Tesis
Interacción entre procesos tectónicos profundos y superficiales a lo largo de la transecta Cerro Mercedario (32ºS), Andes Centrales Sur
Autor
Mazzitelli, Manuela Amelia
Institución
Resumen
Utilizando a los Andes Centrales Sur como un laboratorio natural, esta tesis se centra en el desarrollo de un modelo cinemático que permita investigar la interacción de los procesos endógenos y exógenos de la corteza terrestre en la construcción del paisaje andino.
Se desarrolla a la altura de la zona de subducción subhorizontal chileno pampeana, a la latitud de los 32° de latitud sur, dentro del territorio argentino. Se trabajó sobre una transecta denominada Cerro Mercedario, desde la base del cerro homónimo, hasta la localidad de Media Agua, dentro de la provincia de San Juan.
El objetivo principal del trabajo es el desarrollo de un modelo cinemático que se ajuste lo más fehacientemente al avance del frente orogénico en los últimos 17 millones de años, dentro del ciclo Andino. La hipótesis de trabajo propone que la evolución cinemática ocurre respetando el modelo de la cuña crítica, siendo el avance del frente activo de corrimiento de oeste a este, encontrándose, en este momento, en el margen este de la Precordillera sanjuanina-mendocina y en el sector occidental de las Sierras Pampeanas.
Para ello se trabajó por etapas, iniciando la investigación de toda la bibiografía disponible sobre el tema y sobre el área de estudio. Posteriormente se realizó trabajo de campo, que permitió corroborar la información previamente obtenida y la recolección de nuevos datos que posteriormente permitierán la puesta a prueba de la hipótesis. El desarrollo del trabajo de gabinete consistió en el ordenar los datos obtenidos en campo en tablas, y su análisis con diferentes métodos, análisis cinemáticos de datos estructurales y análisis de reactivación de fallas, modelado geofísico y modelado cinemático.
Los resultados arrojados de los análisis permitieron la confección de un mapa geológico estructural a escala 1:30.000, donde se combinaron todas las hojas y mapas en otras escalas con las imágenes satelitales del área y los datos obtenidos en campo. El mapa muestra continuidad en la información y sin contradicciones.
Por otro lado, se analizaron los resultados obtenidos de la cuenca miocena de Manantiales, ubicada dentro de la Cordillera Frontal. El estudio de este depocentro permitió acotar las edades del desarrollo del frente orogénico en esta región, además de dar una idea del posible paleorelieve que en cada etapa de evolución de la misma se iba desarrollando.
Además, se realizó un mapeo exclusivamente estructural de la zona de estudio resaltando las estructuras que tienen evidencias de actividad durante el ciclo Andino.
El análisis cinemático desarrollado es el punto fuerte de este trabajo. Para esta sección se utilizaron los programas desarrollados específicamente para el estudio de varios planos de fallas asociados a un solo evento, y permiten observar la posición de los ejes cinemáticos en el espacio. Este procesamiento mostró la presencia de varios episodios de deformación en una misma región, consecutivos uno de otro. Se lograron distinguir tres eventos diferentes que registran tres regímenes tectónicos distintos, un régimen normal, otro compresional y el tercero transcurrente.
Para completar el análisis, se realizó un estudio de reactivación de fallas, que permite determinar las capacidades que tiene un plano de falla en particular previamente formado a ser reutilizado durante otro evento de deformación.
Con toda la información previa, se procedió al desarrollo del modelo cinemático-evolutivo de la transecta de los 32° S. El modelo fue dividido en siete etapas, desde un T0, donde no hay movimiento y se parte de una sección estructural plana, hasta una etapa T6, donde se observa el relieve y afloramiento actuales. Cada una de las etapas fue definida y acotada en base a las dataciones que se hicieron en los sedimentos de la cuenca de Manantiales y a dataciones que otros autores realizaron en los depocentro de la Precordillera, combinado con la información de los modelos estructurales teóricos.
Así se pudo postular que la edad de la cuenca de Manantiales es más joven que lo esperado, quedando acotada entre 17 y 6 Ma. También se destaca que el inicio del desarrollo de la Precordillera coincide con las últimas edades propuestas por otros autores para las zonas aledañas al área de estudio, comenzando su estructuración a los 13 Ma.
