CL_Arévalo et al, 1994. Cuencas extensionales y campos de calderas del Cretácico superior – Terciario inferior en la precordillera de Copiapó (27°-28°S)

<<b UNIYERSIDAD D E CONCEPCION DEPARTAMENTO Dl? ClENClAS DE LA TlERRA 7' CONGRESO C E O L ~ C ~ CCBOI L L N O 1994 ACIM v o u w II W. 1288-1292 CUENCAS EXTENSIONALESY CAMPOS DE CALDERAS DEL CRETACICOSUPERIOR-TERCIARIO~ R I o ERN LA PRECORDILLERA DE COPIAPO(2T-ZITS), CHILE Arivdo, C;Rivera, 0.; Iriarte, S.; Mpodozis, C INTRODUCCION una nueva intaprtacibogeolbgica panel CretacicoSuperior- Los trabajos regionales clbiws del C M c o Superior- %cam inferior de la b r d i l l e n& Copiap6, describiendola Terciario inferior en la Precordillaa de Copiap6 (27.28' LS.) Cuenca Hornito~.a s fades s e d i ~ n t a r i a ay los aisiscermu, ban tenido an 6afasis esencialrnente estratiflw " y se ban volc8nicos lsociados. basadoen ladefmici6ndefonnadonescomlacionsdasagrandes distancias. Ionando generalizacionesde validez dimtible y La Fpa de tilt d d C d d c o Superior-Pdcocono dificultando lacomprensi6n de la real naturaleza y complejidad inferior. La Cuum B o d b s de 10s procesos geol6gicos. Durante 10s rZltimos ailos. trabajos La Cucnca Homitos (CH) es un hemigraka de lllcho combinedosde cartografia gwl6gica con analisis estructurales, variable enlrc 20 y 40 km orientodo en direccidnNNE En 1. sedimurtol6gicosy estudio de facies volcdnicas han permitido ngi6n de emdio, s t dcsanolla dcsde C m Pinto. pot el rcconocerquep a npartede las unidadcsdelCretiZcico Superior- norte, hasta el valle &I d o Copiap6. por d sur Fig.1). Aunque Eoceno inferior de la Precordillera de Copiap6, descritas su Umite d d i o n a l no esconocido. depbsitos a f m al nllaro pnviamente en la literatura como las formaciones Cemllos. de l a c u ~ c o n t i o u a hastalazona&LosMonaos n y Qucbrada Homitos. Venado y C e m La Peineta lJu, representan a EJ Tabaco. en el valle &I d o Huasco. 150km al sur deCopiap6. sacuencias~laaonadasalaevoluci6ndeunacuencaextensional. El basamento de la cuenca esl&formado. a1 oeste, por t e m m s parala cual se ha propuesto el nombre de Cuenca Homitoel". Esta pertenecientesa la Fonnaci6n Ccrrillosdel Albiano-CrecBciw evolucion6como una depresidn volcano- tectbnica don& facies Superi0r~~~~conloscuslesest6encontacto rtnv&de unsistem volc4nicas e Lntrusivas se interdigitan con productos de fallas normale (fall- de bode) dc sinuora quo. m sedimentariosderivados de la erusidnde 10ssistemasvolc4nicos superfrcie. rmestnn mrnteor ekvador (40'- W) hada el ate. sincr6nicos o del basamento que wnstituye 10s d g e n u de la EL sistema,cuya falla maestri er la Falls Eli= de B& y que fue reactivado. en puce. duraote el Eoccno por mvi~nientos La Cuenca Homitos se form6 durante el Creticico ~ i n i s t n l e s es ~ ~discontinue, , obsavaodose tranms en que ha Superior-Paleocene(78-63 Ma) wmo una depresidn esmdural tram cstao cubicrtas pot Irs sect~aciossedimentarias &I que, al menos a lo largo de una mnsecta en el valle & Copiap6. rcllan, que mestran relacioas discordantea & anlap* coa el tiene una geometrfa compatible con un hemigaben (rift) basament~'~. A1 este, la cuenca Hornitor e9p buncada(Fig. 1) extensional. limitado a1 oeste por un sistema de fallas Ilstricas, por las trans dc las fallas La Tmma-Agua Amarga1U6que de tulnbo g e m 1 NNE y relleno durante su f m c i 6 n por corrsponden al extram meridionel &I Sisterna de