Correlación entre Gravimetría y Morfología del Plutón Corral de

Correlación entre Gravimetría y Morfología del Plutón
Corral de Pirca (28º34’S, 70º18’W), Región de Atacama,
Chile.
Cecilia Donoso, Felipe Coloma, David Cáceres, Daniel Morales, Francisco Delgado y Jorge Vivallos
Servicio nacional de Geología y Minería, Av. Santa María 0104, Providencia, Santiago.
* email:
cecilia.donoso@sernageomin.cl
Resumen. El Complejo Plutónico Corral de Pirca se
encuentra ubicado en los 28º34’S y 70º18’W, dentro de la
carta El Tránsito-Lagunillas. Aflora como una serie de
plutones de característica forma elongada con orientación
NE-SW, y se compone principalmente de granodioritas,
monzonitas y dioritas. En este trabajo se realizó un estudio
gravimétrico sobre el cuerpo de mayor extensión areal, lo
que permite modelar la extensión y forma del Plutón. Los
resultados obtenidos presentan una buena correlación con
la morfología del Plutón obtenida a través del mapeo
geológico de superficie.
Palabras Claves: Plutón, gravimetría, correlación, El
Tránsito.
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Introducción
Los métodos geofísicos potenciales resultan ser de gran
utilidad en el estudio de cuerpos intrusivos (Vigneresse,
1990; Améglio y Vigneresse, 1999) ya que permiten
estudiar las perturbaciones que determinadas estructuras o
cuerpos producen sobre campos preexistentes a través de
contrastes entre las propiedades físicas de los cuerpos
(densidad, en el caso de la gravimetría) con el medio
circundante.
de color blanco grisáceo, de grano fino a medio, y en
sectores cortado por diques de composición dacítica. Su
mineralogía corresponde a cuarzo, plagioclasa y ortoclasa
sericitizadas, biotita y anfíbola con inclusiones de
minerales opacos e incipiente cloritización, esfeno y circón
como minerales accesorios. En el sector SE del cuerpo, se
observa una zona con milonitización, con foliación de
rumbo N45ºE y manteo entre 45º y 90º al sureste, con
cuarzo policristalino, biotita orientada, epidota, esfeno,
minerales opacos y escasa clorita (Salazar et al., 2013).
Trabajos realizados en el área de la carta Geológica del
área Yerbas Buenas-Tres Morros (Espinoza, 2012;
Complejo Plutónico El Carrizo) para cuerpos intrusivos de
orientación similar (elongados NE-SW), indican un
emplazamiento sintectónico en un régimen compresivo. Lo
anterior se puede correlacionar con lo observado en los
intrusivos del Complejo Plutónico Corral de Pirca, con una
característica elongación noreste, como también lo
indicaría la presencia de una franja milonítica en el
extremo sureste del cuerpo granodiorítico (Salazar et al.,
2013).
El objetivo principal de este estudio es poder identificar y
caracterizar por medio de la señal gravimétrica el Plutón
Corral de Pirca y correlacionar esta información con la
morfología descrita a través del mapeo geológico realizado
en años recientes (Salazar et al., 2013).
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Marco Geológico
El Complejo Plutónico Corral de Pirca, ubicado en los
28º34’S y 70º18’W (Figura 1), fue definido por Salazar et
al. (2013) como un conjunto de granodioritas, monzonitas
y dioritas cuarcíferas que afloran en el sector noroeste de la
carta El Tránsito-Lagunillas, extendiéndose hacia el norte,
a la carta Yerbas Buenas-Tres Morros (Peña et al., 2013).
En particular, el cuerpo de mayor extensión areal, que
presenta una marcada orientación NE-SW, corresponde a
un cuerpo principalmente de composición granodiorítica,
Figura 1. Extracto de la geología asociada al área de estudio del
Plutón Corral de Pirca y cuerpos circundantes (Salazar et al.,
2013)
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Metodología y Resultados
En Marzo del 2012 se realizó un levantamiento
gravimétrico, en el cual se adquirieron 63 estaciones sobre
el Plutón Corral de Pirca con estaciones espaciadas cada 1
km, excepto en los extremos del Plutón, donde el
espaciado fue reducido a 500 m. Esta información fue
complementada con 121 estaciones gravimétricas
levantadas en la zona, en el marco de la confección de la
carta gravimétrica 1:500000 La Serena (en desarrollo)
durante Enero de 2013 y Enero de 2015, las cuales tienen
una equidistancia aproximada de 3 km, con ello se
construyó una grilla gravimétrica representativa del área en
estudio.
Los datos fueron procesados de acuerdo a procedimientos
estándar (Blakely 1996) para obtener las anomalías de
campo total y residual de Bouguer (diferencia entre campo
gravedad medida y un modelo de referencia), está última
permite remover una tendencia regional que enmascare los
cuerpos en estudio y así poder asociar estas variaciones
con las densidades de los cuerpos en sub-superficie (Figura
2).
El mapa de Anomalía Residual de Bouguer muestra una
anomalía negativa (color azul) centrada (Figura 2) lo cual
indica la presencia de un cuerpo de baja densidad y gran
dimensión que podría ser asociado al Plutón, esto es
apoyado con muestras de densidad tomadas sobre el Plutón
las cuales arrojan un promedio de densidad para el Plutón
de 2.6 gr/cm3 más bajo que el de la roca de caja de
aproximadamente 2.8 gr/cm3.
