Magnetoestratigrafia y paleomagnetismo de la Formación del Crestón, Mioceno de la sierra de Famatina

ZAMBRANO, RAPALINI, DAVILA, ASTINI, SPAGNUOLO

Jujuy

Congreso; Congreso Geológico Argentino; 2008

En la sierra de Famatina, al oeste de la provincia de La Rioja (28.7°S, 67.7°O), aflora la Fm Del Crestón (Turner, 1960), unidad recientemente vinculada con el inicio de la sedimentación sinorogénica andina en el antepaís fragmentado (Dávila y Astini, 2002, 2003, Dávila et al., 2004). Esta es una sucesión de origen aluvial de ~1600 m de espesor, compuesta de dos secuencias grano-estrato crecientes (Fig. 1). Una inferior dominantemente volcaniclástica y otra superior que tiene en su parte cuspidal un potente conglomerado granítico relacionado con el alzamiento y exhumación del basamento de la sierra de Famatina (Dávila y Astini, 2007). La unidad fue subdividida en 4 miembros informales (cf. Dávila y Astini, 2002): (a) miembro limoarenoso basal (70 m), (b) miembro de conglomerados inferiores (450 m), (c) miembro arenoso intermedio (900 m) y (d) miembro de conglomerados superiores (370 m). Mientras que los dos inferior (a y b) componen la secuencia inferior, los dos superior (c y d) constituyen la secuencia superior. En la región del río Durazno-Chaschuil, la Fm del Crestón yace a lo largo de un sinclinal asimétrico de rumbo ~N-S, conocido como sinclinal del Crestón. Aquí se observan fuertes acuñamientos (espesores de ~1600 m en el flanco oriental y de ~1000 m en el flanco occidental) y abanicamientos intraformacionales en sentido E-O, interpretados como discordancias progresivas sintectónicas  y relacionadas a la historia de alzamiento andino de la región (Dávila y Astini, 2003). La sedimentación de la Fm del Creston ha sido acotada temporalmente entre el Mioceno Inferior (16.8±0.8 Ma, Dávila et al., 2004), edad Ar-Ar de clastos andesíticos de origen volcaniclásticos de la secuencia inferior, y el Mioceno Medio (Barreda et al., 2006), edad palinológica de la Formación del Buey, unidad ubicada estratigráficamente por encima (sección inferior-media del Grupo Angulos, véase Dávila, 2005). De esto se desprende que la edad de la secuencia superior (miembros c y d), de gran importancia para estudios de cuencas y para reconstrucciones paleogeográficas del antepaís andino (véase Dávila y Astini, 2007), se encuentra pobremente acotada. Dada la ausencia de niveles fosilíferos y piroclásticos fechables en estos niveles y con el fin de obtener una mayor precisión geocronológica, se llevó a cabo un estudio magnetoestratigráfico y paleomagnético en la Fm del Crestón. Estos estudios asimismo permiten calcular las velocidades de sedimentación para la unidad y sirven de base para futuros estudios tectónicos y de cuencas. Las 147 muestras orientadas, distribuidas en 49 estaciones, se recolectaron en la secuencia inferior y en la parte inferior de la secuencia superior (en los tres primeros miembros: a, b y c), en ambos flancos del sinclinal del Crestón (Fig. 1). Se utilizó para ello una perforadora portátil. Las muestras fueron sometidas a los métodos estándar de desmagnetización por altas temperaturas y campos alternos, siendo los primeros los más efectivos para aislar la remanencia magnética característica. Estudios de remanencia isotermal y observaciones microscópicas permitieron una mejor identificación de la mineralogía magnética. Veinticinco de los sitios estudiados, mayormente correspondientes al miembro arenoso intermedio aflorante en el flanco oriental, presentaron remanencias inestables o secundarias postectónicas. Veinticuatro sitios fueron portadores de una remanencia magnética pretectónica interpretada como primaria. La distribución estratigráfica de los sitios correspondientes y las polaridades magnéticas halladas permitieron obtener dos columnas magnetoestratigráficas parciales para la Fm Del Crestón (Fig. 1) para los flancos oriental y occidental del sinclinal homónimo. Mientras el miembro limoarenoso basal (a) registra dos intervalos normales y dos reversos, se han determinado tres intervalos normales y dos reversos para los miembros de conglomerados inferiores (b) y arenoso intermedio (c).                 La distribución de polaridades fue comparada con la escala patrón de reversiones de polaridad (Cande y Kent, 1995), que permitió realizar la correlación que se ilustra en la Fig. 1. De la misma se infiere que la depositación de los tres miembros inferiores (a, b y c) de la Fm Del Crestón ocurrió entre los 16.7 y 14.6 Ma. Se han podido inferir velocidades mínimas de acumulación sedimentaria de hasta 2 mm/año para el miembro de conglomerados inferiores y una tendencia de aumento en la velocidad para el miembro de areniscas intermedias de 0.47 mm/año en los niveles inferiores a 1.77 mm/año hacia el tope. Estos nuevos datos permitirían sugerir que la depositación del conglomerado granítico expuesto en el tope de la secuencia superior de la Fm del Crestón y vinculado con la etapa de deformación y exhumación del basamento cristalino de la sierra de Famatina, habría ocurrido en el Mioceno medio. Esta es una edad levemente más joven que lo propuesto por Dávila et al. (2004) y sugeriría que el alzamiento principal de Famatina habría sido contemporáneo con la sedimentación de la Fm Vinchina, expuesta inmediatamente al oeste de la región central de Famatina.                 Las direcciones medias de remanencia característica por sitio fueron promediadas a fin de obtener una dirección media para la Fm Del Crestón: Dec: 6.3°, Inc: -43.6° (α95: 8.0°). Esta dirección media indica que el área de estudio no ha sufrido rotaciones tectónicas significativas desde el Mioceno. Estos datos son consistentes con el análisis de fallas menores realizado en distintos planos de corrimientos de la región (Dávila, 2003) y con datos paleomagnéticos de sedimentitas de la Formación De La Cuesta (Spagnuolo et al., 2008) inmediatamente al oeste del área de estudio. No obstante, contrastaría con estudios paleomagnéticos y estructurales (e.g., Aubry et al., 1996, de Urreiztieta et al., 1996) que sugieren que el extremo norte de Sierras Pampeanas, incluyendo la sierra de Famatina, habría sido rotada en sentido horario durante el Mioceno y Plioceno.