Evolución
diferente
y
tectonoestratigrá
diferenciar las principales etapas de la evolución
ampliamente
se
produjo
un
distribuido
magmatismo
con
afinidades
esencialmente diferentes. Por lo tanto, es posible tectonostratigráfica de los Andes chilenos, que pueden estar relacionadas con los siguientes
fica del orogeno
episodios de evolución supercontinente: (1) desintegración post-Pangaea II; (2) Asamblea de Gondwanaland; y (3) ruptura de Gondwana. Estas
andino en Chile
etapas pueden subdividirse a su vez en ciclos tectónicos más cortos separados entre sí por discordancias
regionales
o
por
cambios
Desde la síntesis integral de los Andes argentino-
paleogeográficos significativos que indican la
chilenos por Mpodozis & Ramos (1989), se han
aparición de eventos tectónicos drásticos en el
realizado importantes avances en la estratigrafía,
margen continental. Estos eventos tectónicos se
la evolución paleogeográfica y el desarrollo
han
tectónico
Chile.
disposición y dinámica de las placas litosféricas
Presentamos aquí una visión general de esta
(ver James 1971; Rutland 1971; Charrier 1973a;
evolución considerando la nueva información e
Aguirre et al. 1974; Frutos 1981; Jordan et al.
interpretaciones, incluidas algunas ideas no
1983a, 1997; Malumián & Ramos 1984; Ramos y
publicadas de los autores. Para permitir al lector
col. 1986; Isacks 1988; Ramos 1988b; Mpodozis y
profundizar
Ramos 1989).
del
en
acompañamos
Orogeno
los el
Andino
temas texto
en
tratados con
aquí,
relacionado
con
modificaciones
en
la
abundantes
referencias. En la interpretación de los datos
Características morfotectónicas y subdivisión del
estratigráficos y radioisotópicos, utilizamos la
orogeno andino en Chile.
escala de tiempo de Harland et al. (1989).
Dentro del Orogenia Andino, que es el elemento
Durante la mayor parte de su historia, el margen
morfológico de primer orden en esta región, es
continental de América del Sur fue un margen de
posible
placa activo. La evolución de Proterozoico tardío
características:
a Paleozoico tardío estuvo marcada por la
orientadas paralelas a la huelga del rango y
acreción del terrane y la migración del arco hacia
curvas orociniales alrededor de las cuales se
el oeste, y puede describirse como una "historia
producen cambios importantes en la orientación
colisional". Aunque la acumulación de algunos
de la morfología y estructura del rango (Fig. 3.1).
terranes se ha documentado para la historia
Existen dos curvas oroclínicas, que comprenden
posterior al Triásico, la evolución durante el
las oroclinas bolivianas y patagónicas, en el Chile
período posterior al Triásico se caracteriza más
más septentrional y más austral respectivamente.
por la retirada hacia el este del margen
La
continental y la migración hacia el este, atribuida
morfoestructurales paralelas a la huelga se
a la erosión por subducción y, por lo tanto, puede
interrumpe en las regiones donde las crestas de
describirse como 'historia erosional'. El período
Juan Fernández y Chile se cruzan con el margen
intermedio, que comprende el Pérmico tardío y el
continental, lo que provoca la segmentación del
Triásico, corresponde a un episodio de actividad
orógeno (Fig. 3.2). La región donde el cruce
de subducción no o muy lenta a lo largo del
pasivo Juan Fernández está subduciendo el
margen continental, durante el cual se desarrolló
margen continental (entre c. 27ºS a c. 33ºS)
una organización paleogeográfica totalmente
corresponde a una zona de subducción de losa
diferenciar
otros
unidades
continuidad
de
dos
tipos
de
morfoestructurales
las
unidades
plana, mientras que en las regiones norte y sur de
este segmento de losa plana la zona de Wadati-
triple unión de Taitao y los Andes del sur, al sur
Benioff es más inclinado (Cahill & Isacks 1992).
de la triple unión.
Más al sur (46-47ºS), la intersección de la cresta de Chile activa y el margen continental determina
Al norte de la triple unión de Taitao, la
la existencia de la triple-unión de Taitao.
convergencia entre las placas de Nazca y América del Sur es esencialmente ortogonal, mientras que
En los Andes chilenos al norte de la triple unión
al sur de la convergencia de triple unión
de Taitao, el principal cambio morfológico
gradualmente cambia de ortogonal a oblicua, y
causado por la zona de subducción de losas
finalmente paralela al margen continental, en el
planas es la ausencia de la Depresión Central o
extremo sur de Chile.
Longitudinal, una unidad morfológica que separa la Cordillera Costera de la Principal o Cordillera
Ciclo tectónico pampeano (Proterozoico tardío-
Principal (Fig. . 3.2a). En esta región, por lo tanto,
Cámbrico temprano)
no es posible diferenciar entre estas dos cordilleras. Esta situación determina la existencia
Marco tectónico
de dos segmentos, uno entre 18º y 27ºS y el otro
Las reconstrucciones paleotectónicas para el
entre 33º y 46ºS, donde la depresión central está
Proterozoico tardío y el Paleozoico temprano han
bien desarrollada y un segmento intermedio que
provocado un debate considerable (véase el
carece de una depresión central (27-33ºS),
Capítulo 2). Algunos autores están a favor de la
llamada zona de Valles transversales de río o
idea de que en este momento Laurentia se
Norte Chico. En el lado chileno de los Andes, la
desplazaba hacia el norte a lo largo del margen
ausencia de la depresión central en el segmento
occidental de Gondwana (el margen occidental
de losa plana se asocia con la ausencia de
de la actual América del Sur) con una rotación en
actividad volcánica reciente, lo que indica que la
sentido horario (es decir, Dalziel et al., 1994). Se
subducción de la cresta de Juan Fernández
ha propuesto que durante su desplazamiento,
controla la morfología, el magmatismo y la
Laurentia interactuó repetidamente con América
tectónica.
