TECTÓNICA CUATERNARIA DEL VALLE DE LERMA, CORDILLERAORIENTAL, ARGENTINA Víctor H. García Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología, UNRN Isidro Lobo y Belgrano (8332) General Roca. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) [email protected] Daniel L. Yagupsky Instituto de Estudios Andinos, Departamento de Ciencias Geológicas, FCEyN, UBA Pabellón 2 Ciudad Universitaria (1426) CABA Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) Diego Winocur Instituto de Estudios Andinos, Departamento de Ciencias Geológicas, FCEyN, UBA Pabellón 2 Ciudad Universitaria (1426) CABA Fernando Hongn Instituto de Bio y Geociencias, UNSa Mendoza 2 (4400) Salta, Argentina Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) Ernesto O. Cristallini Instituto de Estudios Andinos, Departamento de Ciencias Geológicas, FCEyN, UBA Pabellón 2 Ciudad Universitaria (1426) CABA Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) RESUMEN El valle de Lerma está ubicado en la provincia geológica de la Cordillera Oriental, y se encuentra limitado al este y oeste por bloques de basamento. El levantamiento de estos bloques controló la depositación del Subgrupo Jujuy y de las unidades cuaternarias que en conjunto componen el relleno de la cuenca. El basamento neotectónico esta compuesto por rocas de edades y naturaleza diversas; desde metasedimentitas y mármoles precámbricocámbricos hasta sedimentitas rojizas continentales mio-pliocenas. Durante el presente estudio se identificaron estructuras cuaternarias mediante trabajo de campo. Previamente se realizó también análisis de imágenes saltelitales, fotos aéreas y modelos de elevación digital. Dadas las escasas dataciones radimétricas disponibles y las similitudes litofaciales entre algunas unidades cuaternarias, no se pueden especificar cuantitativamente tasas de movimiento ni edades absolutas de deformación en cada sector. Sin embargo, utilizando la estratigrafía cuaternaria disponible es posible establecer relativamente aquellas zonas con actividad tectónica más reciente. 1 1996. Carrera et al. en la sierra de Guachipas. el extremo norte del cerro San Miguel. 2000). En el sector centro-sur limolitas y pelitas castaño claras.TECTÓNICA CUATERNARIA DEL VALLE DE LERMA. este congreso) produjo víctimas fatales y daños importantes a la infraestructura. Gallardo y Georgieff. 1996. Lesser. solamente se encuentran mapeadas unas pocas estructuras neotectónicas en la región y descriptas de forma muy genérica (Costa et al. ARGENTINA INTRODUCCIÓN El valle de Lerma es una depresión tectónica intermontana elongada en sentido norte-sur que se encuentra localizada aproximadamente entre los paralelos 24°30’ y 25°35’ de latitud sur (Figura 1a). El relleno de la depresión está conformado por sedimentitas continentales del Subgrupo Jujuy y por conglomerados y areniscas aluviales cuaternarios. Forma parte de la provincia geológica de la Cordillera Oriental. Loma Larga. Este trabajo presenta evidencias estructurales y geomorfológicas de actividad tectónica cuaternaria en el valle de Lerma. en el extremo sur de la sierra de Lesser. rojizas y negras agrupadas en la Formación Tajamar (Pleistoceno superior. A pesar de esto. y esta flanqueado al este y oeste por bloques de basamento (Monaldi et al.. El relleno cuaternario del valle de Lerma está conformado por conglomerados y limolitas rojizas de la parte superior del Subgrupo Jujuy (Formación Piquete). 1999) y conglomerados rojizos de la Formación La Viña (Pleistoceno 2 . Carrapa et al. La determinación de la cinemática de las estructuras cuaternarias de la región ha permitido establecer los controles estructurales sobre la evolución tectónica cuaternaria. 2011) indican que el valle de Lerma es una zona con tectónicamente activa.. Con posterioridad se realizó trabajo de campo para determinar las características estructurales y morfológicas de las mismas. Sedimentitas rojizas continentales mio-pliocenas del Grupo Orán cubren en forma discordante el Grupo Salta.. Mojotoro y el núcleo del cerro San Miguel. Los estratos de crecimiento preservados en estas unidades indican actividad tectónica entre el Mioceno tardío y el Plio-Pleistoceno (Monaldi et al. Sedimentitas marinas cambro-ordovícicas de los Grupos Mesón y Santa Victoria conforman los extremos septentrionales de las sierras de Quijano. Carrera y Muñoz. 1999) se disponen por encima del Subgrupo Jujuy y de las unidades infrayacentes. 