Análisis De Facies Del Miembro Vuelta De Las Tolas En La Sección Norte Del Río Chaschuil, Formación Suri, Evidencias De La Evolución Tectono-Volcánica Del Arco Famatiniano?.

ARMAS. PAULA; OTAMENDI J.; CRISTOFOLINI E; BARZOLA MATÍAS; A.M. TIBALDI; CAMILLETTI G

San Miguel de Tucumán, Tucumán.

Congreso; 20° Congreso Geológico Argentino.; 2017

UNT-AGA

El Sistema de Famatina, registra el desarrollo del arco magmático ordovícico asociado al proceso de subducción a lo largo del margen occidental de Gondwana. En los últimos tiempos se ha enfatizado en los estudios petro-estructurales como así también estratigráficos y sedimentológicos, con el objetivo de ajustar sus estilos eruptivos, ambientes sedimentarios, tipos de cuencas y las diferentes paleoprofundidades expuestas del arco magamático (Mángano y Buatois 1994, Benedetto 1998, Astini 2003, Cisterna et al. 2005, Otamendi et al. 2008, 2012, Tibaldi et al. 2013, Cristofolini et al. 2014 y Cisterna y Coira 2014, entre otros).En la pendiente occidental de este sistema, las rocas ordovícicas comprenden depósitos lávicos, epiclásticos y volcaniclásticos, y varios intrusivos relacionados a un ambiente de margen activo, de edad Tremadociano - Llanvirniano. La mayoría de los afloramientos de las sedimentitas del Ordovícico del Sistema de Famatina se presentan muy discontinuos debido a la tectónica del Paleozoico tardío y Terciario (Astini 2003). Sin embargo, en el área próxima al Puesto Chaschuil, sobre la ruta nacional n°60 en la provincia de Catamarca existen manifestaciones Ordovícicas correspondientes a la Formación Suri, que por su continuidad espacial permitieron el desarrollo de un detallado estudio sedimentológico y la definición de los miembros Vuelta de Las Tolas, Loma del Kilómetro y Punta Pétrea por Mángano y Buatois (1994). La edad de Formación Suri es arenigiana media en base al hallazgo fosilífero de trilobites, conodontes y braquiópodos (Albanesi y Vaccari 1994; Benedetto 1998). Cisterna et al. (2005) identifican y caracterizan registros volcánicos ordovícicos en el área de Chaschuil, reconociendo una secuencia volcánica-sedimentaria constituida por flujos de detritos piroclásticos y tobas resedimentadas; junto a lavas ácidas y básicas, alternantes con miembros epiclásticos de naturaleza volcánica portadores de registros fosilíferos de edad arenigiana. Para las facies lávicas, Baldo et al. (2003) obtienen una edad U-Pb de 469 +/- 3 Ma sobre una riolita porfírica que aflora en la proximidad de Puesto Chaschuil y que integran en la Formación Las Planchadas. El volcanismo en los ambientes oceánicos ha contribuido de manera importante a la sedimentación de las cuencas marinas con depósitos de diversas composiciones, litofacies y texturas (McPhie y Allen 1992). Los últimos estudios de los fondos marinos indican que las pendientes superiores submarinas de los volcanes se caracterizan por slump y deslizamientos, mientras que las cuencas adyacentes contienen potentes depósitos de flujos gravitatorios volcánicos y tefras de sedimentación subácuas (Gamberi 2001, Allen et al. 2007). Es por esto que el análisis de facies de las sucesiones volcaniclásticas submarinas en el registro geológico, proporciona información sobre la estructura, arquitectura, procesos de transporte y depositación durante la sedimentación y la evolución del volcanismo. En esta contribución se presenta un análisis y mapeo de las distintas facies volcánicas y sedimentarias realizado mediante el relevamiento de cuatro perfiles de detalle llevados a cabo sobre la margen norte del Río Chaschuil (Fig 1 A y B), en el Miembro Vuelta de Las Tolas definido por Mángano y Buatois (1997). En la nomenclatura se utiliza la primera letra (Br: brechas, S: areniscas y F: fangolita) para la granulometría; otra letra para la estructura sedimentaria (m: masiva, l: laminación paralela, g: gradación y h: estratificación horizontal) y para el caso de las brechas, en