Fallu de potares secuencias sedimenta~ias(~tratos de Quebrada La Dorneyko. activasduranteel Eoceno(42-39Ma)cow fallas de Higuaa)" y voluminosascolad~badticas (LavasdeSierra La rumbo sinistraleswnunacoapoocnteinvcnu1u'J4.Lostarrms Dichosa)I1.La evoluci6ndela cuencaculmin6,en el Paleoceno- riel basamento oriental de la cucnca Homitw cornsponden a 1 Eocem inferior (63-55 Ma), con una lase de volcanismo explosivo representado por calderas y estratovolcanes secwmias volcanicas y sedimentariasmarioas y amtinentales del Tri4siw y W&ciu,Inferior,que auestraa evidencias. a1 I I1 sobnimpuestas a las secuencias de relleno (Megacaldera Carrizalillo, calderas Cerro Blanco. LornasBayas, El Durazno. A y a Nueva. Bellavista. Es~ratovulcdn Cachiyuyo y Volch Dulcinta), y l~calderasPuquiosy Joquera desarrolladashacia el none y este. fuera de 10s llmtes de la cuenca (Fig. I). El igual que la f o r d 6 n Cenillos a el seaor occidental. & . supaior "J*l6. - - , : z--:larC - - El relleno inicial de k CH esti formado. al yr de la quebrada Carrizrlio, por m a cola sedimentaria de espesor y - habersidoa f e c t o d a s p o r & f o r m a c i 6 n c o ~ v a e o e l ~ c o . I 1 I I prupdsito de csta contribucidn es dar a conwer una sfntesis & granulomtrfa datwiente hacia el a t e . En la zona olahiia a la falla Elisa de Bordos. la secuencia, cuya base no cstd u p u a t a alcanza una potencia mayor a 10s I#)() mims. LO8 dep6aitos sedimentarios amprenden arcniscss y wnglomeradDs fluvio- *: Servicio Naeionel de Ceologi:, y Mineria, Avda. aluvialesy fangolitaslacusbes.incluyado.alos afloramiartos Santa Maria 0104, Santiago, Chile. cercanosa lasfallasdeborde,&p6sitostomnciales&&ani~ aluviales y flu~dedeaims&provaricncisocc~aldaivador 1288 . , *, :--.-.- - . ,- -,..*AL.&--*F, L 4 t <& **-v '=2;-; -:., ". - d z 7 ., , .z- -* " < z$--. -< . U 0 Ma a v ~ g1). Al Eoceno inferior sur.l). Arkvalo..La depdsitosde avalanchavoldnica fomradoseaetapasevolutivas m8s importante de &as es la Megacaldera Carrizalillo cuyo tempranas y en cuyas tobas de intracaldera scobtuvo una edad margen occidental esta defiido por un anillo intmsivo de 52 K-Ar (biotita) de 5 3 . Estos se del cual se pmervan lavas proximala Y rcstos de un H ~ d o d a n con un complejo de domos dcidos (Sierra Buenos diodtico a&tral.de ' y edadcsde cuerpos menoresdedioritas (78fiplagioclasa). Losatloramientossedimmlariosr ~ o c c i d e n t a l ~ d o n d e reprcsentativo de l a parta dtu & la c h u m m a g d t i u del se concentran lor niveles Iacustres (Elisa de B a c b .O+ v) y brechas volcdnicas subordinadas. 1). dep6sitos de bloquu y rang 80-65 Ma. m y catxnos 1la superfkie. de la erosi6n de Iw terrenos alzados al &e lo. tobas v a r l y en forma gradual dcsde kkmims Lcidor.6Ma (roca total). volc6nicas y sedimentarias desarrolld en forma s h c d n i u 18 dden Cerro Blanm". 1) cuyo margen oriental consavadaen una fosa tect6nica limit& pfallas invcrsas & aparece truncado por la Falla La Ternera.1). En etapas m6s tardlm. kil6metros de loogitud (Pludo Cabezade Vaca'. de oleada y Q tlujo el basamento. 