Registro:
Documento: | Tesis Doctoral |
Disciplina: | geologia |
Título: | Análisis de los mecanismos y fases de deformación de dos segmentos del sector sur de los Andes Centrales (36° y 42° S) asociados a cambios en la dinámica de subducción |
Título alternativo: | Analysis of the mechanisms and stages of deformation of two segments of the southern sector of the Central Andes (36° and 42°S) associated with changes in the dynamics of subduction |
Autor: | Orts, Darío Leandro |
Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
Filiación: | Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Laboratorio de Tectónica Andina
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Publicación en la Web: | 2014-12-29 |
Fecha de defensa: | 2013-12-18 |
Fecha en portada: | 2013 |
Grado Obtenido: | Doctorado |
Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Geológicas |
Director: | Folguera, Andrés |
Director Asistente: | Giménez, Mario |
Jurado: | Giacosa, Raúl Eduardo; Turienzo, Martín Miguel; Prezzi, Claudia |
Idioma: | Español |
Formato: | PDF |
Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5583_Orts |
PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n5583_Orts.pdf |
Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n5583_Orts |
Ubicación: | Dep.GEO 005583 |
Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Orts, Darío Leandro. (2013). Análisis de los mecanismos y fases de deformación de dos segmentos del sector sur de los Andes Centrales (36° y 42° S) asociados a cambios en la dinámica de subducción. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5583_Orts |
Resumen:
En esta Tesis se presenta una descripción de la evolución tectónica de dos segmentosdel sector sur de los Andes Centrales. Estos segmentos ubicados a 36° y 42°S, secorresponden con el desarrollo de las fajas plegadas y corridas de Malargüe y Norpatagónica respectivamente. Estos fajas tienen la particularidad de poseer unaintensa deformación que coincide temporalmente con la expansión hacia el antepaís derocas del arco magmático mioceno y con el desarrollo de importantes acumulaciones dedepósitos sinorogénicos. En esta Tesis se utilizaron datos de campo, geocronológicos ygeofísicos para caracterizar la geología y los mecanismos de deformación que afectaronel retroarco andino a estas latitudes. En la faja plegada y corrida de Malargüe, sedistinguieron dos fases deformacionales principales parcialmente superpuestas (35º30’- 36º30’S). La primera fue determinada a partir de discordancias progresivas en lainformación sísmica mientras que la segunda por su asociación a rocas miocenasdeformadas, hecho observado en el campo e información sísmica. Las mecánicas dedeformación muestran una clara variabilidad a través del tiempo: Desde sistemas deinversión tectónica de depocentros extensionales del Triásico Tardío-Jurásico Tempranoligados espacialmente al desarrollo de fajas epidérmicas, hasta sistemas de piel gruesaque no respetan la disposición de las fallas previas extensionales. Esta variabilidad seinterpreta asociada a cambios en el flujo térmico a partir del Mioceno ligados a laexpansión del arco en la región del antepaís cretácico a paleógeno. En el sector estudiado hacia el sur (40°-43ºS) se han distinguido dos fases dedeformación contraccional, la primera acaecida desde el Cretácico Temprano y lasegunda en el Mioceno temprano a medio. La primer fase es evidenciada por unadiscordancia regional producto de la inversión de hemigrábenes del Jurásico Tempranoa Medio en el sector interno cordillerano. La fase más reciente se evidencia a partir delhallazgo de discordancias progresivas en sedimentitas marinas a continentales tanto enel sector cordillerano como en el frente orogénico hacia el antepaís. Las edades decircones detríticos en las secciones sinorogénicas muestran por un lado una edadcercana a los 18 Ma y por otro un incremento sistemático de poblaciones con aporteandino por parte de aquellas provenientes de la erosión del área cratónica. De estamanera se determina la canibalización de los sectores internos de la cuenca de antepaíshacia el Mioceno temprano. El carácter sinorogénico de las secciones del antepaís seregistra además en la información sísmica, mostrando un amplio desarrollo de lafracturación del antepaís para este tiempo. Adicionalmente, se interpreta comomecanismo principal de la construcción de este relieve frontal, la inversión dedepocentros extensionales de edad oligocena. La inversión de datos gravimétricos permite establecer la geometría en profundidad anivel regional del retroarco, correspondiente a un Moho atenuado coincidente con lazona de efusión de los basaltos plio-cuaternarios de la zona extraandina de Río Negro yel norte de Chubut. La profundidad variable del punto de Curie determinada a partir dedatos magnéticos, muestra una fuerte correlación de esta zona atenuada con zonas dealto flujo calórico. A su vez, esta área coincide con bajos valores de espesor elásticocalculados a partir de datos de gravedad. La construcción de secciones estructuralesbalanceadas combinando datos de campo con datos sísmicos y de pozo, muestra ungradiente de acortamiento que coincide con sectores de atenuamiento cortical y mayordesarrollo de las secuencias de intraplaca. Este sector de mayor acortamiento secaracteriza a su vez, por ser el sector de máxima denudación en el sector interno yposeer el máximo desarrollo areal de los depocentros sinorogénicos hacia el antepaís. Finalmente, las rocas calco-alcalinas del arco mioceno se han emplazadopreferencialmente en este sector del retroarco, describiendo una fisonomía del mismoque sugiere un estadio de expansión entre el Mioceno temprano y tardío. Se propone asíun gradiente de estructuración y flexión de la litósfera por carga del orógeno regido porla somerización variable de la litósfera oceánica subducida durante este tiempo. Elatenuamiento cortical y flujo calórico variable en el antepaís serían función de unposterior empinamiento de la zona de subducción en los últimos 5 Ma. Las dos zonas analizadas muestran mecanismos similares de deformación, dondecinturones previos son reactivados por un aumento del flujo calórico en el retroarco enrelación a cambios en la geometría de la zona de subducción y consecuente expansióndel arco magmático. Además, este modelo explica la profusión de productos deintraplaca en la zona del frente orogénico en aquellos sitios caracterizados porimportante acortamiento y migración del arco en forma inmediatamente previa.
