LOS ANDES AUSTRALES: UNA EVOLUCION TECTONICA EXCEPCIONAL ENTRE EL SUR DE MENDOZA Y EL NORTE DE NEUQUEN

Victor A. Ramos y Andrs Folguera

Laboratorio de Tectnica Andina Universidad de Buenos Aires andes@gl.fcen.uba.ar Palabras clave: Evolucin, Tectnica, Andes, Mendoza, Neuqun. Abstract: The Southern Andes: An exceptional tectonic evolution between southern Mendoza and northern Neuqun. The Andes between 35 and 38S latitudes have two sectors with contrasting geological histories. The boundary between the two sectors coincides with the Cortaderas lineament. North of that feature, the Andes record a complex history of expansion of the magmatic arc rocks toward the foreland, associated with contractional deformation and development of the Malarge fold and thrust belt, and subsidence of the associated Ro Grande foreland basin between 15 and 5 Ma. Maximum expansion reached the foreland region and magmatic arc rocks were emplaced 550 km east of the trench during the Late Miocene, at the time of basement uplift of the San Rafael Block. This near flat slab subduction stage was followed by collapse of the basement uplift through normal faults, retreat of the magmatic arc activity and widespread within-plate lava flows in the Payenia region at Late Pliocene to Early Pleistocene times. Along the axis of the main Andes, extensive calderas and rhyolitic domes in the Quaternary, represent crustal melts associated with basalt underplating. The southern sector has the Agrio fold and thrust belt formed during the Late Cretaceous with reactivations in the Eocene and Late Miocene, and arc magmatism restricted to the axial area of the Andes. Both areas record an episode of extension during Oligocene times, and renewed extension in the Pliocene and the Pleistocene. While the Agrio fold and thrust belt remained inactive since Miocene times, new compression generates along the axis of the Andes, the Guaacos fold and thrust belt. INTRODUCCIN La evolucin tectnica andina, entendiendo como tal la historia estructural y magmtica de los Andes a partir del Jursico basal, muestra segmentos de caractersticas contrastantes entre el sur de Mendoza y el norte de Neuqun. El lmite entre ambos segmentos coincide aproximadamente con el lineamiento Cortaderas. Esta importante variacin haba sido en parte descripta por Bracaccini (1970), cuando en su anlisis de las acumulaciones mesozoicas destaca la gran variabilidad estructural de los distintos sectores, enfatizando la importante discordancia angular entre los depsitos continentales neocretcicos y las secuencias marinas subyacentes. Sus conceptos siguen en parte las lneas fundamentales establecidas por Groeber (1929) complementadas por sus prolijas observaciones en Mendoza y Neuqun (Groeber 1938, 1939). Diversos autores contribuyeron a la caracterizacin de la regin, destacndose entre ellos los trabajos de sntesis de Yrigoyen (1979) y los de Digregorio y Uliana (1980), junto a otros ms modernos (Legarreta et al., 1993; Uliana y Legarreta, 1993). El engolfamiento neuquino, as como su continuacin hacia el norte en el sur de Mendoza, haban recibido una intensa exploracin geolgica, tanto en superficie como en el subsuelo, a travs de la evaluacin de su potencial de hidrocarburos. Sin embargo el sector adyacente cordillerano era mucho ms desconocido. Como resultado de las investigaciones llevadas a cabo por el Laboratorio de Tectnica Andina de la Universidad de Buenos Aires en los ltimo cinco aos en esta regin, en especial en la Cordillera Principal y regiones vecinas se ha podido comprender la evolucin meso-cenozoica de las reas cordilleranas, que han permitido su correlacin con los sectores extrandinos adyacentes (Folguera et al. 2004; Ramos y Folguera, 2005).

Los resultados aqu presentados son una sntesis de los principales aportes realizados en la regin cordillerana, cuyos resultados preliminares haban sido parcialmente anticipados (Ramos y Folguera, 1999, 2005; Folguera et al., 2002, 2003, 2004).

