INVESTIGADORES
CRISTOFOLINI Eber Ariel
congresos y reuniones científicas
Título:
ORIGEN Y SIGNIFICADO GEOLÓGICO DE LAS FAJAS DE CIZALLA DE LAS SIERRAS DE VALLE FÉRTIL Y LA HUERTA, PROVINCIA DE SAN JUAN
Autor/es:
OTAMENDI J.; CRISTOFOLINI E; CASTRO DE MACHUCA B
Lugar:
General Roca
Reunión:
Congreso; 16º REUNIÓN DE TECTÓNICA Y 5º TALLER DE CAMPO EN TECTÓNICA; 2015
Institución organizadora:
Universidad Nacional de Río Negro Asociación Geológica Argentina
Resumen:
Los rasgos estructuras generados durante dos eventos de deformación (D2 y D3), que deben ser considerados como la continuidad en la evolución de un único ciclo tectónico, son dominantes en la porción occidental de las Sierras de Valle Fértil y La Huerta. En estas sierras, la fábrica milonítica (S2 y S3), la textura de grano fino y algunos cambios mineralógico generados en los eventos D2 y D3 se distinguen claramente de las fábricas ígneas plutónicas originales (D0), o de la foliación (S1) de grano grueso generada durante el retrabado de las estructuras ígneas en estadios post-cristalización (D1) o de las estructuras migmáticas (S1) de las rocas metasedimentarias. El estudio realizado a permitido reconocer la existencia de varias decenas de fajas miloníticas sensu lato, cuya distribución regional no se ajusta a un patrón espacial regular, aunque consideradas en conjunto tienen un diseño anastomosado y una orientación dominante con rumbo Norte ? Sur. Comúnmente, una faja individual se extiende entre 10 m y 600 m de largo, y entre 1 m y 300 m de ancho. En estas fajas, las rocas más abundantes son milonitas que tienen paragénesis equilibradas en facies de anfibolitas o esquistos verdes. Intercaladas entre las milonitas se encuentran, ocasionalmente, ultra-milonitas y filonitas. En general, la foliación milonítica (S2) posee un buzamiento de alto ángulo hacia el Este u Oeste y, frecuentemente, sobre el plano de la foliación existe una lineación de mineral dispuesta aproximadamente paralela a la dirección de máximo buzamiento. Los indicadores de sentido de movimiento permiten proponer una dirección de transporte tectónico sobre los planos de la foliación dúctil (S2) para el bloque de techo hacia el Oeste. Los protolitos de las milonitas fueron desde rocas plutónicas máficas a mesosilícicas y migmatitas metasedimentarias, que se encuentran en el mismo bloque de basamento cristalino. Durante el último evento de deformación (D3), las rocas miloníticas y algunas rocas ígneas y/o metamórficas no deformadas durante D2, fueron afectadas por la deformación cataclástica penetrativa asociada a sistemas de fallas frágiles.Los datos de geocronología y termocronología disponibles, permiten ajustar la trayectoria de enfriamiento y exhumación de las fajas de cizalla de las Sierras de Valle Fértil y La Huerta. Los resultados más relevantes que describen la trayectoria de ascenso son: 1) las milonitas derivadas de rocas plutónicas en la Sierra de La Huerta, cruzaron la temperatura de cierre de sistema isotópico 40Ar/39Ar para anfíbol a 500 ± 50 ºC entre los 443 y 432 Ma (Castro de Machuca et al. 2008, 2012); 2) las milonitas derivadas de migmatitas metasedimentarias en Valle Fértil cruzaron la temperatura de cierre del sistema 40Ar/39Ar para biotita a 315 ± 30 ºC a los 409 ± 2 Ma (Cristofolini et al. 2014); y 3) cuerpos subvolcánicos de composición dacítica intruyeron a las fajas de cizalla del sur de La Huerta, alrededor de los 300 Ma (Castro de Machuca et al. 2007). Asumiendo que durante la exhumación las Sierras de Valle Fértil y La Huerta se comportaron como un bloque de basamento sin diferencias internas en la velocidad de ascenso, tal como lo sugiere la continuidad de las unidades litoestratigráficas, la integración de los datos determina que este basamento se enfrió a una tasa de 6,2 ± 2,5 ºC/Ma durante unos 30 Ma (440 a 410 Ma). La generación de la fábrica S2 ocurrió predominantemente en facies de anfibolitas, tal como lo demuestra el comportamiento dúctil de plagioclasa y cuarzo en dichas fábricas. Por ello, en gran medida D2 se desarrolló antes de los 440 Ma, ya que a partir de dicha edad el basamento alcanzó temperaturas típicas de facies de esquistos verdes. La presencia de filonitas con importantes reequilibrios de paragénesis en facies de esquistos verdes, y la naturaleza frágil de la estructuras generadas durante D3, indican que el basamento en algún momento de su exhumación cruzó la transición frágil ? dúctil. Dicha transición ocurre a temperaturas