Paleomagnetismo de rocas mesozoicas y cenozoicas del norte de Chile: aplicación al estudio del Oroclino Boliviano

Abstract

Los Andes Centrales constituyen el mayor sistema orogénico desarrollado enteramente en respuesta a la subducción de corteza oceánica bajo corteza continental. Uno de los rasgos más conspicuos de la cadena andina es el cambio en su trayectoria de NW-SE a N-S a los 18ºS conocido en la literatura como “Oroclino Boliviano”. Si bien el patrón de rotaciones de los Andes Centrales (CARP) concuerda a grandes rasgos con la geometría del oroclino, los mecanismos para su génesis y la edad en la cual el fenómeno comenzaría a manifestarse son todavía materia de discusión. El objetivo de esta tesis es la obtención de nuevos datos paleomagnéticos a partir de rocas mesozoicas y cenozoicas provenientes del antearco con el propósito de determinar la existencia de uno o varios eventos de deformación involucrados en su formación. Se analizaron 736 muestras orientadas provenientes de rocas mesozoicas y cenozoicas de distintas zonas: Sierra de Moreno, Quebrada Chug Chug, Cuesta de Montecristo, Anticlinal San Lorenzo, Quebrada Honda, Cerro Colorado y anticlinal Chajagua. Las muestras fueron sometidas a diferentes procesos de desmagnetización a fin de aislar la remanencia magnética característica y calcular las rotaciones tectónicas de los diferentes bloques. Los resultados obtenidos en unidades del Cretácico medio indican la existencia de sitios rotados en sentido horario y antihorario. Por el contrario, los resultados de rocas del Cretácico Superior presentan una leve rotación horaria (~15º) o no se encuentran rotados. Esta diferencia en magnitud y sentido sugiere que las rotaciones en rocas del Cretácico Inferior corresponderían a rotaciones locales de bloques durante la Fase Peruana. Por otro lado, dada la ausencia de rotaciones en rocas situadas al este de la Falla Oeste, se propone a la misma como el límite oriental de las rotaciones en el antearco en la zona de estudio. Dentro del marco regional, los resultados obtenidos difieren de aquellos publicados al sur del Lineamiento Antofagasta-Calama, donde se registran grandes rotaciones horarias. Esto sugiere una segmentación del margen posiblemente relacionado con cambios en la reología del basamento andino, correspondiendo la transición entre los distintos patrones de rotación de bloques al límite entre los terrenos de Chilenia al sur y Antofalla al norte.

The Central Andes constitute the largest orogenic system developed entirely in response to the subduction of oceanic lithosphere beneath continental crust. One of the most conspicuous features of the Andean chain is the change in its trajectory from NW-SE to N-S at 18ºS known in the literature as "Bolivian Orocline". Although the Central Andes rotations pattern (CARP) agrees roughly with the geometry of the orocline, the mechanisms for its genesis and the age at which this phenomenon would have begun to manifest are still a matter of discussion. The aim of this work is to obtain new paleomagnetic data from Mesozoic and Cenozoic rocks from the forearc to determine the existence of one or several deformation events involved in its formation. In this thesis, 736 oriented samples from Mesozoic and Cenozoic rocks from different zones were analyzed in Sierra de Moreno, Quebrada Chug Chug, Cuesta de Montecristo, Anticlinal San Lorenzo, Quebrada Honda, Cerro Colorado y anticlinal Chajagua. The samples were subjected to different demagnetization processes to isolate the characteristic magnetic remanence and calculate the tectonic rotations of the different blocks. The results obtained from the Middle Cretaceous units indicate the existence of rotated clockwise and counterclockwise sites. On the contrary, the data obtained from Upper Cretaceous rocks are slightly rotated (~ 15º) or is not rotated. These differences in magnitude and sense suggest that the rotations in rocks of the Lower Cretaceous would correspond to local blocks rotations during the Peruvian Phase. On the other hand, given the absence of rotations in rocks located east of the West Fault, it is proposed that this discontinuity corresponds to the eastern limit of the rotations in the study area. Within the regional framework, the results obtained differ from those published souths of the Antofagasta-Calama Lineament, where large clockwise rotations are recorded. This suggests a segmentation of the margin possibly related to changes in the rheology of the Andean basement. This change proposes that, the transitions between areas with different blocks rotation pattern corresponds to the boundary between Chilenia and Antofalla terranes.