9 s Ma.parbltimo. a lo largo de la fractura anular megacaldaaC. tambido ha sido rsoonocida en la wna Portmillos- . Rivera. Na. : volcanismo prpcolapso. Al no* de Ir durante la etapa de resurgencia. Segdn Rivera y alto bgulo y que destaca por sos sccuenciaade flujos Mpodozis dicho complejo intrusive se habda anplazado. wlapso. en la base r eutaxlticas.obtenidaenlaslavas que se desarrullan durante el volcanism. El Duram.sedimentitasy ~oignirnbritas(Siena t&minos bbicos en el techo. similar a la edad de 10s niveles iniciales &I ccnizasy doxrusriollticoscom. evento volc6niw del Cretkico superior-Eoceno inferior en la Una datacibn K-Ar (biotita) en tobas de intracaldcra & la m a & Potraillos-La Coipa (Secuencia de Los Carneros)I3. lavas andeslticas y arcniscu distalerr (formaci6n lavas superim (Lavas de Sima La Dichosa) descansan Venado dc Sepdlveda y Naranjor que rudean un nrlcla. de tobas de flujo voidnico (Voldn Dulcinca). N o Figueroa y las nacientes de ciclo de calderas de colapso Estos incluyar.haquiaodesitas. fuera de 10s lfndtes cuales se p ~ m alos n dcp6sitos tfpicos de la evoluci6n & un de la CH. Ir emplazadosalolargo de las fallasque forman el bordeoccidental than lnagdtica sub-caldera evoluciord hacia dmuar de de la cucnca menor dimcnsi6n.6 f1. C. de e-t sobn el basamento p ~ c u e o c a(Siem El Gato. stock granodidtiw de Los Loroe (635f2Ma biotita) y &I plut6n-cabeza & Vaca (Fig. ~. edades K-Ax fueradel Unrite oriental de la CH. que intruyen dichas &as.4*1. 0.sc ubiula Caldera Jorquaaa 63f2. 3 5 5 % norte comspoodcn a las calderas L o r n Bayas. Las frrturas anularcs & menos 400 metros de e m . y Irvas mdcsftiun r rraquiandesftius. lor cunlu En el centro de la Cuenca Hornitos se encuentran colapsaron para dar origen 14 calderas de pequek did-. don& proximales.rrizalilloseubicp. valoresde 56Si2. A1interior& laesmctura metros de espesor. & por lo Agua Nueva y Bella~ista". 1). PiubabiemenL en forma sincr6nicacon la actividad & la megacaldera Carizallillo se emplaz6. & sur r traquiandesiticas de olivim y piroxem (45-528 SiO. volcanismo post colapso.2(Flagioclasa) y 48. piroclbtico y lavas-dom daclticas r riolSticas. prscolqso: lent. variables a m8 y 13 kilbmtroi. hasta Sierra El Gato. que cubren concordantementeo dichas estrncturas volcaaicas M b e n m& c i r c u d d r engranancon la secuencia sedimentariainicial (Lavas de Siem de di. A1 norcste de &a.tCaldera Puquios fonnada c o wnsecuencia ~ &I colapso del techo & una la que se expore una &6n gb. I). ya fuera del 6mbito de la M e g a c a l h Canizalillo. en la actualidad fuertemnte emdado: canstituiclo disnninuyc dpidanmte de espsor y granulomtrla hacia el p u n anillode 15kilbmetms dedianvtrodebrcchasvolchiur oriente hasta desapaiecer al este de la Falla La Ternera. sio que alli atloren 10s niveles sedirnentarios pirocl&ico amespndimtes r 10s distintos ciclos auptivos basales. rre Sobrcimpuestas a las facie. al in. pobrblemcnte un conoparrldto. traquibilsalticasy anidadas dentro de la Megacaldera chizalillo y que.del mesobrcchas.4fZO. uractexizadr par fades volc6nicas que volc6nica se preservan al menos 3.mien- que para las calderas El Duramo y BeIlrvista se obtuviaon La Fasc de Calderas y atratovdcanes d d Pal-no. en Ir wna & Carrizalillo. .& de lor La D i c h o ~ ay) ~se~extienden hacia el este.8 Ma ' Fig.~'(Fig. equivalentes intrusivos de tas tobas.