Figura 1: Mapa de ubicacin de la regin analizada con ubicacin del lineamiento Cortaderas. MARCO REGIONAL La presencia de lineamientos transversales de rumbo noroeste es destacada desde los trabajos pioneros de Windhausen (1931) y de Groeber (1938), siendo atribuida a importantes lneas estructurales del basamento, que controlaron la evolucin pre-ndica, en especial la fracturacin extensional acaecida en el Mesozoico temprano. Uno de ellos denominado lineamiento Cortaderas (Ramos, 1977, 1981), truncaba el sector norte del Dorso de Los Chihuidos (Fig. 1), y se correlacionaba con el fallamiento extensional descripto en territorio chileno por Groeber (1938) en el volcn Chilln. Este lineamiento marcaba un conspicuo cambio en la actividad magmtica al norte del mismo y en las caractersticas composicionales de sus rocas volcnicas (Ramos y Barbieri, 1989). Segmento al norte del lineamiento Cortaderas El segmento norte est caracterizado por una cordillera andina ms estrecha y con abundantes rocas magmticas miocenas que se emplazan en la cuenca mesozoica. Las rocas gneas cenozoicas muestran una fuerte expansin y migracin del arco magmtico hacia el antepas (Fig. 2), acompaada de una importante deformacin cenozoica que genera la faja plegada y corrida de Malarge. Esta faja est caracterizada por una tectnica de piel gruesa Kozlowski et al. (1993), controlada por la estructuracin extensional trisica a jursica basal (Manceda y Figueroa, 1993), asociada a un fuerte gradiente trmico responsable del desarrollo de transiciones frgiles y dctiles en el basamento que favorecieron los niveles de despegue que controlaron la inversin tectnica. Esta deformacin y magmatismo concomitante fue producida entre los 15 y 6 Ma

culmina con el levantamiento a fines del Mioceno del bloque de San Rafael (Polanski, 1963; Gonzlez Daz, 1964). A esta importante fase compresiva le sigue el colapso extensional plioceno, que se observa en el

Figura 2: Estructuras dominantes y magmatismo mioceno asociado al norte del lineamiento Cortaderas. bloque de San Rafael, en las estribaciones del antepas y la cuenca sinorognica de Ro Grande y que culmina con el desarrollo de la fosa de Las Loicas en el Pleistoceno. Esta extensin se asocia a un magmatismo generalizado de intraplaca, dominado por basaltos alcalinos (Bermdez et al., 1993), responsables de la importante provincia magmtica de Payenia. Es interesante remarcar que el importante volcanismo mioceno detectado en el Bloque de San Rafael ha sido datado recientemente entre 7 y 4,8 Ma por Kay (2002) en la regin de Chachahun. Este magmatismo haba sido tradicionalmente asignado al Eoceno. Sus caractersticas geoqumicas denotan que

son rocas calcolacalinas, tpicos productos de un arco volcnico a pesar de estar ubicados ms all de los 550 km de distancia a la trinchera ocenica. El magmatismo basltico posterior es de caractersticas alcalinas

Figura 3: Desarrollo del volcanismo de intraplaca plio-pleistoceno en la regin del retroarco en forma parcialmente sincrnica al desarrollo de extensin y la erupcin de productos riolticos en la Fosa de Las Loicas. netamente diferentes (Ramos y Barbieri, 1989, Kay, 2002), tpico de un ambiente tectnico de intraplaca no asociado a la cua astenosfrica que controla el frente volcnico de la zona de subduccin, cuya extensin se expande en la regin preandina y se traslapa parcialmente con la ocupada previamente por el volcanismo mioceno (Fig. 3).

