Sedimentación y deformación en el antepaís fragmentado andino: evolución neógena del bloque San Rafael (~35ºS)

Abstract

El retroarco de los Andes a los ~35ºS se caracteriza por el desarrollo de una cuenca de antepaís fragmentada producto de la deformación y alzamiento del bloque San Rafael desde el Mioceno tardío hasta el presente, dentro del contexto de la fase de construcción orogénica neógena-cuaternaria de los Andes Centrales del sur. Si bien el origen del alzamiento del bloque ha sido asociado a la somerización de la placaoceánica de Nazca (Ramos y Kay 2006), la sedimentación pre-, sin-, y post-alzamiento, los mecanismos dedeformación, el control de las estructuras previas, y la evolución del paisaje en esta área, aún son materia de discusión. Dado este contexto, este trabajo tiene como objetivo caracterizar la sedimentación y ladeformación neógena del bloque de San Rafael tanto para la etapa previa como posterior a su alzamiento.Para ello, se presenta un modelo paleogeográfi co dentro del contexto de la cuenca de antepaís neógena delos Andes Centrales del sur, a partir de un análisis sedimentológico, estudio de procedencia sedimentaria yedades U-Pb de circones detríticos en depósitos sinorogénicos miocenos de la Fm. Aisol. Adicionalmente,se construye un modelo de deformación y alzamiento del bloque San Rafael, basado en la descripción detallada de estructuras y un análisis cinemático de las mismas. Para cumplir con los objetivos planteados,se realizaron campañas en las inmediaciones del cañón del Atuel, entre el embalse Nihuil y el cerro Negroen las cuales se realizó el relevamiento de perfi les sedimentarios e indicadores cinemáticos.El análisis de los depósitos de la Fm. Aisol permitió defi nir 7 facies sedimentarias y 5 asociaciones defacies que representan mayormente sectores distales de un mega abanico. La porción basal de la unidadse habría depositado por redes de canales entrelazados gravosos a areno-gravosos, dominados por barraslongitudinales y transversales, respectivamente, aunque rápidamente habría evolucionado al ambientede mega abanico. Los estudios de procedencia realizados permiten determinar que las zonas de aportecorresponderían a un arco magmático transicional, quizás producto de la mezcla de aportes desde el arcovolcánico neógeno (arco no disectado), contemporáneo al depósito de la Fm. Aisol, y desde bloques de basamento como la Cordillera Frontal o del mismo bloque de San Rafael (orógeno reciclado), expuestos desdeel Paleozoico tardío (Kleiman y Japas 2009). Esto se sustenta en la presencia de fragmentos volcánicos ymetamórfi cos identifi cados en los niveles estudiados e indicadores de paleocorrientes con direcciones NO(Garrido et al. 2014). Los análisis realizados permiten sugerir un modelo tectono-estratigráfi co para la región en cual la sedimentación estuvo asociada a depósitos distales dentro de un sistema de mega abanico ycuya acumulación fue controlada por la formación de la cuenca de antepaís durante el Mioceno. Dentro deeste sistema, los depósitos de la Fm. Aisol se habrían acumulado al oeste del dorso periférico del Miocenotemprano-medio (Folguera et al. 2015). Este escenario habría cambiado para el Mioceno tardío cuando elbloque San Rafael habría experimentado deformación y alzamiento, fragmentando el antepaís y produciendola deformación de la Fm. Aisol junto con la migración del dorso periférico a la región del bloque de la PampaCentral (Folguera y Zárate 2018, 2019). Adicionalmente, este evento originó un cambio en la paleogeografíadado por una inversión de las áreas de aporte debido al levantamiento del bloque San Rafael, evidenciadoen los cambios en la dirección de los cursos fl uviales asociados a los depósitos del Mioceno superior-Pliocenoque afl oran en el área de estudio (Garrido et al. 2014).El pulso de mayor levantamiento del bloque habría ocurrido posterior al depósito de la Fm. Aisol ysincrónicamente con la sedimentación de depósitos del Mioceno superior-Plioceno. La deformación estuvocontrolada por estructuras previas de macro-escala con una orientación NO-SE originadas durante la orogenia Sanrafaélica (Kleiman y Japas 2009) y las cuales habrían acomodado la mayor parte de la deformacióndebido a que presentan rechazos verticales de decenas a centenas de metros. Por otro lado, también fueronreconocidas estructuras andinas NE-SO a NNE-SSO afectando a depósitos sinorogénicos y acomodando rechazos verticales de hasta decenas de metros. El relevamiento de indicadores cinemáticos en 5 localidadesdentro del área de estudio permitió determinar una dirección de máxima contracción ESE-OSO, la cuales consistente con el esfuerzo horizontal principal que actúa en el borde occidental de Sudamérica. Estosugeriría que el levantamiento del bloque durante el Mioceno tardío estuvo asociado a una cinemática compresiva, sin evidenciar movimientos de rumbo o transpresivos. Finalmente, modelos análogos en los cualesse simula un estado compresivo para una cubierta sedimentaria que presenta discontinuidades oblicuas ala dirección de empuje, revelan que en un principio la deformación se concentra en la reactivación inversade las estructuras previas, pero luego cuando se alcanza una distancia crítica se forman nuevas estructuraslas cuales presentan una dirección perpendicular a la dirección de empuje (Yagupsky et al. 2008). Dichoescenario podría explicar la geometría y el alzamiento del bloque en el cual tanto las estructuras previasoblicuas a la dirección regional del esfuerzo horizontal máximo (cf. Mescua et al. 2019) como las estructurasnuevas perpendiculares a la dirección de máximo acortamiento, acomodaron la deformación que confi guróeste segmento del antepaís andino.