~ r i a r t ~ ' Mpodmis. piroc}asticos y lavas traqufticaa de inbaaldar.. al norte de Quebrada Paipote. gtanodioritaa y monwdioritu datrdas ea 60. Sobre m flanco surestere implant6 un pcquelb eentro La Higuera) presentan intercalacionu. calderaLomasBayas indid un vrlor&55.parfe& krctividadpostcolapso. L a e d d d e 7 M M a (hornblenda). Quebrada sistema. Fig. A i i M a n t o del Indio). de bue r Quebrada Paipote (Fig.tigrMca & 250 1300 chararnagdticadentrodesimisma..5 Ma)" las males representan las etapasde than m a m t i c a mnadan. evacuadas c o r n wnnecuencir del wlnpsa de caldera a lo lnrgo de la Cractura anulw..2i1. C. 5 8 . La secuencia voldniw. el estratovolciln Cachiyuyo (Fig. extenms afloramientos de lavas basnticas. de la Cuenca Homitos se desanullan estmcturas volchicas complejo anidado & forma elipsoidal que incluyc extelrsos discretasque incluyen calderasdecolapsoy estratovolcanes. facies de conductos y tobas de flujo piroclktico . aparato Copiap6. 0. indicudoel v r i d o r6pido de una La Peineta: 57. sedimentacidn intracaldera y colwso tardio de un sistema de caldera margenten.000 m de basaltos. parniten rug& que la secuencia se ubica probablementeen el sedimtntos lacustres de inwwaldera.4*15 Ma. &nde se apoyandirectanknte sobre techo: traquiandesitas y tobas de cafda. m ln zma de El Salvador IK. ~ & ~ .:.*.es posible avanzarla hip6tes1s& hmgrdoaa Geol6giey CUU G c d 6 g b dc (bile. corticales mperiorw Y" doode ae rconnrluon para conrtitnir coexistiaon en la regi6n de Atilcama Beprrsiooa volcano. deCollaguasia lolargodelejede IaCordilkrade D o m e y k ~ ~ ~ ~ . Elisa & Bordos) de un siatema extiende por m8s de 800 kildmetrus hacia el norte basta la wna esnuctural en transtensi6n dextral. Sise aceptaunaprobableedadprepaleocenaparala falla Z-Stgerstrap K 1960. regido ~ o d i d a e n t m jog*)" eatre dos ramas (Elisa de Bordos.Iestudioa de ternnor voldnicor conplejor intrapaleocena. GtoWgic~. Este trabajo es parre de laa rcsultadoa l a r p desu truncambiosen el sentidode scparacibn. entre la falla Elisa & Bordos. ~ m l ~~iande~ufwbu~ecadilkn&~cruor~ukMtmai. de pull-apart formada en un puente extensional (rdilatac~onal el C&O El 5. reectivada por deformacidn .~ddto. 1).. ya dcsaita por Septllveda intima d. C.P en ~ ~el Norte & Chile embargo.L 1976.hecbo que favaeci6 el lur+enso y e m p l ~ a t & o m ~ g m ua nivclu scbla que duraote el Cretacico mperior-Eocem inferior. C w J r h ~ u l oQutbrd.Duranteel Crrcdciw Superior- Cachiyuyo y areniscas y conglomerados& la Cueoca Homitos. Rivera. Bellavista.1).*artromK 1959.Cy(. Arivalo. el e x t m norte de la CH evolucionan'a corn un grsben sidtnco. Sierra del Castillo. 1as c h a r a a magmilriw que diaon origeo a lor cunpor & tedbnicaa extensionales (Cueoca Homitm: zoor & Copinp6).la. En la moa de Copiap6 existen evidarcias & doode proasos volcinic01) y scdhcn(arios ricstmo urn esta dcformaci60a la disco-a. la Falla La Ternera. lugar don& sc emplazaria la chars 4.. dam del pmgrama de la C a m Geoldgica & Nueva. de ntulq uluvssibd ds mk.Oeol6gia de a+ v.*. . a no 1. las basiUticos plvecen relacionanre a una mna de tranafaeocia m& meridionales del Sistem de Fallas de Domeyko. estratovolcaoes y plateaus voldoiwa aodcs(tico- fallas La Tamra y Siem Castillo-Agua Arnarga (fig. y datada(K-Ar) entre rewnstruCCiooesdispooibles&l circuit0& placas dcl Padfico 80 y 63 &la fanem a (Secueocia Voldoica C a m Valiente) en el Taciario infaior M c m urn hse de amvageacia a p p a a uoida&s volc6nicas w n edadcs K-Ar enm 63 y 52 Ma m y lenta o nula. entm los magdtica que wlapd para dar lugar a la Megacaldera VS3' y 28-20 & Wnd &Roviocia & AUMs Chile. M e m a & Carrizalillo.