Características de la deformación cuaternaria en el centro de la llanura pampeana

BRUNETTO ERNESTO; GIMENEZ MARIO E.

San Juan

Congreso; XV Reunion de Tectonica; 2012

ComTec - Asociación Geológica Argentina

Evidencia geomorfológica (p.e. anomalías en el drenaje, identificación de paleosuperficies elevadas) y estratigráfica (depósitos lagunares y paleosuelos hidromórficos pleistocenos en relieves elevados) indica que la deformación ha estado activa durante el Cuaternario, en el centro de la llanura pampeana, en un ambiente de intraplaca. La región que abarca el centro-oeste de Santa Fe y el este de Córdoba forma parte de un sistema de cuencas de antepaís el cual ha sufrido efectos flexurales corticales por carga tectónica de las Sierras Pampeanas de Córdoba y fenómenos de topografía dinámica por flujos en el manto (Dávila et al., 2010). La morfología superficial está caracterizada por lineamientos de rumbos NNO-SSE, NNE-SSO, NE-SO y NO-SE, que sugieren límites de bloques elevados, hundidos y basculados, con rechazos de pocos metros, pero que en una región de llanura producen efectos morfológicos de primer orden. Los movimientos inferidos pueden considerarse como desplazamientos modernos, muy leves, de estructuras antiguas. Debido a que en estas regiones los sedimentos no consolidados que cubren al basamento de rocas cristalinas y rocas sedimentarias tiene centenares de metros, la deformación por desplazamientos sobre fallas se distribuye ampliamente en forma de flexuras o suaves pliegues de las capas superficiales, sin generar ruptura en superficie. La aplicación de técnicas semi-cuantitativas empleando modelos digitales de elevación (SRTM-USGS) de resolución 90 x 90 m, permitió identificar lineamientos que definen elementos geomorfológicos de origen estructural, tales como: Colinas bajas. Son lomas con perfil asimétrico, crestas rectilíneas y flancos extensos que pueden interpretarse como suaves pliegues por propagación de fallas. Estas flexuras serían perturbaciones de la cubierta sedimentaria generadas por desplazamientos relativos sobre planos de fallas ciegas de alto ángulo. Pliegues monoclinales. Suaves flexuras de los estratos sedimentarios superficiales que resultan de la reactivación de fallas de alto ángulo. Estos pliegues revelarían los límites de bloques de la corteza superior. Se manifiestan como cambios abruptos en las suaves pendientes, en forma de rasgos topográficos lineales. Pendientes estructurales. Son superficies planas y extensas, generadas por levantamiento del terreno debido a fenómenos flexurales o movimientos de fallas en los bordes de bloques corticales. Están representadas por los valores medios de gradientes de elevación y orientaciones de pendientes. Depresiones estructurales. Tienen límites rectilíneos y generan el espacio para el desarrollo de extensas lagunas temporales someras y bañados. Por su parte, la aplicación de un conjunto de técnicas de procesamiento de información gravimétrica permitió explorar las relaciones entre las morfologías descriptas y las estructuras de la corteza superior. La primera aproximación se realizó mediante la obtención de una carta de anomalías residuales de Bouguer. Estas últimas resultaron de sustraer el efecto gravimétrico regional de la carta de anomalías de Bouguer. La anomalía regional se consiguió a partir del filtrado de la carta de anomalías de Bouguer, mediante la técnica de prolongación ascendente del campo potencial a una altura de 35 km. Las anomalías residuales obtenidas por este método son las que permitieron realizar una interpretación geológica que se ajusta mejor a los datos de profundidad del basamento a partir de perforaciones profundas. Además, un conjunto de técnicas analíticas tales como gradiente vertical de gravedad, pendiente de gravedad, señal analítica y deconvolución Euler, permitieron establecer hipótesis sobre la localización y profundidad de discontinuidades y fallas, correlacionables con rasgos lineales superficiales. La carta de gradiente vertical de gravedad reproduce aproximadamente los límites del denominado bloque San Guillermo, de escala regional y orientación general N-S, y las principales estructuras transversales que lo afectan (NO-SE). Ejemplos de estructuras notorias en el oeste y el este del bloque San Guillermo podrían corresponder a los bordes de depocentros con orientación aproximada NNO-SSE y NNE-SSO. Dichos límites pueden ser interpretados como fallas normales de alto ángulo, mediante secciones sísmicas perpendiculares a las estructuras. Estas fallas