2011). las cumbres de Las Peñas Blancas y el cerro El Peñón. y las unidades paleozoicas en las sierras de Vaqueros y La Caldera en el extremo norte de la región (Figura 1b).e. Mon et al. cerro Bravo). CORDILLERA ORIENTAL. Sedimentitas continentales y calizas cretácico-paleógenas del Grupo Salta se disponen en discordancia sobre el Grupo Lerma en la Loma Larga y cerro Bravo. El sismo de Salta del 27 de Febrero de 2010 cuya magnitud fue de Mw=6. en la mitad sur del valle.0 (García et al. y en el núcleo de estructuras cretácicas invertidas (p.. Gallardo y Georgieff. 2006. en las cumbres de Castillejo. Las características de la sismicidad de intraplaca histórica e instrumental en la región (INPRES. MARCO GEOLÓGICO El basamento neotectónico del valle de Lerma esta compuesto por rocas de edades y naturaleza diversas. 2005).. En el sector norte del valle y en el sinclinal del río Juramento.. en la parte centro-sur de la sierra de Mojotoro. El levantamiento de estos bloques se atribuye a la inversión oblicua de fallas normales de la cuenca cretácica del Grupo Salta. 2008. y conforman la serranía de Sancha. conglomerados clasto sostén de la Formación Calvimonte (Pleistoceno medio?.. Las morfoestructuras reconocidas fueron mapeadas inicialmente mediante interpretación de imágenes satelitales y fotos aéreas. Metasedimentitas y mármoles precámbrico-cámbricos correlacionables con el Grupo Lerma afloran en la sierra de Quijano. 2 3 5 Figura 1: A) Ubicación del área de estudio. 2006). EVIDENCIAS DE DEFORMACIÓN CUATERNARIA En la figura 1b han sido mapeadas las estructuras cuaternarias reconocidas en el campo y mediante mediciones topográficas de morfoestructuras (líneas rojas de trazo contínuo) y aquellas interpretadas a partir del análisis de imágenes saltelitales. 1999) cubren discordantemente al basamento neotectónico (Figura 1b). Salfity y Monaldi. 1997.superior – Holoceno?. A continuación se detallan aquellos 3 . Gallardo y Georgieff. En rojo se destacan las estructuras cuaternarias reconocidas en este trabajo. B) Mapa geológico del valle de Lerma (modificado de Fuertes et al. Las estrellas y la línea negra indican la ubicación de las figuras que siguen en el texto.. fotos aéreas y modelos de elevación digital (líneas rojas de trazo discontínuo). 2008. Las terrazas habrían sido abandonadas durante pulsos de levantamiento mayores ocurridos entre 7100 – 8300 años cada uno. al oeste por la sierra de Lesser y al norte por la sierra de Vaqueros (Figura 1b). por el contrario. Malamud et al. El curso del río Vaqueros es prácticamente perpendicular a las lomas de Medeiros y posee un perfil topográfico cóncavo hacia arriba indicando que los procesos de erosión y sedimentación están equilibrando su cauce (Figura 2b). Los perfiles topográficos indicados en la figura 2a han sido re-proyectados en una línea E-O para analizar la posible influencia de la deformación en la geometría de las terrazas. La identificación de las terrazas se realizó utilizando imágenes satelitales Landsat y GoogleEarth.sectores donde la deformación cuaternaria pudo ser corroborada en el campo.. Los frentes de ambos flancos del sinclinal exponen sedimentitas rojizas de la Formación Piquete indicando que el pliegue está controlado por la actividad de dos corrimientos paralelos de rumbo NO-SE y vergencias opuestas (Figura 1b). Frente montañoso de la sierra de Quijano En el área comprendida entre la desembocadura del río Rosario en la planicie aluvial del valle de Lerma y el poblado de Chicoana han sido identificadas varias estructuras que afectan a depósitos cuaternarios (Figura 1b). 2011) se obtiene una tasa de levantamiento promedio de 1. La base topográfica empleada para obtener los perfiles ha sido el modelo de elevación digital SRTM de 90 metros de resolución espacial. No se aprecia una discordancia angular neta. 1996).. En la figura 2a se indican las trazas de los perfiles topográficos medidos sobre los 6 niveles de terrazas y el lecho actual del río Vaqueros. 4 . El patrón de terrazas erosivas labradas en el sector septentrional de las lomas podría indicar la migración hacia el norte del curso del río Vaqueros durante eventos deformacionales recientes (Georgieff y González Bonorino. 