variables entre 300 ºC y 250 ºC para un sistema dominado por rocas cuarzo ? feldespáticas, cuando la sección cortical se encuentra a menos de 10 km de profundidad (Sibson 1977). Sin embargo, la velocidad de ascenso vertical es un problema que no se puede resolver sin asumir la variación del ángulo del transporte tectónico en el tiempo, evaluado desde un desacople cortical quizás subhorizontal hasta subvertical a medida que se aproximaba a la superficie de la Tierra. Las rocas del oeste de las Sierras de Valle Fértil y la Huerta se encontraban entre 25 km y 27 km de profundidad cuando cesó el magmatismo Famatiniano (~ 466 Ma), y a los 400 Ma habían alcanzado una paleo-profundidad inferior a los 10 km. Esta información implica que la trayectoria de movimiento no fue siempre subvertical, y sugiere una convergencia tectónica casi continua durante unos 60 Ma. Además, los datos registran una historia del ascenso de rocas plutónicas desde niveles bajos de la corteza (> 25 km), donde residían cuando cristalizaron entre los 480 y 466 Ma, hasta que alcanzaron la superficie de la Tierra durante el Carbonífero superior a los 300 Ma (Castro de Machuca et al. 2007; 2012; Cristofolini et al. 2014).La reconstrucción de la trayectoria de las fajas de cizalla de las sierras de Valle Fértil y La Huerta, provee información de primer orden para mejorar el conocimiento sobre el contexto geodinámico en que se formaron. Con la información petrológica, estructural, geocronológica y termocronológica generada en los últimos años, se puede relacionar la trayectoria evolutiva de las unidades tectono-metamórficas que van desde el arco magmático Famatiniano autóctono (Sierras de Valle Fértil-La Huerta), pasando por la zona de paleo-sutura (Sierra de Loma de Las Chacas) e internándose en un microcontinente alóctono derivado de Laurentia (Sierra de Pie de Palo), siguiendo una sección latitudinal de rumbo Este-Oeste (Mulcahy et al. 2014, Garber et al. 2014, Castro de Machuca et al. 2012; Cristofolini et al. 2014; y referencias en estos trabajos).El Gneis de Villarcán, que es la unidad lito-estratigráfica más voluminosa de la sierra Loma de Las Chacras, está en contacto tectónico con la zona de basamento que contiene a las fajas de cizalla de Valle Fértil ? La Huerta. La evolución tectono-metamórfica del Gneis de Villarcán es marcadamente distinta a la de estas fajas de cizalla, hecho especialmente relevante cuando se advierte que las edades y rango temporal de evolución son semejantes. Entre los 465 Ma y los 407 Ma (~ 60 Ma) el Gneis de Villarcán, primero experimentó un enfriamiento (800 a < 600 ºC) en condiciones isobáricas de alta presión (~ 12 kbar; ver Mulcahy et al. 2014). Esto implica que: 1) durante gran parte del Paleozoico medio los bloque corticales de Loma de Las Chacras y Valle Fértil ? La Huerta, residían espacialmente separados; y 2) durante el Devónico la tasa de ascenso del Gneis de Villarcán fue varias veces superior a la de las unidades cristalinas de Valle Fértil ? La Huerta, que ahora se encuentran espacialmente adyacentes.La Sierra de Pie de Palo se encuentra pocos kilómetros al Oeste de los bloques de basamento antes descriptos y presenta una constitución geológica compleja, fundamentalmente generada por una tectónica de corrimientos (van Staal et al. 2011). Simplificando esa complejidad estructural, la mayoría de las rocas cristalinas de Pie de Palo registran una trayectoria tectono-metamórfica en el sentido de las agujas del reloj, caracterizada por un incremento de presión hasta un máximo de 13 kbar seguido por una descompresión isotérmica. Durante el enfriamiento, entre los 440 Ma y los 394 Ma, la actividad tectónica se concentró en fajas de cizalla bien definidas. Dichas fajas de cizalla acomodaron los efectos de la tectónica convergente mediante un transporte tectónico hacia el Oeste (van Staal et al. 2011; Garber et al. 2014, y sus referencias).En el avance del conocimiento sobresale una conclusión, el límite occidental de las Sierras de Valle Fértil y La Huerta es un límite evolutivo de primer orden, ya que divide secuencias corticales que entre el Ordovícico medio y el Devónico experimentaron ascenso continuo (descenso de P), de otras que experimentaron soterramiento (ascenso de P) antes del ascenso. Esta observación de escala regional debe ser considerada en cualquier modelo geodinámico que pretenda explicar la colisión del terreno compuesto de Cuyania/Precordillera con el arco Famatiniano.