segundo lugar, se agrega: p: polimíctica y m: monomíctica. A continuación se detallan las facies identificadas. Facies Br/p/m y Br/m/m: La facies Br/p/m es una brecha polimíctica masiva, de coloración verde oscuro a claro, en cuerpos irregulares elongados de más de 200 metros, internamente no se distinguen límites estratales. Es una brecha matriz soportada principalmente, con clastos angulosos, subangulosos y subredondeados de riolitas, dacitas, basaltos, mudstone y fragmentos pumíceos de entre 5 a 30 cm de tamaño. Esta facies carece de fábrica, predominando un ordenamiento caótico de los clastos aunque en muy pocos sectores sugieren una cruda estratificación y/o gradación. Se encuentra en la sección basal de la columna estudiada y conforma arealmente casi el 50% de la zona relevada (Fig 1B). En base a algunas características esta facies podría corresponder a la facies E mencionada por Mángano y Buatois (1997). La facies Br/m/m corresponde a una brecha monomíctica masiva, de color verdosa, matriz soportada, con un aspecto similar a la facies Br/p/m debido a las características de la matriz, sin embargo, se diferencia por poseer clastos subangulosos de mudstones blanquecinos, de entre 30 a 70cm de tamaño con una disposición caótica. En estas facies la característica matriz sostén y arreglo caótico permite inferir flujos de detritos volcanogénicos con alta cohesividad (Nemec y Steel 1984). La mala selección de los fragmentos líticos que presentan ambas facies y el tamaño de los clastos sugiere el producto de eventos de colapso del aparato volcánico o de plumas de erupción submarina, ocacionando condiciones de transporte de flujos en masa de alta concentración (Stewart y McPhie 2004). Facies Br/p/g y S/h/g: La facies Br/p/g es una brecha polimíctica con gradación, de color pardo claro que se dispone en estratos de 50 a 70 cm de potencia constituyendo cuerpos lenticulares y tabulares de hasta 2 metros de espesor, con una extensión lateral que no supera los 40 metros. Corresponde a una brecha matriz a clasto soportada, con clastos angulosos y subangulosos de fragmentos pumíceos, riolitas, basaltos y mudstone de entre 3 a 10 cm. Si bien composicionalmente esta facies es polimíctica, se destaca el alto porcentaje de clastos pumíceos dando aspecto monomíctico al depósito. La facies Br/p/g se caracteriza por el desarrollo de una cruda estratificación con gradación normal principalmente en set de hasta 15 cm. Se presenta únicamente asociada a las facies S/h/g y Br/p/m en el sector sur-oeste del área relevada (Fig 1B). La facies S/h/g son sabulitas y areniscas con estratificación horizontal y gradación. Dicha facies se distingue por su color verdoso y pardo muy claro, se presenta en estratos tabulares de hasta 70 cm de potencia. Está dominada por set de entre 10 y 20 cm de estratificación horizontal y en menor medida estratificación entrecruzada de muy bajo ángulo, además exhibe gradación difusa inversa y normal entre areniscas medias y sabulitas. Esta facies se dispone verticalmente asociada con la facies Br/p/g y es la de menor desarrollo en el área de estudio (Fig 1B). La asociación de las facies Br/p/g y S/h/g son típicas de los flujos de detritos submarinos de distinta concentración sobre el apron de talud del aparato volcánico. Ambas facies presentan alta proporción de piroclastos provenientes de depósitos no soldados, debido a una fácil remoción por su baja densidad, lo que favorece su amplia distribución (Allen y Freundt 2006). Los estratos con gradación normal y con estratificación difusa indican corrientes de turbidez de alta densidad (Lowe 1982) que implican una sedimentación constante del flujo (Kneller y Branney 1995). Mientras que la estratificación horizontal representa depósitos de alto régimen de flujo, con turbulencia y asociado a corrientes más diluidas. Facies F/l y F/m: La facies F/l corresponde a fangolitas y limolitas con laminación paralela. Esta