2005. Asumiendo una edad de 50 ka para la Formación Calvimonte (Formación La Troja. En estas lomas. Sobre el flanco suroeste del pliegue se han observado discordancias progresivas en la Formación Calvimonte cortadas en la parte superior por una falla con vergencia hacia el noreste (Figura 3a). materiales pedemontanos cuaternarios correlacionables con la Formación Calvimonte (300 ka. sino un pasaje transicional en forma de discordancias progresivas que indican sedimentación sintectónica durante el levantamiento de la sierra (Figura 3b). definiendo en conjunto otro sinclinal en la Formación Calvimonte (Figura 3c). García. Los cortes de los ríos Agua Chuya y Zanjón sobre el frente montañoso de la sierra de Quijano permiten observar el contacto entre la Formación Piquete y la Formación Calvimonte. Las terrazas fluviales. Para analizar en forma detallada la intensidad de la deformación para cada una de las terrazas se ha representado la diferencia de altura entre las mismas y el lecho actual del río Vaqueros (Figura 2c). González Bonorino y Abascal. presentan perfiles con formas convexas hacia arriba evidenciando que han sido afectadas por plegamiento. Las terrazas aluviales que bordean el río Corralito están plegadas formando un amplio sinclinal de crecimiento con depósitos similares a la Formación Tajamar en el núcleo. Las lomas de Medeiros son la expresión geomórfica de un anticlinal de crecimiento neotectónico y la prolongación hacia el sur del eje estructural de la sierra de Vaqueros. La misma relación se observa en la continuación hacia el sur del corrimiento que levanta el flanco suroeste del sinclinal de Corralito. Hain et al. Lomas de Medeiros El extremo norte del valle de Lerma se encuentra flanqueado al este por la sierra de Mojotoro. 2010).3 mm/año. 1996) están levantados al menos 200 metros con respecto a la ubicación del tope de la misma unidad en pozos de agua perforados en la zona central del valle (Baudino. El levantamiento de las mismas se encuentra controlado por una falla flexodeslizante con vergencia hacia el este cuyo despegue se encuentra localizado en el contacto entre el Grupo Orán y el Grupo Salta. De detectarse niveles similares dentro de un área de varios kilómetros cuadrados podrían clasificarse como sismitas. 5 . La actividad de la misma habría sido posterior a la estructuración del sinclinal regional de la porción sur del valle de Lerma (Figura 4). La Formación Tajamar presenta inclinaciones hacia el noroeste que varían entre 10 y 25º. 2010). (modificado de García. c) Diferencia topográfica entre el río Vaqueros y las terrazas. En líneas de colores se indican las trazas de los perfiles topográficos (ver ubicación en figura 1b). Los perfiles de las figuras b y c han sido reproyectados según una línea perpendicular al eje del anticlinal.Figura 2. En varios sectores se reconocieron niveles con deformación interna disarmónica (pliegues con longitud de onda menor a 1 metro) que podrían estar asociados a movimientos sísmicos ocurridos mientras los sedimentos estaban aún saturados en agua (Figura 5). a) Vista en planta de las terrazas labradas en el sector septentrional de las Lomas de Medeiros. Lomas de Guachipas Estas serranías exponen sedimentitas del Grupo Orán y limolitas correlacionables con la Formación Tajamar. b) Perfiles topográficos de las terrazas y del río Vaqueros (amarillo) a partir del modelo de elevación digital de 90 metros de resolución espacial (SRTM DEM). b)Patrón de discordancias progresivas medidas entre la Formación Piquete y la Formación Calvimonte en el río Agua Chuya. 1985) controló desde comienzos del Paleozoico la distribución de las cuencas cambro-ordovícicas y meso-cenozoicas. El lineamiento Calama-Olacapato-Toro (COT.Figura 3. Salfity. Se destaca la importancia evidente de las estructuras previas en el control neotectónico de la región. Entre las lomas de Guachipas y los altos del Tapado se reconoció una escarpa pedemontana afectando a niveles aluviales actuales (Formación La Viña). c) Discordancia entre la Formación Piquete y la Formación Calvimonte en el extremo noroeste del sinclinal de Corralito. Por otra parte la reactivación andina de las fallas normales cretácicas 6 . La misma podría relacionarse con la actividad de una falla inversa con vergencia hacia el noroeste que sería un splay del frente montañoso de los altos del Tapado (Figura 1b). Obsérvese el patrón de discordancias progresivas cortadas por una falla inversa de vergencia noreste. CONTROLES DE LA DEFORMACIÓN El presente estudio es el resultado preliminar de los primeros estudios de campo realizados en el valle de Lerma. a) Terraza fluvial del márgen derecho del río Corralito. Ver ubicación en figura 1b. Q: Cuaternario. Hain et al. 2011) y las similitudes litofaciales entre algunas unidades cuaternarias (Formaciones La Viña 7 . Sección estructural del extremo meridional del valle de Lerma a partir de datos de campo y datos de sísmica para prospección de hidrocarburos. GS: Grupo Salta. El gran sinclinal andino delineado por los Grupos Salta y Orán en la parte sur del valle también ejerció cierto control sobre la neotectónica de la región.. El frente montañoso de la sierra de Quijano es un ejemplo de control estructural por anisotropías previas. 