XII Congreso Geológico Chileno Santiago, 22-26 Noviembre, 2009 S8_009 Evidencias de basamento Devónico, Chile centro-sur (41-44° S) Duhart, P.1, Cardona, A.2; Valencia, V.3; Muñoz, J.1; Quiroz, D.1; Hervé, F.4 (1) Servicio Nacional de Geología y Minería, Av. La Paz 406, Puerto Varas, Chile. (2) Smithsonian Tropical Research Institute, Balbóa, Ancán, Panamá. (3) Department of Geosciences, University of Arizona, Tucson, USA. (4) Departamento de Geología, Universidad de Chile, Santiago, Chile. pduhart@sernageomin.cl Introducción Las rocas más antiguas hasta ahora reconocidas en el centro-sur de Chile corresponden a rocas metamórficas de los diferentes complejos definidos en la región. En la Cordillera de la Costa, el Complejo Metamórfico Bahía Mansa (CMBM) está constituido por metapelitas, metabasitas y cuerpos ultramáficos. En las metapelitas se han identificado, entre otras, poblaciones de circones detríticos que indican edades máximas de depositación del Devónico y Carbonífero, con un metamorfismo penetrativo ocurrido en el Pérmico-Triásico. En la Cordillera Principal el Complejo Metamórfico Cordillerano (CMC) está constituido de pizarras, metaareniscas y basaltos almohadillados, además de equistos gneisicos y anfibolitas, con un metamorfismo ocurrido en el Paleozoico superior. Evidencias paleontológicas muestran, en la Cordillera Principal, la existencia de rocas metasedimentarias del Devónico Inferior-Medio. Estudios geocronológicos han puesto en evidencia la presencia de rocas ígneas del Devónico. Nuevas edades geocronológicas UPb LAM-ICP-MS (Laser-Ablation Multicollector ICP Mass Spectrometer) en circones, confirman la presencia de rocas ígneas del Devónico y muestran, además, la presencia de importantes poblaciones de circones detríticos de la misma edad en rocas metamórficas, sugiriendo, preliminarmente, a estas rocas graníticas como una importante roca fuente. Marco Geológico La Cordillera de la Costa está constituida, mayoritariamente, por rocas del CMBM [1,2], interpretado como un complejo acrecionario de subducción del Paleozoico-Triásico [1, 2, 3]. Escasos diques y ‘sills’ dacíticos y ‘stocks’ granodioríticos del Eoceno [1], intruyen a metapelitas del CMBM. Localmente, emplazadas también en el CMBM, se distingue la presencia de rocas volcánicas, basálticas a andesítico-basálticas, y flujos piroclásticos riodacíticos, del Oligoceno superior-Mioceno inferior [1], las cuales forman parte del Cinturón Magmático Costero del Cenozoico (CMCC) [4]. Escasos afloramientos de 1 XII Congreso Geológico Chileno Santiago, 22-26 Noviembre, 2009 conglomerados, areniscas y lutitas con láminas de carbón e improntas de hojas son asignadas al pre-Oligoceno [1] e intruidas por diques y cuellos volcánicos del CMCC. Areniscas, limolitas y arcillolitas fosilíferas marinas, del Mioceno Inferior a Medio y Plioceno Inferior [1] afloran a lo largo de la costa occidental de la Isla de Chiloé. La Depresión Central está constituida, mayoritariamente, de depósitos sedimentarios no consolidados, principalmente, depósitos morrénicos y glaciofluviales, de las diferentes glaciaciones del Pleistoceno [5,6]. Escasos afloramientos de areniscas y limolitas fosilíferas marinas del Oligoceno-Mioceno [1] infrayacen a los depósitos del Pleistoceno. La Cordillera Principal consiste, mayoritariamente, de rocas plutónicas del Batolito NorPatagónico (BNP), las cuales registran eventos magmáticos voluminosos ocurridos en el Cretácico Inferior alto y Mioceno [7]. Pizarras del Devónico [8,9,10], metaareniscas y basaltos almohadillados y gneises y anfibolitas, del Paleozoico, han sido agrupadas en el denominado CMC. Escasos afloramientos de rocas ígneas del Devónico (ca. 400 Ma y ca. 385 Ma) [7] también son intruidas por plutones del BNP. Por otra parte, el BNP intruye, tanto en su margen E como O, a formaciones volcánicas y sedimentarias del Jurásico-Cretácico Inferior [7]. También afloran, en costa del mar interior, tobas, areniscas y lutitas con microfósiles marinos del Eoceno-Mioceno [9]. Escasas exposiciones, aunque potentes, de areniscas y lutitas con fósiles marinos del EocenoMioceno, están confinados al ámbito intracordillerano [7], al igual que sedimentos lacustres, no deformados, datados indirectamente en su parte superior, de una edad mínima Pleistoceno inferior [11]. La actividad volcánica del Pleistoceno-Holoceno en la región se asocia con estratovolcanes, conos monogénicos y depósitos volcanoclásticos. Evidencias de rocas del Devónico Determinaciones Paleontológicas y Geocronológicas Previas (TIMS y SHRIMP) Desde hace más de cinco décadas es reconocida, como única evidencia de presencia de terrenos del Devónico en el centro-sur de Chile, la existencia local de moldes de trilobites contenidos en rodados de pizarras en la localidad de Buill. Estos fueron originalmente reportados por Biese [8] quien los describe como ‘calymenidae von devonischem