Para poder delimitar de mejor forma el Plutón Corral de
Pirca, se calcularon las primeras derivadas horizontales,
que permiten determinar los bordes de cuerpos y la
presencia de estructuras (Saad 2006), y la segunda
derivada vertical, que permite remover anomalías
regionales causadas por fuentes más profundas, delinear
muy bien los límites de cuerpos tabulares (Cavallaro,
1991) y amplificar las anomalías producidas por cuerpos
someros (Elkins 1951, Blakely 1996).
En la Figura 3 se muestra el mapa de segunda derivada
vertical, los tonos rojizos indican anomalías producidas por
cuerpos someros las cuales no se observan de manera
dominante en la señal gravimétrica, más bien se sigue
observando la presencia de una fuerte anomalía negativa
centrada (B) y elongada en dirección NE, que se
correlaciona con la extensión y morfología del Plutón
Corral de Pirca (Figura 4). Se infiere que dicha anomalía
es casi en su totalidad producida por un único cuerpo
profundo lo cual es apoyado con mapas de Continuación
Analítica a 2000m y 4000m realizados, lo cual apoyaría la
hipótesis de que dicho intrusivo se origina por
emplazamiento sintectónico en un régimen compresivo.
Hacia el sector NO se destaca en un rectángulo (A) otra
estructura de baja señal magnética la cual podría estar
asociada a otro tipo de intrusivo.
Figura 3. Segunda Derivada vertical para el Plutón Corral de
Pirca. Las anomalías superficiales son resaltadas con los tonos
rojizos. El delineado negro (B) corresponde al Plutón.
Figura 2. Anomalía Residual de Bouguer de segundo orden
para el Plutón Corral de Pirca. Los rojos correspondes a altos
gravimétricos y los azules a bajos gravimétricos.
3 Discusión y comentarios
resumen extendido
sobre
el
Las herramientas Geofísicas aplicadas, principalmente la
segunda derivada vertical resulta ser una herramienta
eficiente para realzar el efecto gravimétrico de intrusivos,
en este caso el del Plutón Corral de Pirca, además de
caracterizar conjunto a la información geológica la
morfología que este posee.
El que sobre intrusivos se alcancen anomalías
gravimétricas con valores máximos y/o mínimos pueden
indicar la presencia de sistemas alimentadores principales
(Améglio y Vignerese, 1999; Taylor, 2007). Para el caso
del Plutón Corral de Pirca, se infiere que éste posee un
único alimentador y que su tipo de emplazamiento
corresponde al de tipo sintectónico de régimen
compresivo, ya que no se observan desde el punto de vista
gravimétrico fallas o cuerpos circundantes que pudiesen
haber emplazado el intrusivo con otro tipo de mecanismo.
Esto último podría verificarse a través de un modelamiento
en profundidad del Plutón.
Agradecimientos
Al Servicio Nacional de Geología y Minería
(SERNAGEOMIN) por el patrocinio de esta investigación
en el marco de la confección de la carta Gravimétrica
1:500000 “La Serena” del Plan Nacional de Geología.
Referencias
Améglio, L., Vigneresse, J.L., 1999. Geophysical imaging of the
shape of granitic intrusions at depth: a review. In Castro, A.,
Fernández, C., Vigneresse, J.L., Understanding Granites:
integrating new and classical techniques. Geological Society of
London, Special Publication, v. 168.
Blakely, R., 1996. Potential theory in gravity and magnetic
applications. Cambridge University Press.
Cavallaro, F.A., 1991. Transformações lineares do potencial e sua
aplicabilidade a analise e interpretação de anomalias
gravimétricas e magnéticas em corpos com geometria 2D,
Trabalho de graduação IAG-Universidade de São Paulo.
Elkins, T.A., 1951. The second derívate method of gravity
interpretation. Geophysics, 16, 1, 29-50.
Espinoza, A. 2012. Plutón El Carrizo: Anatomía y control estructural
de su emplazamiento. Memoria de Título (Inédito),
Universidad de Chile, Departamento de Geología: 60 p.
Peña, M.; Martinez, F; Becerra, J; Arriagada, C. 2013. Geología del
área Yerbas Buenas-Tres Morros, Región de Atacama. Servicio
Nacional de Geología y Minería, Carta Geológica de Chile, Serie
Geología Básica, Nos. 155, 1 mapa escala 1:100.000. Santiago.
Saad, A.H., 2006. Understanding gravity gradients a tutorial. The
Leading edge, 25, 8, 942-949.
Salazar, E.; Coloma, F.; Creixell, C. 2013. Geología del área El
Tránsito-Lagunillas,
Región de Atacama, Chile. Servicio
Nacionald e Geología y Minería, Carta Geológica de Chile, Serie
Geología Básica, 121 pp., 1 mapa escala 1:100.000.
Vigneresse, J.L., 1990. Use and misuse of geophysical data to
determine the shape at depth of granitic intrusions. Geological
Journal, 25, 249-260.
Vigneresse, J.L., 1995b. Crustal regime of deformation and ascent
of granitic magmas. Tectonophysics 249, 187–202.
Vigneresse, J.L.; Tikoff, B., Améglio, L., 1999. Modification of
the regional stress field by magma intrusion and formation of
tabular granitic plutones. Tectonophysics, 302, 203–224.
Figura 4. Integración Gravimétrica de la segunda derivada vertical y Geología para el Plutón Corral de Pirca.
corresponde al contorno del Plutón.
El delineamiento B