normales controlaron la sedimentación durante la extensión mesozoica (Chebli et al., 1999; Webster et al., 2004). La distribución de los mínimos gravimétricos (carta de anomalías residuales) respecto a la localización de las morfoestructuras sugieren que las fallas han sufrido la inversión de los desplazamientos. Por su parte, las cartas de pendiente de gravedad y señal analítica permitieron ecualizar y resaltar las estructuras planares y contactos. El análisis conjunto de estas últimas podría indicar además la presencia de diques de diabasas ocupando algunas discontinuidades, en el sector SO del bloque San Guillermo. Esta interpretación permitiría reducir la incertidumbre acerca de la proveniencia de los basaltos que se observan en las perforaciones próximas (Introcaso y Gerster, 1986). Soluciones alineadas obtenidas mediante la técnica de deconvolución Euler muestran correspondencia con numerosos lineamientos morfológicos, sugiriendo que, no obstante concentrarse en algunas estructuras principales, la deformación se particiona en una región amplia. Los lineamientos de rumbo NO-SE pueden interpretarse como zonas de acomodamiento transversal, generados durante la extensión mesozoica y apertura del Atlántico Sur (Jacques, 2003). Indicadores cinemáticos regionales obtenidos a partir de la solución multianual de posición y velocidad de estaciones GPS permanentes, SIR10P01 (Seemüller et al., 2010) indican que la región está sometida a esfuerzos transpresivos. Sobre lineamientos de rumbo NNO-SSE, la componente de desplazamiento lateral (1 mm/año) sería mayor que la componente de acortamiento (apróx. 0,7 mm/año). Sin embargo, como las estaciones permanentes de GPS consideradas se encuentran distantes, probablemente la deformación se acomoda en varias estructuras, como lo sugiere el análisis de lineamientos (deconvolución Euler). En suma, la deformación cuaternaria en el sector central de la llanura pampeana estaría controlada por la existencia de estructuras preexistentes y se caracteriza por desplazamientos oblicuos con componente inversa, sobre fallas que no generan ruptura superficial. El mecanismo inverso de las fallas es indirectamente evidenciado por los vectores de velocidades residuales de GPS que revelan una componente de acortamiento y a partir de la correspondencia entre morfoestructuras elevadas y la distribución de algunos mínimos de anomalías residuales de Bouguer que representarían depocentros localizados. La deformación se particiona en numerosas estructuras y se distribuye en superficie en forma de suaves pliegues. Estas observaciones son compatibles con las realizadas en la cuenca de Gral. Levalle, en la provincia de Córdoba (Webster, 2004). Aquí se propone que el mecanismo de inversión del relieve ha dominado, probablemente desde el Cuaternario, sucediendo a la estructuración por flexura y conformación de la cuenca de antepaís, que debió generar esfuerzos extensionales en un sector del área analizada (Dávila, et al, 2010). Esta discrepancia puede explicarse, 1) argumentando que pudo alcanzarse el equilibrio de compensación isostática en la región, o 2) durante el Cuaternario, los esfuerzos tangenciales superaron a las cargas flexurales (Assumpçao, 1998). Referencias Assumpçao, M., 1998. Sismotectónica y esfuerzos en Brasil. Física de la Tierra, 10: 149-166. Chebli; G., Mozetic; M., Rossello; E. y Bühler; M., 1999. Cuencas sedimentarias de la llanura Chacopmapeana. En: Caminos R. (Ed). Geología Argentina. Instituto de Geología y Recursos Minerales, Anales 29 (20), 627-644, Buenos Aires. Dávila, F.M.; Lithgow-Bertelloni, C. and M. Gimenez, , 2010. Tectonic and dynamic controls on the topography and subsidence of the Argentine Pampas: The role of the flat slab. Earth and Planetary Science Letters 295: 187?194. Introcaso, A. y Gerster, R., 1986. La cuenca paranaense. Influencia de los basaltos en la interpretación gravimétrica. Geof.Int. 25 (3): 403-422. Jacques, J.M., 2003. A tectonostratigraphic synthesis of the Sub-Andean basins: inferences on the position of South American intraplate accommodation zones and their control on South Atlantic opening. Journal of the Geological Society, London, 160: 703?717. Seemüller W., L. Sanchez, M. Seitz M, Drewes H., 2010. The position and velocity solution SIR10P01 of the IGS Regional Network Associate Analysis Centre for SIRGAS (IGS RNAAC SIR). DGFI Report No. 86.124 p. Webster, R.E., Chebli, G.A. y Fisher, J.F., 2004. General Levalle basin, Argentina: A frontier Lower Cretaceous rift basin. AAPG Bulletin, 88, (5): 627-652.