habitus’. Posteriormente, Levi et al. [9] recolectaron fragmentos de trilobites muy mal preservados que no permitieron una determinación genérica, aunque corresponderían a formas del Paleozoico inferior. Nuevo material fosilífero fue recolectado y determinado por Fortey et al. [10] el cual incluyó un espécimen de la familia Calmoniidae determinada como Calmoniid gen. nov. aff. Bainella Rennie, indicando una edad de sedimentación Devónico Inferior-Medio. El autor principal de este artículo recolectó, en rodados de esta misma localidad, moldes bien preservados, los cuales fueron determinados por Covacevich [12]. Estos incluyeron la presencia de moldes la especie Bainella Rennie, similar a la determinada por Fortey et al. [10]. Circones separados de un cuerpo metatonalítico localizado al norte de la localidad de Chaitén fueron analizados por el método U-Pb TIMS [7]. De las cuatro fracciones analizadas, sólo dos resultaron concordantes entregando una edad de 400±5 Ma. Las otras 2 XII Congreso Geológico Chileno Santiago, 22-26 Noviembre, 2009 dos fracciones discordantes fueron interpretadas como procesos de pérdida de Pb. Esta edad constituyó la primera evidencia geocronológica de la probable presencia de rocas intrusivas del Devónico. Zircones separados de un cuerpo microdiorítico localizado en los alrededores de Pichicolo fueron analizados por el método U-Pb SHRIMP [7], ocho análisis puntuales entregaron una edad promedio de 385±7 Ma. Esta edad constituye otra evidencia geocronológica sobre la presencia de rocas ígneas del Devónico en la región. Nuevas determinaciones geocronológicas U-Pb LAM-ICP-MS en circones A partir de muestras del cuerpo metatonalítico de Chaitén y de dos metapelitas, localizadas en los alrededores de Lago Yelcho y Fiordo Comau, respectivamente, fueron separados circones y estudiados por el método U-Pb LAM-ICP-MS en el Departamento de Geociencias de la Universidad de Arizona. En la metatonalita de Chaitén fueron realizados 32 análisis puntuales, resultando 28 de ellos concordantes, que entregaron una edad de cristalización promedio de 387,9±6,2 Ma. En la metapelita de Lago Yelcho fueron realizados 95 análisis puntuales, resultando gran parte de ellos concordantes, con una importante población en el rango de 380-400 Ma. La población de circones concordantes más jóvenes indica una edad máxima de depositación Carbonífero (ca. 320340 Ma), aunque un único cristal de circón Pérmico, levemente discordante, indica una probable pérdida de Pb. De la metapelita de Fiordo Comau fueron realizados 100 análisis puntuales, resultando gran parte de ellos concordantes, con poblaciones importantes en el rango 320-340, 460-500 y 1.000-1.200 Ma, y escasa presencia de circones de 380-400 Ma. La población de circones concordantes más joven indica una edad máxima de depositación del Carbonífero (ca. 320 Ma). Discusión La edad devónica (ca. 390 Ma) obtenida para la metatonalita de Chaitén es más antigua que las edades del Mioceno o Cretácico asignadas al plutonismo del BNP [11,7] y que las edades de otras rocas graníticas paleozoicas en la región [13]. Es también, más antigua que los complejos metamórficos Paleozoicos y, probablemente, coetánea con tonalitas y leucogranitos expuestos en la parte oriental de la Cordillera Nor-Patagónica (ca. 386-419 Ma) [14] y con tonalitas expuestas en el Macizo del Deseado (395±4 Ma) [15]. Así, estas rocas corresponden a las más antiguas descubiertas en la parte occidental de la Cordillera Principal y sugieren una asociación con el basamento ígneo-metamórfico de los Andes Nor-Patagónicos de Argentina. Poblaciones de circones detríticos de esta misma edad encontrados, abundantemente, en la metapelita de Lago Yelcho y, más escasamente, en la metapelita de Fiordo Comau, sugieren que la metatonalita de Chaitén puede haber constituido una importante roca fuente de sedimentos. Estas poblaciones de circones detríticos del Devónico son también encontradas en los complejos metamórficos de la Cordillera Principal definidos más al sur [16]. 3 XII Congreso Geológico Chileno Santiago, 22-26 Noviembre, 2009 Agradecimientos Al personal Puerto Varas de SERNAGEOMIN. Esta contribución está patrocinada por la Subdirección Nacional de Geología del Servicio Nacional de Geología y Minería. Referencias [1] Duhart, P.; Adriasola, A. 2008. New time-constraints on provenance, metamorphism and exhumation of the Bahía Mansa Metamorphic Complex on the Main Chiloé Island, south-central Chile. Revista Geológica de Chile, vol. 35 (1), 79-104. [2] Duhart, P.; McDonough, M.; Muñoz, J.; Martin, M.; Villeneuve, M. 2001. El Complejo Metamórfico Bahía Mansa en la Cordillera de la Costa del centro-sur de Chile (39°30’-42°00’ S): geocronología K-Ar, Ar/Ar y U-Pb e implicancias en la evolución del margen sur-occidental de Gondwana. Revista Geológica de Chile, vol. 28 (2), 179-208. 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