Segmento al sur del lineamiento Cortaderas El segmento sur tuvo una importante deformacin cretcica superior que produjo la cuenca de antepas donde se deposit el Grupo Neuqun, inmediatamente al este de la faja plegada y corrida del Agrio (Bracaccini, 1970; Ramos, 1981). Esta deformacin estuvo asociada a la migracin del frente magmtico desde una posicin exclusivamente en Chile, hasta desarrollarse plenamente en la regin preandina de Neuqun. Es interesante destacar que en ese momento no haba actividad magmtica en el sector chileno adyacente y que el arco volcnico del Cretcico ms alto y hasta el Eoceno inclusive se encuentra exclusivamente en territorio argentino. La extensin de esta deformacin compresiva hacia el este estuvo vinculada al desarrollo del engolfamiento neuquino, cuyo avance estuvo originado en la amplia distribucin del los sistemas de rift trisico-eojursicos como lo demostrara Vergani et al. (1995). Una posterior reactivacin en el Eoceno y en el Mioceno medio a superior, condujo a la deformacin y levantamiento del Dorso de Los Chihuidos y a la reactivacin de viejas estructuras extensionales en la regin de Entre Lomas y en la Dorsal de Huincul. Esta ltima deformacin compresiva no se asoci a una migracin del arco magmtico como se observa en el sector norte, dado que el volcanismo mioceno est restringido al rea cordillerana. Esta compresin estuvo antecedida por una importante extensin oligocena, responsable de la formacin de la cuenca de Cura Malln. Durante el Plioceno el nuevo perodo extensional estuvo reducido a la zona del arco con importantes derrames baslticos de retroarco, que culmina con el desarrollo del graben de Loncopu en el Pleistoceno (Ramos, 1977). La existencia de la fosa de Loncou ha sido recientemente confirmada con ssmica de banda ancha pasiva, que demuestra un importante atenuamiento cortical por debajo de la misma (Ramos y Folguera, 2005). Al norte de la caldera del Agrio, un nuevo perodo compresivo desarrolla la faja plegada y corrida de Guaacos, la que registra una importante deformacin neotectnica y se extiende en la regin axial de la Cordillera de Los Andes entre ambos sectores analizados (Folguera et al., 2004). Esta faja plegada y corrida formada por inversin de los sistemas de grbenes de Cura Malln, deforma basaltos cuaternarios datados en menos de 2 Ma y presenta an fuerte actividad compresiva que afecta a los depsitos glaciarios y pedemontanos de la cordillera neuquina (vase Fig. 4). Esta actividad contrasta con la fosilizacin observada en la faja plegada y corrida del Agrio donde no se registra actividad neotectnica. INTERPRETACIN TECTNICA El pulso de deformacin tectnica que comenz alrededor de los 15 Ma en la Cordillera Principal y que migr hacia el antepas hasta los 5 Ma, fue responsable del levantamiento y estructuracin de la faja plegada y corrida de Malarge y de la exhumacin de la peneplanicie del Bloque de San Rafael. Este pulso de deformacin coincide con la migracin del magmatismo calcoalcalino de arco descrito por Kay (2002) entre los 11,7 y los 4,8 Ma. Los comportamientos geoqumicos e isotpicos de estas rocas han sido explicados como asociados al desarrollo de una zona de subduccin horizontal, que comenz a somerizarse en el Mioceno Medio y alcanz su mximo desarrollo a los 4,8 Ma, cuando culmin el volcanismo calcoalcalino de arco en la sierra de Chachahun. Este volcanismo de arco est ampliamente desarrollado a lo largo del bloque de San Rafael y parcialmente cubierto por volcanismo ms reciente en la regin de Payenia. El levantamiento del Bloque de San Rafael (Figura 1a) sera equivalente al comportamiento de las Sierras Pampeanas durante la horizontalizacin de la placa en los Andes Centrales (Ramos et al., 2002). Como respuesta al inicio del empinamiento de la placa subducida durante el Mioceno cuspidal comienza a registrarse un rgimen extensional ampliamente extendido, primero afectando al bloque de San Rafael (Gonzlez Daz, 1964; Narciso et al. 2001) y posteriormente afectando las cuencas de Ro Grande y Tunuyn (Polanski, 1963, Urien, 1965 y Dajczgewand (2002). Esta fase extensional est acompaada espacial y temporalmente por importantes efusiones baslticas, caracterizadas por lavas de intraplaca, de relaciones isotpicas muy bajas que son consistentes con un origen mantlico de las rocas de Payenia (Ramos y Barbieri, 1989; Stern et al. 1990; Bermdez et al., 1993; Kay, 2001). El volcanismo basltico de intraplaca desarrollado en Payenia es el resultado del ascenso del material astenosfrico caliente que se pone en contacto con la base del manto litosfrico hidratado durante el empinamiento de la placa (James y Sacks, 1999). Los grandes volmenes de magma que ascienden en este caso en una corteza atenuada y que llegan rpidamente a la superficie forman los campos baslticos de Payenia, y localmente son responsables de esas