~(uloLm~.IDstitrro&laruCiydoou Ww.Grandcs cambior en la paleogeografla del Mesozoico y tdades K-Ardel Jurhico Iofaior a graoito&a p d m i c o s foli. En la won de traslape. relacidn Chile del SERNAGEOMIN. a1 suroeste y el Sistema de fallas 3.. compatible con laedad eocena (42-39 Ma) dclcrminada para la fasepiacipalde movimieotosenho~rvdePorrerilloe~~.Mumo.rioliticos(wna de Inca de Oro-El Salvador)". indicatives oblenidos duraotc el levaotamiento geoldgico de la Hoja de movimientos& mmbon. v.. Univasidd dc Chile. GeoIoghdcI.1). Lor Clmeror y Cerro Valiente como ha sido tradici60 en Chile. 0. hapwmitidodemoshprlabcoovcnienciadeapliw. Canizalillo y Puquios (Fig. iodiw REFEIIP(CUS que Csta ca urn artructura antigua hmdada del Mesozoiw . areniscas distal. La geometr'a a gran escala &I sisterna estructural iodicariaque la Cuenca Homitos puede representar una cuenca lltulo. En la wna de Copiap6.G. que se eotn fallas (Agua Amarga. una depresi6a volcaoo-tect6mca ea la Paipote (Fig. Paipac. .-SegamwrsKy Puker.~iayloCarillo*Roviaeia& de DomyLo (La Teamre-Agua Amarga) al mrcste (Fig. C. .. Sin duraote el Cretaciw S u p e r i o r . .33 p Santiago.dos asociados a la Falls S i m n del Castilloen el S a l v a d ~ r 'pa- ~ ~ . transpmiva sinistral durante el I. lncueocade Homitos d e f m d o s en pliegues aoticlinalar y sinclinalesen Quebrada sc babda formado corn. que la Cuencl Homitos se f o d eu UM wna & rtansferenc~a Smuya -. es probable indicar que el uabiente tect6nico d a d a a .ci60 coo sistemaaatruchrnla uocirdor r Nlu& y N m j o en. exiatca estnrctuns o c o m q m d e a un ambiatc & tran&r&6n dextral.1980. entre las eaxeociaa Ccm.La Cuenca Homitos sc ubica en el extremo sur de las anidadas.-t. criterior punmente poddm debase a uo episodio & deformacibn acompmsiva* eslratig~S~ws . ~ M deO SicmClstillo-Agua Am&ga.Iriartg S.35 p. Comejo voldoicas &I Cntecicosupaim-Paleocem en la PnuxdiUera y o m s indicaron que difmncias geoqulrnicas observadas deCopiap6. que muestra a lo Agradedmicntoa.4<ba. Mpodais. 'm 1. r y A p a Amuga) de una familia de fallas dextrales. en park acalderasde colapso y domriolitiws. Gtologfa & l u lndemu&I Rio Copi. con campos volcWcos fonaaQa por plateaus mdesitico- badlticoa (Secuencia de k s C m a o s ) y aistemas de calderas En cooddba: El eshdio geol6gico & 1aa o n i d a h y do. c d h y a ms intn~sivoscogcotticor ". 1). 249 p.p6. .RL 19S9. --.e-. Paluxcaw en la Precordillerade Copiepb. I. cud secumciassedimmtarhw n t i D e n t a l e s ..-knse%0.r. C~nridaMdoque lor riatomu vokbticor &l- superior-Paleocew a t a n cnractcriudor por la cropd6n & - magmas calwalcaliws de alto potasio1u6 gencrrlmnte asociados a unbienka tecthiw extenrimales y que lu iotruida por gabros & olivino y piroxeao. bunca y wrta a laa calderas Agua Copiap6.176 p . el clul iodicadaw sedimntarios de cucacaa extensio~Iu..del estratovoldo mmbo de magnitudcontioental. 129. Specid Rpr 233. 67948 I. 1990. p. The C e d e histay d l h e Saulhaa N~crmr 100.R i v a q 0.. 1994.Hoja Los Lama. Mapa Gcd6gico de 1. 16.SllliIa.Encariwrltectonia.. W 7.-Macda. b. El sinenu de f d l u Siura Oscill~Aguah g a : T m n p w i h PcareriNor Porphyry C q x r ~ c t .a)O.G. 27. y Mpodoas. I S &Suibc-rliifdtr Oedqial SociaydAmcr*. 79.T e r c i u i a infaia en la Remrdilkn de C o p i q .C.Cueacr Hornitw: Un Hemignbes Exlcarioml del V d a n i m ~Bimobl P&irico a W m e m Exleajclul &I C r a k i w Creticim superia-Pdumao en la Recadinen de Copi. 310. 1. 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