Estructura interna y petrología de la Faja de Cizalla Las Lajas: avances en el entendimiento de su compleja geología, extremo sur de la Sierra de Comechingones, Provincias de Córdoba y San Luis

MARTINO, ROBERTO; ARMAS. P.; CRISTOFOLINI EBER A; A.M. TIBALDI; CAMILLETTI G; OTAMENDI J.; M. G. BARZOLA

San Miguel de Tucumán

Congreso; XX Congreso Geológico Argentino; 2017

Universidad Nacional de Tucumán

El basamento cristalino que conforma la terminación austral de las Sierras de Córdoba, denominada a esas latitudes Sierra de Comechingones, expone una extensa faja de deformación conocida como Faja de Cizalla Las Lajas (FCLL). Esta zona de deformación fue definida inicialmente por Otamendi et al. (1996) y a partir del aporte de Sims et al. (1997) toma la mencionada denominación. El conocimiento geológico específico de ésta solo se vincula a los trabajos de Otamendi et al. (1996) y recientemente de Cristofolini et al. (2015), ya que hasta la actualidad el entendimiento de su geología no ha tenido marcados avances. Es por ello que esta contribución es un estudio detallado que muestra luego de veinte años los rasgos geológicos que en ella se exponen, y tiene como objetivos la determinación de sus límites, las relaciones que guarda con los complejos que afecta, sus litológicas, su estructura interna, su cinemática y variaciones laterales y longitudinales. La FCLL (s. s.) se dispone con rumbo noroeste y con buzamiento dominante del plano general de cizalla de 48º al NE. La faja muestra un ancho variable, desarrollando su potencia máxima de 1,5 km en su segmento austral; en tanto que, en su segmento norte, su potencia es menor y aparece reducida a escasos tabiques de 2,5 m a 50 m. La faja presenta límites transicionales al este afectando de manera localizada a los ortogneises y metamorfitas paraderivadas del complejo Monte Guazú, y muestra límites netos al suroeste en contacto con las secuencias del complejo Achiras en proximidades a la estancia Las Lajas. Dicho límite suroeste concuerda con una zona de falla frágil (N 348°/56° E) de naturaleza inversa (falla Las Lajas), donde las rocas exhiben una intensa trituración generando fajas de cataclasitas compuestas por microbrechas y harina de falla. Esta zona de falla se extiende hacia el norte donde está marcada por el desarrollo de un lineamiento profundo sobre el cual circula el arroyo Las Lajas hasta sus nacientes, en tanto que hacia el sur la falla Las Lajas se extiende bajo la cubierta cuaternaria donde se intercepta con el sistema de fallas Las Lagunas-Sampacho. Cabe destacar que, en otros puntos de su límite oeste, la FCLL a la latitud de las canteras Tres Pozos-Loma-Blanca-Garro, también es transicional y afecta a granitoides del complejo Achiras, generando protomilonitas y milonitas S-C. Si bien la extensión originariamente definida para la FCLL muestra que no supera los 18 km de largo, iniciándose al norte en el faldeo oriental de la Sierra de Comechingones (estancia Boca del Río) y culminando al sur en proximidades de la estancia Las Lajas (Otamendi et al. 1996), la nueva cartografía demuestra ampliaciones de sus límites. El extremo sur puede extenderse con certeza por 11 kmmás, hasta los últimos asomos de basamento expuestos en el cerro Áspero cercano al paraje Chañaritos. En dicho cerro los gneises biotíticos son también transformados en milonitas (s.l.). Asimismo, su límite norte no queda restringido al borde oeste de la Sierra de Comechingones, sino que estudios realizados en la sierra de La Aguada dis -tante 5 km al oeste del mencionado punto, indican que también allí se expone el efecto de la actividad de la faja. Todo esto lleva a corroborar que esta cizalla, tiene una extensión considerable que excedería los 35 km de largo, siendo ésta una característica relevante. La FCLL (s. s.) está conformada por paragneises (Qtz + Pl + Bt ± Ms ± Grt ± Zrn ± Op), anfibolitas (Hbl + Pl + Qtz ± Di ± Op), mármoles (Cal + Do + Di ± Fo ± Bru ± Srp), ortogneises graníticos-tonalíticos (Qtz + Pl + Kfs + Bt + Ms ± Zrn ± Ep ± Op) y leucogranitos (Qtz + Pl + Kfs + Bt + Ms ± Grt ± Zrn) todos total o parcialmente transformados en milonitas, protomilonitas y ultramilonitas. A lo largo de la FCLL y basados en el cambio textural-paragenético y en la intensidad de retrabajo de los protolitos, se pueden delimitar dos segmentos contrastados: 1) el segmento norte con su localidad tipo definida en las canteras Loma Blanca; y 2) el segmento sur con su localidad tipo a lo largo de la transecta este-oeste que lleva desde el puesto El Potrero hasta las canteras Las Vertientes. En el segmento norte, la FCLL se expresa a modo de intercalaciones (< 150 m de potencia) de protomilonitas de paragneises biotíticos y ortogneises tonalíticos-graníticos, nucleándose mayormente en la interfaz entre las rocas ortoderivadas y paraderivadas. Estas pequeñas fajas miloníticas pasan en transición hacia el oeste de su localidad tipo, a un dominio ininterrumpido de paragneises biotíticos, anfibolitas bandeadas, mármoles dolomíticos y leucogranitos sin deformación milonítica visible. Es por ello que muchas de las litologías del segmento norte exponen las fábricas y relaciones texturales metamórficas originales del basamento, solo transformado en los sectores donde la intensidad de cizalla es máxima y genera milonitas (s. l.). Una particularidad adicional se exhibe en las paragénesis de las milonitas del segmento norte. Aquí éstas muestran paragénesis minerales estabilizadas en facies de anfibolita baja a esquistos verdes (Qtz-Pl-Bt; Qtz-Pl-Bt-Ms-(± Chl)), donde Bt y Ms son las fases minerales estables dominantes. Esto, al igual que el desarrollo restringido de fajas miloníticas, son observaciones que muestran la segmentación longitudinal que presenta la FCLL. Por su parte, en el segmento sur, la FCLL se muestra en su máxima expresión espacial afectando casi totalmente al basamento, generando secuencias continuas y potentes de milonitas (s. l.) (> 2000 m de longitud, > 500 m de potencia). Es importante aclarar que, en todo el segmento sur y puntualmente en los alrededores de la estancia Las Lajas y las antiguas labores mineras (canteras Balmaceda, Vertientes y Tres Pozos), las rocas exhiben características petro-estructurales resultado de la actividad de la FCLL, siendo las rocas miloníticas el litotipo dominante. Asimismo, en el contacto con los granitoides del complejo Achiras, el efecto de la FCLL es mayor y da lugar a fajas de protomilonitas (> 100 m de potencia, > 1 km de longitud). Dado que las secuencias miloníticas (s.l.) expuestas en el segmento austral son las más representativas de la FCLL, se realiza a continuación una descripción sucinta de ellas. Las milonitas (s.l.) se exponen a modo de cuerpos lenticulares con su eje mayor orientado noroeste, aflorando en forma de lajas angulosas. Siempre presentan tamaño de grano fino a medio y muestran coloración que varía de gris ocre, blanquecino hasta verdosa, dependiendo del protolito (paragneises-ortogneises-mármoles-granitoides-anfibolitas). De manera generalizada todas las rocas miloníticas (s.l.) exhiben una foliación milonítica anastomosada, que se transforma en algunos casos en una estructura planar muy fina y apretada que adquiere un aspecto esquistoso-filítico, con tonalidades ocres-verdes y brillo satinado en los planos de foliación. Dichas características de algunas milonitas (s .l.), las asemejan petrográficamente a las típicas milonitas pizarreñas (filonitas) que se desarrollan en las zonas de máxima deformación dentro de una faja de cizalla (Bell y Hammond 1984). La foliación milonítica posee una orientación regular de rumbo N 342° a N 18° (plano medio estadístico N 354°) y un buzamiento variable entre 55° y 80° al E (valor medio estadístico 64°). Además, las rocas exhiben sobre la estructura planar una lineación de estiramiento mineral definida por escamas elongadas de Chl-Ms-Bt, agregados de cuarzo en finas cintas o listones o tremolita/actinolita acicular. También yaciendo sobre el mismo plano se destacan ojos