facies se presenta de coloración verde claro, blanquecina y gris, en estratos tabulares de entre 20 y 50 cm de potencia y extensión lateral de cientos de metros. Se caracteriza por la alternancia de sets de entre 5 y 10 cm de limolitas con niveles de hasta 3 cm de fangolitas, mostrando la laminación plano paralela como estructura dominante. En menos proporción se encuentran niveles centimétricos de areniscas muy finas con gradación normal. Además se preservan estructuras deformacionales por carga como ball and pillow de muy pequeña escala y, asociada a las areniscas muy finas, diques clásticos de hasta 15 cm. La facies F/m son fangolitas y limolitas masivas, tanto de coloración gris oscura cómo así también verde clara y blanca, yace en estratos tabulares de 40 cm conformando cuerpos de hasta 2 m de potencia y con gran extensión lateral. Esta facies se intercala con la facies F/l en toda el área de estudio. Las facies F/l y F/m se asignan a depósitos por decantación del material en suspensión alternando con flujos de corrientes de turbidez de alta y baja concentración. Estas corresponden a las facies A y B definida por Mángano y Buatois (1997) para el Miembro Vuelta de la Tolas al sur del Río Chaschuil.Los apron volcaniclásticos submarinos son particularmente informativos porque proporcionan la historia eruptiva e inter-eruptiva a largo plazo de un volcán debido a su proximidad a la fuente (Allen et al. 2007). Estos apron comprenden un conjunto complejo de material de volcanismo primario, volcaniclásticos resedimentedos y facies sedimentarias volcanogénicas. Considerando las características de la facies Br/p/m y Br/m/m, éstas podrían corresponder al sector proximal a medio de los apron volcaniclásticos, ya que es donde predominan los eventos de avalancha y el continuo suministro de material grueso y texturalmente inmaduro (Reading 1991). La causa es el crecimiento del aparato volcánico y la influencia de la actividad sísmica, acompañado de la generación de altos gradientes y altas tasas de sedimentación. Las facies Br/p/g y S/h/g son más indicativas y propensas a desarrollarse en el sector medio a distal del apron, ya que es donde acontecen las corrientes de turbidez de alta y baja densidad (Allen et al. 2007). Del mismo modo las facies F/l y F/m también pueden asignarse a la zona distal, éstas son el resultado de ambientes tranquilos y profundos de sedimentación en los que domina la decantación y corrientes muy diluidas. La depositación en los apron de los aparatos volánicos se rige por la interacción entre vulcanismo, tectonismo y los procesos superficiales responsables de la erosión, el transporte, y la deposición (McPhie 1995). En el caso del arco volcánico Famatiniano, los estudios de detalle de la Formación Suri claramente evidencian fases de vulcanismo eruptivo como explosivo sincrónico con la sedimentación (Cisterna y Coira 2014). La distribución de facies del Miembro Vuelta de las Tolas relevada en el área de estudio (Fig 1B) y presentada en esta contribución, muestra una clara representatividad de depósitos de los sectores proximal, medio y distal del apron volcanogénico. En el área además se destaca la intrusión de riolitas y basaltos en la secuencia volcano-sedimentaria que afectan a todas las facies del apron, Allen et al. (2007) establece que estás intrusiones son comunes en cualquiera de los tres sectores, proximal, medio o distal. La tendencia granodecreciente de la sucesión y el desarrollo de las facies F/l y F/m, sugiere el decrecimiento en la actividad volcánica y consecuente calma tectónica, aunque tal como plantea Mángano y Buatois (1997), también puede vincularse a un ascenso del nivel mar.Albanesi, G. y Vaccari, N.E. 1994. Conodontos del Arenigiano en la Formación Suri. Sistema de Famatina, Argentina. Revista Española de Micropaleontología 26 (2): 125 -146.Allen, S. R., Hayward, B. 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