Influencia de la tectónica preandina sobre la tectonica andina: el caso de la falla de la Sierra Chica, Sierras Pampeanas de Córdoba.

MARTINO R.D; CARIGNANO C.A; GUERESCHI A.B

Neuquen

Congreso; XVIII Congreso Geológico Argentino,; 2011

Universidad Nacional del Comahue

La falla de la Sierra Chica es una de las tres fallas más importantes de las Sierras Pampeanas de Córdoba. Es una estructura con un larga herencia previa a la tectónica andina, no bien comprendida aún, principalmente la influencia de la foliación regional precámbrica superior?cámbrica del basamento metamórfico y el fallamiento extensional cretácico, sin descartar los efectos que pudieran haber ocurrido durante la contracción oclóyica y la extensión del Paleozoico superior. Es una de las fallas más extensas de las Sierras de Córdoba, extendiéndose su escarpa de falla por más de 200 kilómetros desde la localidad de Capilla del Monte, en el norte del Valle de Punilla, hasta la cercanía del lineamiento Los Cóndores. A partir de éste se ramifica en una serie de lineamientos, entre los que se destaca el lineamiento Elena de traza curva que afecta a la Sierra de Las Peñas en su margen occidental y que sería la continuación de la falla de la Sierra Chica al sur del lineamiento Los Cóndores. La traza de la falla presenta tramos rectos de alto ángulo de buzamiento (50°- 60°), que se vinculan a depósitos cretácicos interpretados como reactivación de fallas normales, mientras que los tramos curvos, de bajo ángulo (≈ 30°), son de carácter inverso dominante y no se asocian a ningún depósito en particular (Painceyra, 1998). Estos tramos fueron definidos como corrimientos de basamento (basement thrusts). Se reconocen rocas cataclásticas asociadas a la zona de falla, con un ancho afectado entre la decena?centena de metros, representadas por brechas y microbrechas con harina de falla de color rojo y verde, y rocas de aspecto filonítico, intensamente cloritizadas y muscovitizadas. También se observa una fuerte fracturación del bloque cabalgado, del orden de los centenares de metros, con desferrización de biotita y generación de clorita?sericita. En su recorrido, la falla de la Sierra Chica cabalga a conglomerados rojos cretácicos en la zona de La Cumbre, a los estratos terciarios del valle de Punilla en la zona de Cosquín y parcialmente a los fanglomerados pleistocénicos en Bialet Massé y Villa Carlos Paz. En la zona de Potrero de Garay, cabalga a sedimentos aluviales cuaternarios con edafización. En la zona de Santa Rosa, cabalga a cenoglomerados cuaternarios. La falla de la Sierra Chica es una estructura desarrollada en un régimen frágil, de naturaleza inversa con movimientos dextrales previos. La última deformación, hasta donde la interpretación regional y correlación geológica lo permite, sería post Pleistoceno medio (Pleistoceno Superior ?) producida por la orogenia Andina. Esta estructura se nuclea, reactiva e invierte una falla directa cretácica relacionada con la apertura del océano Atlántico. La intercepción de drenajes, provenientes de la Sierra Grande, por la Sierra Chica, ya sea desviando o seccionándose (ríos antecedentes, p. ej.: ríos Suquía y Anisacate), implica que el alzamiento de la Sierra Chica es posterior al alzamiento de la Sierra Grande y que la propagación de la deformación es hacia el este (backward fault propagation). La deformación frágil terciaria afectó a un conjunto de metamorfitas con una fuerte anisotropía planar muy penetrativa a nivel regional denominada S2 (foliación metamórfica principal), que posee una orientación general N 310-340º/30-50º NE dentro del ámbito de la Sierra Chica. Esta fábrica S2 está cortada por 3 lineamientos de rumbo N 330º denominados Carapé, Quebrada Honda y Soconcho. Estos son subverticales, de traza recta en planta, reconociéndose internamente una fábrica milonítica antigua y una fábrica frágil sobrepuesta. La fábrica milonítica podría ser de edad devónica y se habría reactivado durante el Cretácico y el Terciario. Cuando se produce la compresión terciaria, los lineamientos Carapé, Quebrada Honda y Soconcho son reactivados como fallas de deslizamiento de rumbo dextral, con componente extensional (cizalla oblicua divergente = transtensiva), generando arrastre y rotación de la fábrica S2 en el lineamiento Quebrada Honda y formación de clivaje sobrepuesto a S2 en los lineamientos Carapé y Soconcho. Al mismo tiempo, S2 es un plano de debilidad que actúa como plano de falla. También se reconoce que el plano S2 es cortado con bajo ángulo por la falla de la Sierra Chica. Entre los lineamientos mencionados, la falla de la