Abstract:
This Dissertation describes the tectonic evolution of two segments of the southern sectorof the Central Andes. These segments located at 36ºS and 42ºS correspond to thedevelopment of the Malargüe and North Patagonian fold and thrust belts respectively. The development of these highly deformed belts coincides in time with the eastwardexpansion of Miocene magmatic arc series and the generation of thick synorogenicaccumulations at the orogenic front. The geology and the deformation mechanismsaffecting the Andean retroarc area were characterized through field observations,geochronological and geophysical data. In particular, in the Malargüe fold and thrustbelt two partially overlapping main deformational phases were distinguished (35º30´- 36º30´S). The oldest was determined from progressive unconformities observed in theseismic data and the second for its direct association with deformed Miocene rocks,through field observations and seismic data. The deformation mechanisms affecting thisregion are variable through time, involving i) tectonic inversion of extensionaldepocentres related to the Late Triassic-Early Jurassic rift systems, spatially linked tothe development of epidermic belts, and ii) thick skinned systems that do not respect thearchitecture of the previous extensional faults. This variability is interpreted as beingrelated to changes in the retroarc heat flux during Miocene times, associated with thearc expansion. In the southern study area (40º-43°S) two stages of contractional deformation weredistinguished. While the oldest was developed since the Early Cretaceous, the secondoccurred in the lower to middle Miocene. The first stage is evidenced by a regionalunconformity between Early Cretaceous volcanic rocks and inverted Early-Middle Jurassic halfgrabens at the hinterland zone. The later Miocene phase is evidenced fromprogressive unconformities found in marine and continental successions at thehinterland and the Andean orogenic front towards the foreland. The ages obtained fromdetrital zircons on these synorogenic sections show a maximum sedimentation agearound 18 Ma after a systematic growth of the Andean populations compared to thosefrom erosion of inland basement blocks. Thus, a cannibalization phenomenon isdetermined in internal portions of the Miocene foreland basin. The synorogeniccharacter of these foreland sections are also recorded on the seismic data, through theonlapping relations over uplifted basement structures that describe a broad brokenforeland. Additionally, the main mechanism of construction for this frontal relief isinterpreted as related to the inversion of Oligocene extensional depocenters. The inversion of gravity data allowed inferring the in-depth crustal geometry of theretroarc area. An attenuated Moho geometry coincides with the location of Plio- Quaternary within plate basalts at the extra Andean region in the Rio Negro and Chubut Provinces. The variable depth of Curie point computed from magnetic data indicates ahigher heat flow zone that shows a strong correlation with the attenuated Mohogeometry. Finally, this area coincides with low values of computed elastic thicknessesfrom inversion of gravity data. The construction of balanced cross sections, combiningfield, seismic and well data, shows a shortening gradient that coincides with the sectorsof maximum crustal attenuation and occurrence of within plate volcanism. Thisshortening gradient correlates with the zone of highest exhumation at the internal partsof the fold and thrust belt and the broadest and thickest synorogenic depocenterstowards the foreland. Finally, early and late Miocene calco-alkaline rocks werepreferentially emplaced in this retroarc area, describing a distribution which suggests astage of arc expansion. Therefore, it is proposed that this shortening gradient and theconsequent variable lithospheric flexure that led to the formation of the frontal forelandbasin could be controlled by variable shallowing geometries of the subducting oceaniclithosphere during that time. The crustal attenuation and the variable heat flux at theforeland could be consequence of a later steepening of the subduction zone since the last 5 Ma. The two analyzed zones share similar mechanisms of deformation, where previous beltsare reactivated by an increasing heat flux in the retroarc area related to changes in thesubduction zone geometry and the resulting arc expansion. Furthermore, this modelexplains the profusion of intraplate volcanism in the adjacent zone eastwards of theorogenic front in those places where an important shortening and arc migrationoccurred.
Citación:
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Orts, Darío Leandro. (2013). Análisis de los mecanismos y fases de deformación de dos segmentos del sector sur de los Andes Centrales (36° y 42° S) asociados a cambios en la dinámica de subducción. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5583_Orts
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Orts, Darío Leandro. "Análisis de los mecanismos y fases de deformación de dos segmentos del sector sur de los Andes Centrales (36° y 42° S) asociados a cambios en la dinámica de subducción". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2013.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5583_Orts
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