Nuevo esquema estratigráfico para las sucesiones triásicas expuestas en el área de Augusta Victoria, región de Antofagasta. Diego Montecino 1,2 * 1 1 2 , Natalia Astudillo , Rodolfo Ferrando y Verónica Oliveros . 1 Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN), Av. Santa María 0104, Providencia, Santiago, Chile 2 Departamento de Ciencias de la Tierra, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Concepción, casilla 160-C, Concepción. *Email: diego.montecino@sernageomin.cl Resumen. Variados autores han propuesto diferentes esquemas estratigráficos para los depósitos volcanosedimentarios, sedimentarios continentales y marinos del Triásico Superior expuestos en la precordillera de la región de Antofagasta (24°00’-24°30’S y 69°00’-69°30’W). Sobre la base de nuevos estudios estratigráficos, sedimentológicos y paleontológicos se propone, de manera formal, un nuevo esquema estratigráfico para estos depósitos. De acuerdo con este nuevo esquema, los afloramientos anteriormente asignados a las formaciones Agua Dulce y Profeta, son reasignados a las siguientes unidades: 1) Estratos Cerro Rincones (Permo –Triásico), 2) Formación Sierra de Varas (Carniano- Noriano) 3) Formación Cerro La Ballena (Triásico Superior- Jurásico Inferior) y al 4) Miembro Inferior de la Formación Profeta (Retiano). En el presente trabajo se revisan los esquemas anteriores y se justifica la proposición de este nuevo esquema. Keywords: Lo anterior justifica la realización de una correcta caracterización de estas sucesiones, sobre la base de sus relaciones estratigráficas y propiedades litológicas, con la finalidad de corregir y establecer otra nomenclatura estratigráfica. Augusta Victoria, Triásico Superior, Sierra de Varas, Cerro La Ballena, Profeta 1 Introducción La zona de estudio se localiza en la región de Antofagasta, entre los paralelos 24º00' y 24º30' S y los meridianos 69º00' y 69º30' O (Figura 1). Las rocas estratificadas del Triásico expuestas en este sector, han sido estudiadas por Chong y von Hillebrandt (1985), Maksaev et al. (1991), Marinovic et al. (1995) y Matthews et al. (2007), durante diferentes trabajos estratigráficos, sedimentológicos y de mapeo regional. Cada una de las propuestas estratigráficas realizadas por estos autores, son distintas litológicamente entre sí y difieren de las definiciones originales de las unidades litoestratigráficas reconocidas, sin embargo, conservan los mismos nombres formales (Figura 2). La mayoría de estas propuestas, hacen uso del nombre Formación Agua Dulce para referirse potentes sucesiones volcanosedimentarias acumuladas durante el Triásico Superior, aun cuando se demostró (Mpodozis et al., 1993), que la edad de esta Formación en su localidad tipo es Paleozoica. Figure 1. Zona de estudio, indicando la localización de los principales rasgos fisiográficos del sector. 2 Nueva propuesta estratigráfica Sobre la base de nuevos estudios estratigráficos, sedimentológicos y paleontológicos efectuados desarrollo de la Carta geológica Augusta Victoria, por el SERNAGEOMIN, se ha logrado caracterizar de manera preliminar y correlacionar, sobre la base de sus similitudes litológicas y datos geocronológicos, las sucesiones triásicas del área de estudio, con al menos cuatro unidades litoestratigráficas distintas, tres de ellas definidas por otros autores en áreas adyacentes a la zona de estudio (Figura 2). Estas unidades son, los Estratos Cerro Rincones (Permo- Triásico), y las formaciones Sierra de Varas (Noriano -Retiano), Cerro La Ballena (Triásico Superior - Jurasico Inferior) y el Miembro Inferior de la Formación Profeta (Retiano). Todas estas unidades, pueden ser representadas en mapas a escalas adecuadas (1:50.000, 1:100.000), requisito fundamental para definir formaciones (Salvador, 1994). El objetivo de proponer una nueva clasificación estratigráfica obedece fundamentalmente a: 1) Discrepancias entre las litologías, relaciones de contacto y edad de las unidades reconocidas en este trabajo y las definidas en la localidad tipo de las formaciones Profeta (Chong, 1976, enmendada por Bogdanic, 1983 y Chong y von Hillebrandt, 1985) y Agua Dulce (García 1967), indicando que las unidades litoestratigráficas expuestas en la zona de estudio no son correlacionables. 2) Las clasificaciones anteriores no obedecen las normas establecidas en la Guía Estratigráfica Internacional (Salvador, 1994) para la definición de unidades litoestratigráficas. 