grandes anomalas trmicas que originaron la caldera del Payn Matru y los grandes volmenes del Volcn Nevado en la regin del antepas.

Figura 4: Principales elementos estructurales y magmatismo asociado al segmento al sur de Cortaderas. La extensin y el volumen de magmas as generado que alcanzan su clmax en el Pliocuaternario (Figura 1b), disminuyen rpidamente hacia el norte y el sur. A la latitud del bloque de San Rafael y hasta el ro Diamante estn expresados por una serie de campos de conos baslticos monognicos de reducido tamao, asociados a fallas extensionales o transtensionales (Corts, 2000) que al norte del ro Diamante perduran hasta la latitud del Manzano Histrico en las adyacencias de la localidad de Tunuyn. Hacia el sur de Payenia alcanzan el ro Colorado y se extienden hasta la regin de Auca Mahuida durante el Cuaternario. En la regin axial de la cordillera este subplacado basltico de corteza ms engrosada es responsable de la formacin de grandes calderas riolticas limitadas por fallamiento extensional como en la depresin de Las Loicas (Folguera et al., 2005). La relacin entre el volcanismo basltico de Payenia y este subplacado basltico de la regin axial y su concomitante fusin cortical haba sido propuesta temporal y espacialmente por Hildreth (1999). El debilitamiento termal de estos episodios de fusin generalizada, desarroll nuevas transiciones frgil-dctiles que permitieron el inicio de un nuevo ciclo de contraccin que se localiza en la regin axial de la cordillera, como se observa en la faja plegada y corrida de Guaacos (Folguera et al., 2004) y en el frente montaoso de San Rafael (Costa et al., 2004), que marcan la interrupcin del evento extensional. La figura 5 resume las principales variaciones tectnicas observadas entre ambos segmentos.

Figura 5: Evolucin tectnica comparada al norte y al sur del Lineamiento Cortaderas.