1996. Pliegues disarmónicos desarrollados en un nivel interno de las limolitas de la Formación Tajamar. Otro factor de control tectónico son las anisotropías (clivaje) que presenta el Grupo Lerma. Las lomas de Guachipas se levantaron durante el Cuaternario por el movimiento de una falla flexodeslizante en la interfase entre el Grupo Orán y el Grupo Salta (Figuras 1b y 5).. SGM: Subgrupo Metán. El rumbo de las estructuras cuaternarias reconocidas (Figura 1) coincide con el lineamiento COT y con el clivaje de plano axial del Grupo Lerma.controlaron también la morfoestructura regional del sector sur del valle. Figura 5. SGJ: Subgrupo Jujuy. Figura 4. Se observa el sinclinal de Guachipas y la falla flexodeslizante responsable del levantamiento de las lomas de Guachipas. Ver ubicación en figura 1b. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES Dadas las escasas dataciones radimétricas disponibles (Malamud et al. GL: Grupo Lerma. S. AGRADECIMIENTOS Este trabajo de investigación es financiado parcialmente por los proyectos PICT 7-38295 del Dr Ernesto Cristallini y CIUNSa 1679 del Dr. F. No obstante. Se agradece a Gustavo Vergani de la empresa Pluspetrol por facilitar información sísmica de la región. Fuertes. Reston.E. Tectonophysics. 1996. Machette. En la zona de Guachipas el contacto con la parte superior de la Formación Piquete (Formación Calvimonte?) es discordante.. Spagnotto. y Dib Ashur. Hoja hidrogeológica Salta..P. Muñoz. Inédita. Fernando Hongn. V. Hidrogeología del valle de Lerma. Estratigrafía y paleogeografía del Cuaternario del Valle de Lerma... Bastías. F. REFERENCIAS Baudino.. Stockli.F. E. Rocha. La Formación Calvimonte presenta evidencias de deformación a lo largo de todo el valle de Lerma (lomas de Medeiros. 459. Consejo de Investigación. The role of inversion tectonics in the structure of the Cordillera Oriental (NW Argentinean Andes). C. P. 30. Mapa geológico 1:250. 1999. V. doi:10. 76 pp. TC3003.. M.H.000.. García. J. Dart. La Formación La Viña. G. Roca.M. J.. Universidad de Buenos Aires. R. Sábat. Tello.. B. y Georgieff. V. Sin embargo. 2008. C.. Geological Survey..A. 443-450.. Salta..F.. Trimble. H. 8 . 2010..A. XIV Congreso Geológico Argentino. y Muñoz. Salta. 2011. Thrusting evolution in the southern Cordillera Oriental (northern Argentine Andes): Constraints from growth strata. García. Moya Ruiz. 2000. Abraham. 2006. 165 pp. S. Map and database of Quaternary faults and folds in Argentina.. no se pueden especificar aún tasas de movimiento ni edades absolutas de deformación en cada sector. Tesis doctoral. 1921-1932..S. se encuentra cortada por una escarpa pedemontana en la bajada de los altos del Tapado. K. Tesis doctoral. generalmente a través de discordancias progresivas (ríos Agua Chuya y Zanjón).E.. Carrapa. Tectonics. E.. este congreso). Paredes. estas observaciones se debe prestar especial atención a la zona del frente montañoso de la sierra de Quijano y su continuación en la serranía de Castillejo. Open File Report. Gallardo. El sismo de Salta del 27 de Febrero de 2010. lomas de Guachipas) y un contacto transicional con la Formación Piquete. Carrera N... 28. D..y Calvimonte). Mon. Universidad Nacional de Salta. R. actual bajada aluvial pedemontana. N. G. Journal of Structural Geology. 218 pp. G. 107122. río Corralito. A.D. García. Baudino. F.. Modelado de las interacciones entre procesos de erosión y sedimentación fluvial y el crecimiento de estructuras neotectónicas. 1997. utilizando la estratigrafía cuaternaria disponible es posible establecer relativamente aquellas zonas con actividad tectónica más reciente. Haller. Carrera. Este sector controlado por el lineamiento COT está localizado en el área epicentral del terremoto de Salta del 27 de febrero de 2010 y presenta estructuras con geometrías similares a las de los mecanismos focales determinados para dicho evento (García et al. U. Patterns and timing of exhumation and deformation in the Eastern Cordillera of NW Argentina revealed by (U-Th)/He thermoghronology.F. J. Perucca.M. Universidad Nacional de Salta.. L..H... Costa. J.L.. R..N. Actas (1). La Formación Tajamar está basculada hacia el noroeste en las lomas de Guachipas y formando un suave anticlinal en las lomas de Calvimonte. Hongn.1029/2010TC002707. 2011..D. M. 1996. INPRES. Jordan. B. TC2006. L. 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Report "01-Tectónica Cuaternaria Del Valle de Lerma, Cordillera Oriental, Argentina"