2.1 Estratos Cerro Rincones (Permo - Triásico, este trabajo) Corresponde a un conjunto de brechas a conglomerados brechosos de bloques con mala selección, muy bien cementadas y con escasa matriz, constituida principalmente por cuarzo. Los clastos son angulosos a subredondeados cuyos tamaños varían entre 2 cm y 3m, siendo común los tamaños entre los 40 y 70 cm. Tanto la matriz como los clastos corresponden a fragmentos de rocas subvolcánicas, con desarrollo de texturas porfídicas. En la parte superior de esta unidad, las brechas antes descritas se intercalan con escasos y reducidos niveles de litarenitas de potencia decimétrica (Figura 3). Esta unidad, se expone en ladera oeste de la Sierra de Varas y aproximadamente 4 km al suroeste del cerro Rincones. Su relación estratigráfica con las rocas paleozoicas y triásicas se desconoce, pues solo fue posible reconocer contactos por fallas de esta unidad con rocas volcánicas y piroclásticas del Carbonífero - Pérmico Inferior y con la Formación Sierra de Varas (Noriano - Retiano). Sin embargo, Al sur del área de estudio, rocas equivalentes litológicamente, descansan discordantes sobre el basamento ígneo del Paleozoico Superior. Su edad ha sido acotada de forma preliminar al límite Permo -Triásico, sobre la base de las relaciones estratigráficas observadas al sur del área de estudio. Sus condiciones de sedimentación aun son un tema de discusión, pero se cree representarían la sedimentación rápida de flujos de detritos en pequeñas cuencas intermontanas aisladas. 2.2 Formación Sierra de Varas (Retiano - Noriano, Marinovic et al., 1995; emend. Contreras, 2014) Corresponde a una sucesión compuesta por tobas de ceniza y de lapilli, intercaladas con conglomerados y areniscas tobáceas que gradan una serie sedimentaria constituidas por fangolitas, areniscas líticas y conglomerados polimícticos con intercalaciones de niveles calcáreos continentales. Hacia techo, engrana con niveles calcáreos fosilíferos de origen marino, mostrando una sedimentación transicional (Figura 3). Esta unidad fue definida por Marinovic et al. (1995) y posteriormente enmendada por Contreras (2014), quien diferencia tres miembros informales, los que descansan sobre el basamento ígneo del Paleozoico Superior e infrayacen al Jurasico marino. Su edad máxima queda acotada por la presencia de niveles tobáceos con edades U-Pb de 211 Ma (Noriano, Astudillo et al. in prep.) y su edad mínima por el contenido fósil presente en las rocas calcáreas de Miembro Inferior de la Formación Profeta, entre los que destacan Otapiria sp., Retiophyllia sp. y Astraeomorpha sp. (Rubilar, in prep.). Para esta unidad, se ha sugerido un ambiente de depósito continental, asociado a los sectores distales de un sistema de abanicos aluviales, producto de flujos en mantos y canalizados y al desarrollo de pequeñas cuencas lacustres, en parte contemporáneas a episodios volcánicos explosivos, evidenciados numerosos niveles tobáceos. 2.3 Formación Cerro La Ballena (Triásico Superior – Jurásico Inferior; Muñoz, 1989; emend. Marinovic et al., 2007) Esta unidad corresponde a una sucesión volcanosedimentaria compuesta por tobas lapilli líticas y de cristales, pararuditas oligomícticas gruesas con intercalaciones de arcosas líticas de grano grueso a medio y tobas de líticos y cristales, expuestas en el cerro Pascua. Además, se asigna a esta unidad, un conjunto de lavas porfídicas y vesiculares de composición andesítica que afloran en el extremo noreste del área de estudio, al este de las lomas “W” (Figura 3). Esta unidad fue definida por Muñoz (1989), incluyendo en su definición original, las rocas expuestas en el cerro homónimo (23º50'). Posteriormente, Marinovic et al. (2007), enmienda la definición original, considerando como parte de esta unidad los afloramientos de rocas piroclásticas del cerro Elvira (23º35') y niveles de areniscas, calizas y lavas basálticas y andesíticas, expuestas en el cerro Mastodonte (23º40'). La edad de la Formación Cerro La Ballena está dada por sus relaciones estratigráficas. En el área de estudio, sobreyace, en discordancia, a las tobas y pórfidos riolíticos del Carbonífero-Pérmico Inferior e infrayace a facies marinas del Jurásico Medio de la Formación Profeta. Adicionalmente, cuenta con una edad U-Pb en circones de 202, 5 ± 2,0 Ma (Astudillo et al. in prep.), asociada a los niveles tobáceos superiores expuestos en el cerro Pascua. asignar una edad Triásico Superior a estos afloramientos (Rubilar, in prep.). Estas rocas han sido interpretadas como el producto de la sedimentación asociada al desarrollo de una plataforma carbonatada somera con abundante aporte siliciclástico. Esta unidad representaría un ambiente de depósito continental, asociado a los sectores proximales y medios de un sistema aluvial, vinculados espacialmente a centros eruptivos. 