Nuevos datos sedimentológicos y geocronológicos (u-pb, la-icp-ms) para las rocas miocenas de la cuenca de Cura Mallín en el Área de Lonquimay (38°-39°S)

Abstract

En la parte oeste de la Cordillera Principal de Chile y Argentina centro-sur (36º-39ºS), afl oran una serie de rocas volcánicas y sedimentarias que se depositaron en la llamada cuenca de Cura Mallín (Niemeyer y Muñoz 1983, Suárez y Emparán 1997, Jordan et al. 2001, Radic et al. 2002). Dicha cuenca ha sido dividida en una serie de subcuencas cuyas transiciones laterales no se entienden bien, debido a que la confi guración paleogeográfi ca original fue modifi cada durante la deformación y elevación del Cenozoico tardío de los Andes, y, además, algunas de las zonas intermedias están cubiertas por rocas volcánicas más jóvenes (Radic 2002, Rosselot et al. 2020). Los mejores afl oramientos se encuentran en los sectores de la Laguna de la Laja (Chile)-Río Lileo (Argentina), a unos 37ºS, y en los alrededores de Lonquimay (Chile) a unos 38ºS. En ambossectores afl ora la Formación Cura Mallín en la base de la sucesión, siendo cubierta por la Formación Trapa Trapa en el área de Laguna de la Laja-Río Lileo y por la Formación Mitrauquén en la región de Lonquimay. La Formación Cura Mallín está constituida por rocas volcánicas y rocas sedimentarias depositadas en ambientes fl uviales, lacustres y deltaicos. Esta formación fue defi nida por González y Vergara (1962). Posteriormente, Niemeyer y Muñoz (1983) redefi nieron esta unidad y la dividieron en un miembro inferior volcánico (Miembro Río Queuco) y un miembro superior sedimentario (Miembro Malla Malla) en el área de Laguna de la Laja. También defi nieron la Formación Trapa Trapa compuesta por conglomerados fluviales intercalados con lavas andesíticas y basálticas (Niemeyer y Muñoz 1983). En el área de Lonquimay, Suárezy Emparán (1997) dividieron la Formación Cura Mallín en dos miembros contemporáneos, el Miembro Guapitrío, constituido mayoritariamente por rocas volcánicas, y el Miembro Río Pedregoso, que afl ora al este del anterior, constituido mayoritariamente por rocas sedimentarias continentales. También defi nieron la Formación Mitrauquén como una unidad constituida por conglomerados fl uviales, ignimbritas y lavas andesíticas (Suárez y Emparán 1997).Existen discrepancias con respecto a la estratigrafía, edad, y contexto tectónico de la FormaciónCura Mallín y las unidades suprayacentes Trapa Trapa y Mitrauquén. Las relaciones de contacto entre las rocas volcánicas y sedimentarias de la Formación Cura Mallín son confusas y no está claro si las primeras son más antiguas (Niemeyer y Muñoz 1983, Utgé et al. 2009) o contemporáneas (Suárez y Emparán 1997). Con respecto a las edades, Jordan et al. (2001) atribuyó edades del Oligoceno tardío-Mioceno temprano a la Formación Cura Mallín y edades del Mioceno medio a la Formación Trapa Trapa para el sector de Río Lileo, mientras que Flynn et al. (2008) y Suárez y Emparán (1997) obtuvieron edades del Mioceno Inferior-Medio para la Formación Cura Mallín y del Mioceno Superior para las formaciones Trapa Trapa y Mitrauquén en los sectores de Laguna de la Laja y Lonquimay respectivamente. Finalmente, Jordan et al. (2001) y Radic et al. (2002) propusieron un contexto tectónico extensional para la Formación Cura Mallín, mientras que Cobbold et al. (2008) considera que esta unidad se depositó en un contexto tectónico compresivo. Con el objeto de aportar nuevos antecedentes en la resolución de estos interrogantes, llevamos acabo estudios estratigráfi cos, sedimentológicos, estructurales y geocronológicos (U-Pb, LA-ICP-MS) en las formaciones Cura Mallín y Mitrauquén en el área de Lonquimay. Nuestros estudios muestran que las rocas sedimentarias de la Formación Cura Mallín (Miembro Río Pedregoso de Suárez y Emparán 1997) se apoyan sobre rocas volcánicas de esta unidad (Miembro Guapitrío de Suárez y Emparán 1997). Los estratos sedimentarios de la Formación Cura Mallín presentan facies fluviales en su parte basal y facies lacustres y deltaicas en la parte media y superior de la misma. Se observaron estratos de crecimiento que indican un contexto tectónico compresivo, al menos para parte de esta unidad. Las paleocorrientes en esta formación indican una dirección hacia el este. Dataciones U-Pb indican edades comprendidas entre unos 20 y 12 Ma para las capas sedimentarias de esta unidad. También obtuvimos una edad Ar-Ar de unos 20 Ma para el techo de la unidad volcánica (Miembro Guapitrío). Análisis de proveniencia basados en dataciones U-Pb en zircones detríticos muestran la presencia de grupos de circones que, en su mayor parte, presentan edades del Oligoceno tardío al Mioceno temprano-medio, lo que indicaría provenienciade la parte oeste de la Cordillera Principal. Con respecto a la Formación Mitrauquén, esta se apoya en contacto aparentemente concordante sobre la Formación Cura Mallín. Está constituida por conglomerados con clastos centimétricos y decimétricos depositados en un ambiente fl uvial. Presenta numerosas intercalaciones de ignimbritas que indican volcanismo contemporáneo. Se observó una falla inversa donde estratos Jurásicos sobreyacen a la Formación Mitrauquén, la que fue previamente descrita por Melnick et al. (2006). La Formación Mitrauquén presentaevidencias de deformación sinsedimentaria en las cercanías de dicho cabalgamiento. Las paleocorrientes de esta unidad indican direcciones hacia el oeste. Análisis de proveniencia basados en dataciones U-Pb en zircones detríticos muestran la presencia de grupos de circones de edades Tríasicas, Paleozoicas y Precámbricas que indican proveniencia desde el este.