Sierra Chica tiene una traza curva convexa hacia el oeste (salientes), mientras que a la latitud de los lineamientos invierte su curvatura adquiriendo una forma cóncava (entrantes). La forma convexa sería producto del desplazamiento hacia el NO (N 330° aproximadamente), a lo largo de los planos S2 que se ven recortados verticalmente (limitados) por los lineamientos. Es decir que estos lineamientos segmentaron la falla de la Sierra Chica al menos en tres tramos principales. Al mismo tiempo que se habría producido el acortamiento y deslizamiento, habría habido una expansión de la parte frontal de la lámina de corrimiento (spreading nappe). Como ejemplo de este último proceso y geometría, puede tomarse el tramo central entre los lineamientos Quebrada Honda y Soconcho. En la falla de la Sierra Chica, a la altura de Santa Rosa, el análisis de fallas menores permitió determinar dos eventos de deformación (Kraemer et al., 1988): Evento A: con dirección Z de acortamiento NO-SE (N 288º) y dirección X de alargamiento subvertical. Evento B: con dirección Z de acortamiento NE-SO (N 53º) y dirección X de alargamiento cercana a la horizontal. Dado que el Evento A se reconoce claramente en los niveles arcillosos del plano de falla, se sugiere que sería el último episodio de movimiento de la estructura, por lo que su edad sería post Plioceno (Pleistoceno superior?). Es importante resaltar que mecanismos focales recientes, deducidos mediante ondas P y S, son coincidentes con este Evento A: se determina una componente de acortamiento NO-SE y alargamiento subvertical (Richardson et al., 2009). También coincide esta dinámica con la dirección de transporte tectónico de los distintos bloques de la Sierra Chica, limitados por los lineamientos Carapé, Quebrada Honda y Soconcho. Los valores de presión metamórfica calculados para gneises granatíferos que afloran en los bloques actuales a ambos lados de la falla, a la latitud de Alta Gracia (31º 36? S; Martino et al., en prensa), tanto para el pico metamórfico M2 (8,6 y 7,3 kb al oeste y este respectivamente) como para el evento retrógrado M3 (7,3 y 5,2 kb respectivamente), indican que el bloque oriental se formó originalmente a menor profundidad cortical que el bloque occidental (~5000 m de diferencia). Sin embargo, actualmente, el bloque bajo occidental (bloque exhumado de mayor presión) se encuentra ~200 m [rechazo vertical (throw) local de la falla de la Sierra Chica] por debajo del bloque alto oriental (bloque exhumado de menor presión). Teniendo en cuenta que la cuenca cretácica habría sido un hemigraben abierto hacia el este y que la falla de la Sierra Chica habría sido la falla normal principal que controló dicho hemigraben (detatchment), hoy invertido por la reactivación inversa terciaria, puede deducirse que esa tectónica extensional habría levantado bloques más profundos al oeste, dejando los menos profundos hacia el este, separados por la falla normal principal. Es conocido que en las Sierras Pampeanas de Córdoba, la deformación Oclóyica habría invertido el sistema metamórfico poniendo bloques de mayor grado sobre bloques de menor grado (Martino, 2003). Luego, habría venido un largo proceso de exhumación durante el Ordovícico superior ? Silúrico inferior (Steenken et al., 2010). La tectónica cretácica habría producido una extensión generalizada, nucleada principalmente a lo largo de lo que hoy es la falla de la Sierra Chica y según datos geobarométricos de los bloques exhumados habría valores de rechazo vertical (throw) de entre ~5 km (latitud de Alta Gracia, 31º 36? S; Martino et al., en prensa) y ~12 km (latitud de La Calera, 31º 21? S). Actualmente, a la latitud de Alta Gracia, a pesar de estar conectados el techo y el piso por la falla inversa de la Sierra Chica que levanta el bloque oriental sobre el occidental, todavía se mantiene una diferencia geobarométrica entre ambos bloques de al menos 5 km, que sería efecto de la deformación extensional cretácica. Cabe agregar que aquí no se ha reconocido hasta el momento ninguna faja de cizalla asignable a la fase Oclóyica. En síntesis, puede interpretarse que las diferencias geobarométricas actuales en los bloques exhumados a ambos lados de la falla de la Sierra Chica, a la latitud de 31º 36? S, todavía reflejan la tectónica extensional cretácica, mientras que la inversión terciaria habría tenido un efecto mucho menor. Esta es una estimación con los datos geológicos que se disponen hasta el momento. Faltarían evaluar los efectos de la tectónica extensional del Paleozoico superior en las Sierras Pampeanas de Córdoba (p. ej. cuenca de Tasa Cuna).