Evaluation of strain and structural style variations along the strike of the Fuegian thrust-fold belt front, Argentina

Abstract

The Fuegian thrust-fold belt (TFB) forms the thin-skinned outer wedge of the Andes in Tierra del Fuego. Using subsurface and outcrop data from two areas (Western and Eastern) of the TFB front in Argentina we aimed to verify and characterize the apparent structural variations along the strike. Both areas reveal pro- and retro-vergent faultrelated folds detached at similar horizons, with a youngest early to middle (?) Miocene deformation age. However, the Western Area has gentle, large-wavelength folds whereas the Eastern Area is characterized by a very tight structural geometry, with closer fold geometries. This difference manifests itself in the shortening of analogous structures: below 5.5% in the west as against ~22% in the Eastern Area. Our findings verify structural style variations along the strike and suggest that the Eastern Area endured higher strain. We evaluate two possible causes of this strain gradient, assuming homogeneous regional shortening: (i) lateral rheological variations at the base of the thrust wedge, namely the occurrence of more competent beds which would have restrained the propagation of the detachment toward the east; and (ii) the effect of strong buttressing in the eastern TFB exerted by the Río Chico arch basement promontory during deformation. Published results, together with our current subsurface and outcrop data, rule out significant rheological gradients in a preferred direction along the TFB. On the other hand, we present evidence of the nucleation of frontal thrusts above basement steps at the Río Chico arch western margin, which comprise local buttresses. We speculate that this buttressing was mantained along the TFB front and is enhanced toward the east, where forward TFB propagation was hindered due to the southern projection of the Río Chico promontory. This would explain the higher strain and more complex structural style in the Eastern Area

Evaluación de variaciones en el grado de deformación y el estilo estructural a lo largo del frente de la faja corrida y plegada Fueguina, Argentina. La faja corrida y plegada Fueguina (FCP) comprende el cinturón de piel fina en el antepaís de los Andes en Tierra del Fuego. Con la finalidad de verificar y caracterizar posibles variaciones estructurales a lo largo del frente de la FCP en Argentina, hemos analizado datos de subsuelo y superficie en dos áreas (occidental y oriental). Ambas revelan pliegues relacionados con fallas, tanto provergentes como retrovergentes, que despegan en niveles similares, y tienen una edad mínima miocena temprana a media (?). Sin embargo, en el área occidental el plegamiento es suave y de alta longitud de onda mientras que en el área oriental la estructura es muy apretada, con pliegues más cerrados. Esta diferencia se manifiesta al comparar el acortamiento en estructuras análogas: menor a 5,5% en el oeste contra ~22% en el área oriental. Por lo tanto, queda verificada la existencia de variaciones en el estilo estructural a lo largo del rumbo, y se pone en evidencia que el área oriental fue sometida a mayor deformación. Evaluamos dos causas posibles para este gradiente de deformación, asumiendo una magnitud de acortamiento regional homogénea: (i) variaciones laterales en la reología de la base de la FCP, por ejemplo capas más competentes hacia el este que podrían haber dificultado la propagación del despegue en ese sector, y (ii) una fuerte obstaculización al avance de la FCP en el este, ejercida por el promontorio de basamento del Arco Río Chico. La información publicada previamente, así como los datos de este trabajo, descartan un gradiente reológico significativos en una dirección preferencial a lo largo de la FCP. Al contrario, nuestros datos evidencian localización de corrimientos frontales sobre escalones en el basamento del Arco Río Chico en el área occidental, que localmente obstaculizan el avance de la deformación. Especulamos con que este efecto obstaculizador se mantuvo a lo largo del frente de la FCP, con mayor intensidad hacia el este, donde el avance de la FCP fue restringido por la proyección austral del arco Río Chico. De esta manera se puede explicar la mayor deformación y el estilo estructural más complejo en el área oriental.