La expresión profunda de la morfoestructura Otumpa (Gran Chaco, Argentina) a partir de una transecta magnetotelúrica

PERI, VERÓNICA GISEL; ROSSELLO, EDUARDO ANTONIO; POMPOSIELLO, M. CRISTINA; FAVETTO, ALICIA

Neuquén

Congreso; XVIII Congreso Geológico Argentino; 2011

Comisión Organizadora local (Colombino) - AGA -Universidades

Desde el año 2000 se han realizados varios perfiles magnetotelúricos (MT) en el ámbito de Sierras Pampeanas. Estos estudios han respondido a dos objetivos: uno regional y profundo enfocado en caracterizar la corteza y el manto y determinar los procesos geodinámicos vinculados, y otro local y superficial orientado a identificar las estructuras corticales, como altos basamentales y cuencas sedimentarias (Booker et al., 2004; Favetto et al., 2007; Favetto el al., 2008, entre otros). En este trabajo se presenta una interpretación geológica a partir de un perfil MT de 11 estaciones dispuesto sublatitudinalmente en los 27°S a través de la morfoestructura Otumpa en las provincias de Santiago del Estero y Chaco (26°-28°30?S y 63°-61°O y 200 m s.n.m.) (Fig. 1). Las Lomadas de Otumpa (Rossello et al., 2007) constituyen dos estribaciones topográficas muy suaves que alcanzan 100 m de altitud respecto la llanura circundante. Se disponen con una orientación regional NNE-SSO a lo largo de 200 km, con anchos variables de 20 a 80 km, asociadas espacialmente en subsuelo con el alto basamental Pampeano-Chaqueño (Fig. 1). La región del Gran Chaco donde se emplazan constituye la planicie distal del piedemonte Andino Central desarrollada como consecuencia de la subducción de la Placa Nazca debajo de la Sudamericana. Particularmente, se encuentran en un sector de transición donde la subducción normal (30º) al norte de los 27°S pasa a subhorizontal (5º) al sur, en el segmento Pampeano (Ramos et al., 2002; Cobbold et al., 2007). Estas estribaciones provocan cambios hidrológicos y geomorfológicos a escala regional y local, asociadas a la disección del antiguo abanico aluvial desarrollado en la zona. De esta manera, su pendiente hacia el SE es interrumpida de forma progresiva hasta invertirla localmente hacia el NO y O, desviándose en consecuencia, el curso principal del río Salado del Norte hacia el S, donde fluye actualmente (Peri & Rossello, 2010). El subsuelo se caracteriza por la presencia de varias cuencas o fosas que confieren al basamento una forma de grandes cubetas separadas por altos o dorsales. En esta zona en particular se distingue la fosa Las Breñas, un hemigraben de asimetría marcada y elongado en dirección NE-SO, ubicada en el centro de las provincias de Chaco y Formosa, que es producto de una extensión controlada por la falla homónima de edad paleozoica inferior. El margen noroccidental de este hemigraben fue parcialmente invertido y ascendido como el Arco Cordobés Oriental-Charata ó Alto Pampeano-Chaqueño (Padula & Mingramm, 1968; Chebli et al., 1999) (Fig. 1), previo al Paleozoico superior, y representaría la continuación en subsuelo de las Sierras Pampeanas Orientales en las provincias de Córdoba y Santiago del Estero (Sierras de Ambargasta y Sumampa). El basamento cristalino no fue alcanzado en las perforaciones petroleras de la zona sin embargo, se infiere la presencia del Cratón del Río de La Plata (CRP), en el sector oriental de la transecta MT, ya que se postula su límite occidental coincidente con el de la fosa Las Breñas ó el Alto Pampeano-Chaqueño (Rapela et al., 2007). Para estudiar la estructura profunda se utilizaron 6 magnetómetros de última generación de Narod Geophysics, de período largo tipo flux gate que registran en el rango de 1 a 5.000 segundos. Para el procesado de las series temporales se utilizó un método robusto (Egbert, 1997) obteniéndose el tensor de impedancia y la función transferencia entre el campo magnético horizontal y vertical. Se realizó un análisis de las distorsiones y dimensionalidad utilizándose un método multi-sitio y multi-frecuencia (Mac Neice & Jones, 2001). Se determinó que la estructura puede considerarse 2D con un eje geoeléctrico de simetría cercano a los -3° medido desde el N. Se obtuvo, por medio del algoritmo NLGCs de Rodi & Mackie (2001) incluido en la interpretación del software WinGLink, un modelo bidimensional (2D) de la distribución de resistividad eléctrica (Fig. 1). El modelo 2D (Fig. 1) presenta dos áreas muy extensas con una resistividad mayor a los 1.000 Ohm-m, interpretada como el basamento cristalino, donde la zona oriental de esta estructura muy resistiva (al E de la estación 510) tiene un espesor de alrededor de 70 km y alcanza una profundidad de 80 km aproximadamente. El extremo occidental de la transecta (al O de la estación 470), comienza con 30 km de espesor incrementándose a 70 km, hasta los 80 km de profundidad. Estas dos estructuras muy resistivas se observan separadas por una discontinuidad subvertical mucho más conductiva, con resistividades de 30 a 300 Ohm-m, localizada entre las estaciones 470 y 510, en 100 km de extensión. El basamento resistivo observado en el sector oriental tiene los valores típicos de resistividad (> 5.000 Ohm-m) de estructuras antiguas y puede representar parte del CRP, mientras que la estructura observada en el sector occidental, que presenta una leve inclinación hacia el E, podría representar el Terreno Pampeano u otro antiguo bloque cortical. Teniéndose en cuenta el contexto geotectónico y los resultados de MT, se infiere que esta discontinuidad conductiva lateral muy bien definida, podría representar el límite entre ambos elementos geotectónicos, correspondiéndose de esta manera a una sutura o cinturón orogénico (e.g. Cámbrico temprano-Neoproterozoico, tal como la expresión austral del lineamiento continental Transbrasiliano, Cordani et al., 2003; Trindade et al., 2006, entre otros). La parte superficial del modelo muestra valores bajos de resistividad (5 a 150 Ohm-m) y representa la cubierta sedimentaria fanerozoica. El contacto de estas secuencias con el basamento es fácilmente reconocido y se percibe en profundidades variables (3-6 km). La fosa Las Breñas se observa bien definida hacia el E de la estación 510, donde el espesor sedimentario es alrededor de unos 6 km, lo que concuerda con los datos sísmicos. Asimismo, la zona superficial entre las estaciones 500 y 480 muestra un arco o domo que parece afectar las capas sedimentarias más profundas de la secuencia o hasta inclusive el techo del basamento cristalino. Esta estructura se observa llamativamente asociada con la discontinuidad conductiva más profunda, y representaría el Alto Pampeano-Chaqueño o Arco Cordobés Oriental-Charata. El método MT aplicado ha resultado en una efectiva herramienta para caracterizar la corteza y el manto así como, para definir las estructuras corticales que involucran repetidas reactivaciones, poco conocidas en esta región de la Llanura Chacopampeana, y sus consecuentes expresiones superficiales.