elipsoidales de plagioclasa (andesina) o microclino, cuyos ejes mayores tienen una orientación coincidente con las lineaciones definidas por las micas. Comúnmente la lineación se orienta entre N 75º y N 115º (valor máximo estadístico N 87°), con una inmersión variable entre 45° y 75° al E. Las rocas miloníticas (s.l.) poseen una textura general porfiroclástica con una matriz de grano fino (< 0,9 mm) y una foliación milonítica anastosmosada, evidenciada por folias finas y continuas. También se destacan cintas de cuarzo que se curvan alrededor de los porfiroclastos, micas en forma de pez con bordes desflecados, fábricas S-C y micropliegues acodados (tipo kink bands). Los porfiroclastos ya sean, dependiendo del protolito, de plagioclasa, microclino, granate, hornblenda o agregados poliminerales muestran un tamaño variable (< 5 mm). Todos exponen morfologías de tipo sigma y complejas, y en ocasiones tipo delta. Muestran desarrollo variable de colas asimétricas conformadas por diminutas placas de micas y cuarzo. También exhiben texturas de manto-núcleo o están microboudinados con desgarres e intrusión de la matriz en sus cuellos. Las paragénesis minerales reconocidas para las milonitas (s.l.) indican que todas las rocas fueron estabilizadas en facies de esquistos verdes con coexistencia de Qtz-Pl-Chl-Ms-Ser-Bt (milonitas (s.l.) de paragneises y ortogneises); Act/TrChl-Pl-Ep (milonitas (s.l.) de anfibolitas), Cal-Dol-Tlc-Phl (milonitas (s.l.) de mármoles). Considerando la disposición espacial de las lineaciones aunada a indicadores de rotación (porfiroclastos sigma-delta, fábricas S-C) para caracterizar la cinemática de la faja, se define a la FCLL como una zona de cizalla con cinemática inversa dominante, donde el transporte tectónico del techo es siempre al O. La misma, estaría caracterizada dentro de un régimen deformacional no coaxial, no descartando cierta coaxialidad, dada la presencia de algunas unidades litológicas con desarrollo de boudinages. La FCLL ha sido considerada desde su primera mención (Otamendi et al. 1996, Sims et al. 1997) como una zona de intensa deformación que habría actuado como límite local entre dos dominios litológicos disímiles denominados complejos Monte Guazú y Achiras. El estudio petrológico-estructural realizado indica que la faja exhibe una extensión de ~ 30 km, lo cual revela que no puede ser solo pensada como un límite local de dominios litológicos. En sentido amplio puede ser considerada como una discontinuidad estructural regional dentro del basamento de la Sierra de Comechingones, donde la deformación habría operado acomodando el acortamiento orogénico durante el Paleozoico (Chernicoff y Ramos 2003, Otamendi et al. 2014, Cristofolini et al. 2015). Lo planteado también se condice con algunas observaciones realizadas en el cerro Sampacho próximo a la localidad homónima, donde el basamento aflorante muestra marcada deformación por cizalla dúctil-frágil, con estructuras y asociaciones paragenéticas similares a las descriptas para la FCLL. Basados en estas características, y dado que su disposición espacial es coincidente con la prolongación austral de la traza de la FCLL, permite asociar en primera instancia a dicha deformación con la actividad de la misma e indicaría que la extensión de la FCLL sería aún mayor. Considerando la cartografía actual de la FCLL se puede examinar su disposición espacial dentro del contexto geológico de la Sierra de Comechingones. Realizando este análisis se deduce que la deformación provocada durante la actividad paleozoica de la FCLL, se habría nucleado en una zona reológicamente menos resistente. Esta zona representada por la estrecha faja de paragneises, anfibolitas y mármoles que separa a dos dominios con respuestas mecánicas y evoluciones geológicas-temporales parcialmente diferentes: 1) al este, un domino dominado por voluminosos cuerpos masivos y homogéneos de ortogneises derivados de granitoides ordovícicos? del complejo Monte Guazú; y 2) al oeste, un dominio de numerosos cuerpos