Si bien es posible observar fallas con desplazamientos normales, se propone que todas pertenecen al régimen extensional ocurrido durante el Triásico, y la reactivación que sus planos presentan parece ser mínima o nula. Sin embargo, constituyen direcciones de preferencia para el desarrollo de estructuras posteriores.
La combinación de las diferentes técnicas utilizadas con el objetivo de obtener un solo modelo cinemático integrado permitió esclarecer algunas de las dudas que otros modelos generan, ya sea porque sólo se enfocan en la geometría de las fallas o que sólo trabajan con las edades y origen de los sedimentos de los diferentes depocentros. Using the Central South Andes as a natural laboratory, this tesis focus in the development of a kinematic model that allow us to investigate about the interaction between the endogenous and exogenous process of the Earth’s crust in the construction of the Andean landscape.
It develops at the latitude of 32 ° S, where the subducting Nazca plate is progressive shallowing within the Argentine territory. The Cerro Mercedario transect starts from the base of the homonymous hill, to the Media Agua town, within the San Juan province.
The main objective of the work is the development of a kinematic model that fits most convincingly the development of the orogenic front in the last 17 million years, within the Andean cycle. The working hypothesis proposes that the kinematic evolution occurs respecting the model of the critical wedge, being the advance of the active front of west to east, being, at this moment, in the eastern margin of the San Juan-Mendoza Precordillera and in the western sector of the Pampean Ranges.
The work started by the investigation of all the available bibliography on the subject and on the study area. Subsequently, field work was carried out, which allowed to corroborate the previously information and the collection of new data that will later allow the testing of the hypothesis. The development of the cabinet work consisted in ordering the data obtained in the field in tables, and its analysis with different methods, kinematic analysis of structural data and analysis of reactivation of faults, geophysical modeling and kinematic modeling.
The results obtained from the analyzes allowed the creation of a structural and geological map at a scale of 1:30.000, where all the previous maps in different scales were combined with the satellite images of the area and the data obtained in the field. The map shows continuity in the information and no contradictions.
On the other hand, the study of the results obtained from the Miocene Manantiales basin, located within the Frontal Cordillera, made it possible to delimit the ages of the development of the orogenic front in this region, as well as to give an idea of the possible paleo-relief that was developing at each stage of evolution.
In addition, an exclusively structural mapping of the study area was carried out highlighting the structures that have evidence of activity during the Andean cycle.
The developed kinematic analysis is the strong point of this work. For this section, the programs developed specifically for the study of several fault planes associated with a single event were used, and allow observing the position of the kinematic axes in space. This processing showed the presence of several deformation episodes in the same region, consecutive to each other. It was possible to distinguish three different events that register three different tectonic regimes, a normal regime, another compressional regime and the third one strike-slip.
To complete the analysis, a fault reactivation study was carried out. This analysis allows to determine the capacities of a previously formed fault plane to be reused during another deformation event.
With all the information, proceeded to develop the kinematic-evolutionary model of the Cerro Mercedario transect. The model was divided into 7 stages, strating in T0, where there is no movement and the structural section is flat, until T6, where the relief and outcrops match with the current landscape. Each of the stages was defined and bounded based on the dates of the sediments of the Manantiales basin and Precordillera depocenters, combined with the information of the theoretical structural models.
Thus it could be postulated that the age of the Manantiales basin is younger than expected, being limited between 17 and 6 Ma. It is also noted that the beginning of the development of the Precordillera coincides with the ages proposed by other authors for the surrounding areas, beginning its structuring at 13 Ma.
Although it is possible to observe faults with normal displacements, it is proposed that they all belong to the extensional regime that occurred during the Triassic, and the reactivation that their planes present seems to be minimal or null. However, they constitute preferred directions for the development of later structures.
The combination of the different techniques used with the objective of obtaining a single integrated kinematic model allowed clarifying some of the doubts that other models generate, either because they only focus on the geometry of the faults or because they only work with the ages and origin of the sediments of the different depocenters. Facultad de Ciencias Naturales y Museo