CONCLUSIONES Esta evolucin contrastante entre los dos segmentos indica importantes diferencias en la zona de Benioff al norte y sur del lineamiento Cortaderas. Entre ellas se destaca el diferente desarrollo que han tenido las fajas plegadas y corridas de Malarge y del Agrio, la primera todava activa, mientras que la segunda ha quedado fosilizada a fines del Mioceno. Esto trae un muy diferente desarrollo de las respectivas cuencas de antepas. La del Ro Grande al norte tiene importantes acumulaciones sedimentarias miocenas, pliocenas y an cuaternarias, mientras que unidades equivalentes slo se conocen en la Fosa de Loncopu y en la depresin del Aelo hacia el sur. Ninguna de estas dos ltimas ha tenido el desarrollo que se observa en el sector norte. Estas variaciones son responsables de importantes modificaciones en los niveles de soterramiento de las secuencias mesozoicas, en el flujo trmico de la cuenca, y en los tiempos de estructuracin de las fajas plegadas y corridas, al norte y sur del lineamiento Cortaderas. Estos factores debern ser tenidos en cuenta para evaluar la evolucin de los sistemas petroleros en ambas regiones. TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO Bermdez, A., Delpino, D., Frey, F. y Saal, A. 1993. Los basaltos del retroarco extraandinos. 12 Congreso Geolgico Argentino y 2 Congreso de Exploracin de Hidrocarburos. Mendoza. Relatorio: 161-172, Buenos Aires. Bracaccini, O., 1970. Rasgos tectnicos de las acumulaciones mesozoicas en las provincias de Mendoza y Neuqun, Repblica Argentina. Asociacin Geolgica Argentina, Revista 25(2): 275-284, Buenos Aires. Corts, J.M., 2000. Fallas cuaternarias oblicuas al frente montaoso en la Cordillera Frontal de Mendoza (34-3430S). Revista Cuaternario y Ciencias Ambientales. Publicacin Especial 4: 57-62. Costa, C.H., Cisneros, H., Salvarredi, J. y Gallucci, A., 2004. Nuevos datos y reconsideraciones sobre la neotectnica del margen oriental del bloque de San Rafael. 12 Reunin sobre microtectnica y Geologa Estructural (Cafayate), Resmenes p. 7. Dajczgewand, D., 2002. La Faja plegada y corrida de Malarge: estilo de deformacin en la regin de Malln Largo, Mendoza. Trabajo Final de Licenciatura, Universidad de Buenos Aires, 119 p. Digregorio, J.H. y M.A. Uliana, 1980. Cuenca Neuquina. En J.C.M. Turner (ed.) Segundo Simposio de Geologa Regional Argentina, Academia Nacional de Ciencias II: 985-1032, Crdoba. Folguera, A., V.A. Ramos y D. Melnick, 2002. Particin de la deformacin en la zona del arco volcnico de los Andes Neuquinos (36-39S) en los ltimos 30 millones de aos. Revista Geolgica de Chile 29(2): 227-240. Folguera, A., V.A. Ramos y D. Melnick, 2003. Recurrencia en el desarrollo de cuencas de intraarco, Cordillera Neuquina (3730), Asociacin Geolgica Argentina, Revista 58(1): 3-19. Folguera, A., V. A. Ramos, R. L. Hermanns y J. Naranjo, 2004. Neotectonics in the foothills of the southernmost central Andes (3738S): Evidence of strike-slip displacement along the Antiir-Copahue fault zone, Tectonics, 23, TC5008, doi: 10.1029/2003TC001533. Folguera, A., Ramos, V.A., Zapata, T., Spagnuolo, M., y Miranda, F., 2005. Pliocene to Quaternary retro-arc extension in the Andes at 35-3730S. VI International Symposium of Andean Geodynamics. Barcelona. Gonzlez Daz, E.F., 1964. Rasgos geolgicos y evolucin geomorfolgica de la Hoja 27 d (San Rafael) y zona occidental vecina (Provincia de Mendoza). Asociacin Geolgica Argentina, Revista 19(3): 151-188, Buenos Aires.

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Abstract:INTRODUCCINFigura 1: Mapa de ubicacin de la regin analizada con ubicacin del lineamiento Cortaderas.

MARCO REGIONALSegmento al norte del lineamiento CortaderasFigura 2: Estructuras dominantes y magmatismo mioceno asociado al norte del lineamiento Cortaderas.Figura 3: Desarrollo del volcanismo de intraplaca plio-pleistoceno en la regin del retroarco en forma parcialmente sincrnica al desarrollo de extensin y la erupcin de productos riolticos en la Fosa de Las Loicas.

Segmento al sur del lineamiento Cortaderas

INTERPRETACIN TECTNICAFigura 4: Principales elementos estructurales y magmatismo asociado al segmento al sur de Cortaderas.Figura 5: Evolucin tectnica comparada al norte y al sur del Lineamiento Cortaderas.

CONCLUSIONESTRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO

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