2.4 Miembro Inferior de la Formación Profeta (Retiano) Corresponde a una sucesión sedimentaria marina compuesta, por conglomerados polimícticos matriz soportados de variados tamaños y litarenitas de grano grueso a medio, con algunos niveles calcáreos intercalados, las que pasan gradualmente a rocas carbonatadas, representadas por calizas del tipo boundstones, floatstones y packstones, en general, fosilíferas y con importante aporte siliciclástico (Figura 3). Fue definida por Chong (1973), quien la describe como una secuencia de rocas sedimentarias, marinas y continentales con intercalaciones de rocas volcánicas en su base y evaporitas en su techo, que afloran a lo largo de la sierra de Varas. Diferencia ocho miembros, otorgando a dos de éstos una edad liásica indiferenciada. Posteriormente, Chong y von Hillebrandt (1985), reestudian estas unidades, logrando a partir del contenido fósil, reasignarlos al Triásico Superior. Luego, Matthews et al. (2007), diferencia una unidad informal triásica para la Formación Profeta, constituida por areniscas calcáreas finas a gruesas, bien seleccionadas, con intercalaciones de calcilutitas y calizas finas, con fauna fósil del Triásico Superior, definición utilizada en el presente trabajo para referirse a las secuencias triásicas marinas del área de estudio. Estas rocas se apoyan concordantes sobre las sucesiones triásicas que afloran a lo largo de la sierra de Varas, mostrando, en algunos, un contacto gradacional. Además se encuentran discordantes sobre las rocas volcánicas e intrusivas del Paleozoico Superior. La edad de la sección inferior de la Formación Profeta queda acotada por el abundante contenido fósil presente. Entre la fauna fósil identificada se encuentran Gryphaea sp, Retiophyllia sp., Astraeomorpha sp., Otapiria sp. y Septocardia sp., asociación que en conjunto permiten Figura 3. Cuadro con el esquema estratigráfico propuesto en este trabajo para el área comprendida entre los 24°00’-24°30’ S y 69°00’-69°30’ O, en la Cordillera Domeyko región de Antofagasta. En él se señalan en color gris las formaciones del Paleozoico, violeta las del Triásico y celeste las unidades del Jurásico. Agradecimientos Este trabajo fue y financiado por la Subdirección Nacional de Geología del SERNAGEOMIN, y el proyecto Fondecyt N°1120715. Al paleontólogo A. Rubilar por su invaluable ayuda en las determinaciones fosilíferas. Referencias Astudillo, N.; Ferrando, R. y Montecino, D. (en preparación). Carta Augusta Victoria, Región de Antofagasta. Servicio Nacional de Geología y Minería, Carta Geológica de Chile, Serie Geología Básica. Santiago. Chong G. 1973. Reconocimiento geológico del área Catalina-Sierra de Varas y estratigrafía del Jurásico del Profeta, Provincia de Antofagasta. Memoria de Título (Inédito), Universidad de Chile, Departamento de Geología, 284 p. Chong, G. y Hillebrandt, A. v. 1985. El Triásico preandino de Chile entre los 23°30' y 26°00' de lat. Sur. In Congreso Geológico Chileno, No. 4, Actas 1: 138-154. Antofagasta. Contreras, J. F. 2014. Estratigrafía de la Formación Sierra de Varas, Cordillera de Domeyko, región de Antofagasta entre las coordenadas 7.273.103- 7.268.892 m N; 481.320-482.290 m E. Memoria para optar al Título de Geólogo. Universidad Católica del Norte, Departamento de Ciencias Geológicas (Inédito): 105 pp., Antofagasta. Maksaev, V.;. Marinovic, N.; Smoje, I. y Mpodozis, C. 1991. Mapa Geológico de la Hoja Augusta Victoria. Escala 1:100.000. Documento de trabajo No. 1. Servicio Nacional de Geología y Minería, 1 mapa (Sin texto). Santiago. Marinovic, N. 2007. Carta Oficina Domeyko, Región de Antofagasta. Servicio Nacional de Geología y Minería, Carta Geológica de Chile, Serie Geología Básica 105: 41 p., 1 mapa escala 1:100.000. Santiago. Marinovic, N.; Smoje, I.; Maksaev, V.; Hervé, M. y Mpodozis, C. 1995. Hoja Aguas Blancas, Región de Antofagasta. Servicio Nacional de Geología y Minería, Carta Geológica de Chile No. 70: 150 p. Santiago. Matthews, S., Cornejo P. y Arévalo C. 2007. Applied regional geological study of the central depression of northern Chile (23º10'-24º30'S). Servicio Nacional de Geología y Minería, Santiago, Chile. 2 mapas geológicos escala 1: 100.000, 1 CD. Mpodozis, C.; Marinovic, N.; Smoje, I. y Cutiño L. 1993. Estudio geológico estructural de la Cordillera de Domeyko entre Sierra Limón Verde y Sierra Mariposas. Región de Antofagasta (Inédito). Servicio Nacional de Geología y Minería. y Corporación Nacional del Cobre de Chile, 231 p. Figura 2. Cuadro con los esquemas estratigráficos definidos por diversos autores y en este trabajo para el área comprendida entre los 24°00’-24°30’ S y 69°00’-69°30’ O, Región de Antofagasta, Chile. En él se señalan en color gris las formaciones del Paleozoico, en coloraciones violeta las del Triásico y tonos celestes las unidades del Jurásico.