anatécticos (metatexitas y leucogranitos Tipo-S) y graníticos foliados devónicos del complejo Achiras. Este hecho lleva a considerar que el cinturón de metamorfitas actuó como un nivel de desacople del basamento, dado que los esfuerzos operaron de manera óptima, concentrándose, transformando a las rocas y acoplando dos zonas que evolucionaron en diferentes periodos temporales. Internamente la FCLL no exhibe una zonación transversal clara, tal como se lo indica en los modelos teóricos de zonas de cizalla. Con respecto a esto, hay evidencias geológicas que muestran que toda la secuencia litológica (paragneises-anfibolitas-mármoles-ortogneises) que formó parte del bloque del techo de la cizalla sufrió la deformación en su máximo desarrollo. Debido a ello, la disposición espacial actual de las litologías muestra una disminución en el gradiente de la deformación de este a oeste, siendo el bloque del techo el más deformado. Por lo tanto, habría sido este bloque el activo durante el desarrollo de la FCLL, sugiriendo un corrimiento con movimientos inversos de todo el conjunto litológico del complejo Monte Guazú (bloque de techo, al este) sobre el complejo Achiras (bloque de piso, al oeste). De esta manera se sustenta también que la cinemática inversa definida es la más acertada. Por otra parte, si consideramos la zonación longitudinal de la FCLL, ésta evidenciaría que su actividad paleozoica no habría sido simple. Esto se deduce dado el incremento en la intensidad de deformación desde el segmento norte al sur. De esta manera, tendríamos expuestos al mismo nivel dentro de la FCLL dos segmentos potencialmente diferentes, que representarían niveles estructurales de la deformación parcialmente disímiles. La disposición actual de estos niveles podría ser resultado de que la erosión ha seccionado a la faja en segmentos diferentes, facilitado por la disposición estructural de los bloques del basamento. Aunque, no se descarta de que esta característica, junto a la presencia de estructuras de plegamiento complejo observadas en el segmento norte (actualmente en estudio) y variaciones locales de la cinemática interna, pueda inducir a pensar de que su actividad pudo haber tenido variaciones a lo largo del tiempo, que hasta la actualidad no se han evaluado y que pueden hacer más compleja su historia evolutiva. Finalmente evaluando a la FCLL en un contexto geológico regional, se puede pensar que su génesis podría ligarse al acortamiento cortical generalizado que tuvo lugar entre el Ordovícico (¿medio?) y el Devónico a lo largo del borde del Gondwana Occidental, y que está expresado en el desarrollo de numerosa fajas de cizalla que exponen características petro-estructurales afines (fajas Carapé, Valle Fértil-La Huerta, Loma de Las Chacras, Río Guzmán-La Arenilla, entre otras; ver Martino 2003, Whitmeyer y Simpson 2004, Cristofolini etal.2014). Es por esto que la actividad del conjunto de fajas de cizallas presentes en el antiguo margen Gondwánico, se relaciona con un evento orogénico de escala continental (orógeno Famatiniano) que culmina con la colisión del terreno Cuyania/Precordillera con el margen del Gondwana (Martino et al. 1993). Pero en el caso de la FCLL, la actividad evidenciada, aunque no sin controversia, se vincula a tiempos Devónicos ligada a la orogénica Achaliana. Esto debido a que el granito El Potrero (Complejo Achiras) datado por U/Pb en circones en 382 ± 6 Ma (Sims et al. 1997), es afectado en su borde oriental por una deformación localizada, con desarrollo de foliación milonítica, lineación y generación de milonitas, que indicaría que dichas fábricas y rocas se vincularían al accionar de la FCLL. Asimismo, la orientación espacial de dichas estructuras son similares con las relevadas para la FCLL y las paragénesis indican condiciones metamórficas semejantes. El avance del conocimiento que se está logrando junto a la combinación de datos estructurales y de geocronología permitirá resolver la evolución completa de la FCLL en su contexto geológico.