Rol de estructuras de rumbo y de colapso de caldera en la arquitectura estructural de la depresión del Agrio: avances a partir de modelos análogos

Abstract

La depresión del Agrio es el rasgo morfológico más característico del Complejo Volcánico Caviahue-Copahue, que se encuentra en la provincia de Neuquén, 35 km al Este respecto del arco volcánico de la Zona Volcánica Sur (Stern, 2004), y contiene en su margen occidental al activo volcán Copahue. Es una depresión semi rectangular, que abarca un área de 300 km2, con eje mayoren dirección N80ºO,y se encuentra en una zona de transición entre dos estilos de deformación: al Norte, la Faja Plegada y Corrida de Malargüe, con un régimen de piel gruesa (Kozlowski et al., 1993); y al Sur, la Zona de Falla de Liqueñe-Ofqui (ZFLO; Hervé, 1976; Cembrano et al., 2000), un sistema de fallas de rumbo de intra arco de 1200 km de longitud, constituida por fallas NNE y NE (Cembrano y Lara, 2009).Existen dos hipótesis para explicar el origen de la depresión: el colapso de la cámara magmática (Pesce, 1989); y el desarrollo de una cuenca depull-apart asociada a la actividad de ZFLO (Melnick et al., 2006). En esta última propuesta, el esfuerzo máximo regional se dispone en dirección ENE, mientras que su orientación post-caldera habría experimentado una rotación local alESE. Según estos autores, bajo éste régimen se habría generado tanto el sistema de falla ENE de la villa de Copahue (SFVC) con una cinemática predominante dextral inversa, como las fallas normales ONO presentes dentro de la depresión.Bonaliet al. (2015), por el contrario, interpretan al SFVC como fallas normales en base a criterios morfológicos de las escarpas.En el presente trabajo se midieron indicadores cinemáticos en 31 planos de falla ENE del SFCV, todos ellos indicando desplazamiento normal sin componente de rumbo, en consonancia con lo planteado por estos últimos autores, y coherentes con el σ1 regional de dirección ENE. Con el fin de evaluar los posibles mecanismos de generación de la depresión, se realizaron tres series de modelos análogos. Setrabajó con una mezcla de arena y harina de trigo (3:1), para simular el comportamiento frágil de la corteza superior, y Flubber como material viscoso para simular el comportamiento dúctil de una cámara magmática. Dentro de los parámetros escalados, siguiendo los conceptos de Hubbert (1951) y Ramberg (1981), se utilizó: un factor de escalado espacial L* = 2,5 x 10-6; un factor de esfuerzos σ* = 1,25 x 10-6; y un factor de viscosidad μ* ~ 0,5 x 10-15. Los modelos se dividieron en tres series: parala primera serie (MI) se dispuso el material granular sobre una discontinuidad basal Norte-Sur, asumiendo un sistema de referencia en la mesa de modelado, con una inflexión derecha, que produjo un movimiento transtensivo al ser sometida a una cinemática dextral. Dentro de esta serie, se varió el ángulo de la inflexión (45º, 90º, y 145º, respecto a la traza principal) para observar las variaciones en la morfología de las cuencas de pull-apart resultantes. En la segunda serie (MII) se modeló el desagote del material viscoso, inmerso en el material granular. Para la tercer serie (MIII), se utilizó la combinación de las dos situaciones anteriores, analizándose el comportamiento del material granular durante el movimiento transcurrente en presencia del material viscoso; y en la etapa siguiente, la respuesta de la deformación previa ante el desagote del flubber. Se pudo observar que para los modelos MI, la geometría de la cuenca está controlada por estructuras de Riedel con orientaciones NE a NNE, independientemente del ángulo de la inflexión implementado. Para el grupo MII, se observó que inicialmente la deformación ocurre a través de fallas inversas anulares, y luego mediante un sistema de fallas normales anulares de mayor diámetro, el cual era coherente con el perímetro del cuerpo viscoso. Para los modelos MIII, la presencia del material viscoso inhibió la formación de una cuenca depull-apart, y en su lugar distribuyó la deformación produciendo un grabenN-S paralelo a la zona de desplazamiento principal. Además, durante la etapa de desagote, las fallas preexistentes se reactivaron de manera selectiva dentro del área abarcada por el cuerpo viscoso, adoptando componente inversa aquellas fallas que estaban ubicadas cerca de la zona de desagote, y componente normal las que estaban ubicadas sobre el perímetro del cuerpo. En base a los resultados experimentales descriptos, se plantea que la orientación NO-SE del eje mayor de la de presión del Agrio no puede ser eficientemente explicada como resultado de transtensión asociada a una inflexión en la zona de falla principal, en un sistema transcurrente N-S.A su vez, los modelos de colapso posterior al accionar de una falla transcurrente, muestran fenómenos de reactivación selectiva de fallas que se encuentren sobre la cámara magmática, generando desplazamiento inverso en las fallas cercanas al centro del cuerpo desagotado, y normal en las más externas, cercanas a los límites del cuerpo. Este fenómeno podría justificar la presencia de algunas fallas pertenecientes al SFCV de rumbo ENE con rechazo inverso, aunque esta población se compone definitivamente de fallas normales sin componente de desplazamiento de rumbo, coaxiales al σ1regional.