayaquil (4ºLS) y la deflexión de Abancay (14ºLS), en Ecuador y Perú, caracterizada por la presencia de la Cordillera Blanca y la colisión de la dorsal asísmica de Nazca que genera un sistema de subducción subhorizontal con ausencia de magmatismo, amplia estructuración hacia el antepaís y levantamiento orogénico. P.A. Arcila Gallego (2010) 33 Capítulo 3: Marco geológico general Universidad de Buenos Aires Figura 3.5. Clasificación de la Cordillera de los Andes (modificado de Gansser, 1973 en Ramos, 1999) junto a los regímenes tectónicos principales, la división de los Andes Centrales y las unidades morfoestructurales más importantes (modificado de Jordan et al. 1983): a) Zona volcánica central; b) Zona de subducción horizontal pampeana y c) Zona volcánica del sur. Tesis doctoral (2010) 34 Los depósitos sinorogénicos del sur de Mendoza… 2. Zona volcánica central: localizada entre los 14º-28ºLS, en los Andes Centrales de Perú, Bolivia, norte de Argentina y Chile, donde se desarrolla el levantamiento termal de la Puna, asociado al típico orógeno andino con una amplia distribución areal de centros volcánicos evolucionados, desarrollados transversalmente a la trinchera, sobre corteza continental engrosada. La variación actual en la topografía y la distribución de las diferentes unidades morfoestructurales en este sector se asocia al cambio de orientación del margen continental con respecto al vector de convergencia, el cual pasa a ser oblicuo con alta partición de la deformación, generando compresión en la región de retroarco, con máximo apilamiento tectónico y acortamiento orogénico (Figura 3.5.a). 3. Zona de subducción horizontal pampeana: ubicada entre los 28°-33°LS, en la zona sur de la provincia de San Juan y zona norte de la provincia de Mendoza, asociada a la subhorizontalización de la placa oceánica de Nazca desde el Mioceno, por la colisión de la dorsal asísmica de Juan Fernández, presenta una zona con ausencia de volcanismo y el desarrollo de las provincias geológicas de Cordillera Principal, Cordillera Frontal, Precordillera y Sierras Pampeanas (Figura 3.5.b). Entre los 33°-34°LS en la zona central de la provincia de Mendoza, se presenta el cambio de zona de subducción subhorizontal a normal, evidenciado en el desarrollo del arco volcánico activo. En este sector la provincia geológica de la Cordillera Principal presenta deformación neógena en la faja plegada y corrida del Aconcagua y la provincia geológica de la Cordillera Frontal presenta bloques del basamento expuesto y volcanismo cuaternario (Giambiagi et al., 2003). 4. Zona volcánica sur: localizada entre los 34º-46º LS, abarca una amplia área en Chile y Argentina, desde el sur de Mendoza hasta la provincia de Santa Cruz, constituye un segmento de subducción normal con desarrollo de un orógeno tipo Andino, pero debido a la baja partición en la deformación generada por la
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