la
del Sur y que esta interacción resultó en la
subducción de losas planas también causa
deformación del margen de América del Sur y en
importantes
y
la fragmentación de fragmentos de Laurentia
tectónicas a lo largo del lado argentino de los
oriental, que luego se acrecentaron hacia el
Andes (ver Ramos et al., 2002). Al sur de la triple
continente (Dalziel et al 1994), es decir, Arequipa-
unión de Taitao se produce un cambio drástico en
Antofalla Terrane (AAT) o Arequipa Massif (AM),
las unidades morfoestructurales y el patrón
y Precordillera Terrane (Ramos 1994; Loewy et al.
orográfico general de la cordillera (Fig. 3.2b). Las
2004).Aunque la edad exacta de estos eventos no
unidades morfoestructurales de esta región sur
está clara, el evento principal de colisión
comprenden, de oeste a este: el Archipiélago, la
probablemente ocurrió durante los tiempos de
Cordillera Patagónica y la Precordillera.
Ordovícico, es decir, durante el próximo ciclo
De
hecho,
la
existencia
variaciones
de
morfológicas
Sobre la base de las diferencias morfológicas y tectónicas que se producen en las intersecciones del margen continental con cordilleras oceánicas, Aubouin
et
al.
(1973b)
y
Gansser
(1973)
subdividieron el rango andino en tres regiones principales: el norte, el centro y el sur de los Andes (figura 3.1a). Los Andes chilenos forman parte de los Andes centrales del sur, al norte de la
tectónico (Bahlburg & Hervé 1997; Thomas & Astini 2003). Otros autores prevén que la región actualmente ubicada en el norte de Chile y Argentina era un margen continental activo asociado con un "cinturón móvil" (Cuenca de Puncoviscana) ubicado al este, con eventos de acreción que ocurren más al sur (Lucassen et al., 2000).
enfriamiento de las rocas metamórficas en el
Unidades geológicas
Ordovícico temprano. Las rocas estratificadas pertenecientes a este ciclo no se han encontrado en Chile. En Damm et
El CMB se compone principalmente de anfíboles
al (1990) se han obtenido edades UPB (ver
foliados
Capítulo 2) para localidades dispersas en una
subordinados, esquistos gneísicos, ortogeos y
granodiorita en la Sierra de Limón Verde (777 +
serpentinitas. Está entrometido por una pequeña
36 / -35 Ma), y en una ortogonia y una migmatita
población gabbro y diques máficos, aplíticos y
en Choja Complejo Metamórfico en la Sierra de
félsicos, y forma una estrecha franja de tendencia
Moreno (1254 + 97 / -94 Ma y 1213 + 28 / -25
norte-sur a lo largo de un sistema de empuje
Ma). Sin embargo, 87Rb-86Sr isócronas de roca
vertiginoso de alto ángulo situado en la vertiente
entera en migmatitas y esquistos de la Sierra de
occidental del altiplano chileno o precordillera del
Moreno dieron edades Paleozoicas tempranas
antebrazo entre Chapiquiña y Tignamar (Salas et
(511P9 Ma y 485P12 Ma) (Skarmeta 1983). Se
al., 1966; Pacci et al., 1980; Basei et al., 1996;
obtuvo una edad algo mayor en la Península de
Muñoz y Charrier 1996; García 1996, 2002; García
Mejillones, a 23-23º30pS (c. 530 Ma; 87Rb-86Sr,
et al., 1996; Heber 1997; Lezaun 1997; Lucassen
roca entera) (Díaz et al. 1985), y de una
et al. 2000; Wörner et al. 2000c; García et al.
granodiorita
recuperada
2004). El CMB ha sido levantado por estas fallas y
perforación
extra-andino
de
un
Tierra
pozo del
de
Fuego
y
esquistos
de
cuarzo-mica
empujado sobre los depósitos Cenozoicos.
(intrusión U-Pb edad de 529P7.5 Ma; concordia interceptada en zircones no destruidos) (Söllner
Las rocas estratificadas de la misma edad que las
et al. 2000b) (Fig. 3.3a).
del
CMB
se
Puncoviscana
encuentran
en
metaturbidítica
la
Formación
Proterozoica
a
Las edades 87Rb-86Sr mencionadas no difieren
Cámbrica Inferior, ampliamente expuesta en la
mucho de las más recientemente obtenidas por
Cordillera Oriental en el noroeste de Argentina
el mismo método en el Complejo Metamórfico de
(Turner 1960). Los restos de fósiles en esta
Belén (CMB) (Fig. 3.3b). Este complejo, expuesto
formación indican una profundización hacia el
en la Precordillera en el antebrazo en el extremo
oeste del entorno deposicional (Aceñolaza et al.
norte de Chile, también recibió una edad
1988, 1990) que sugiere la existencia de una
Proterozoica (1000 Ma) (Pacci et al. 1980). Sin
plataforma marina orientada al oeste al este de la
embargo, el nuevo dating radioisotópico ha
ubicación actual de la CMB.
producido edades de 544P22 Ma (isocron de roca entera Rb-Sr) en esquistos de cuarzo-mica, y de
La Formación Choja (Vergara 1978a) (Formación
536 a 516 Ma (K-Ar en minerales) en esquistos
Challo
(Basei et al. 1996). Las edades ligeramente más
Metamórfico Choja, expuesta en el Altiplano y
jóvenes (U-Pb en zircon) que las indicadas
Precordillera (precordillera del antebrazo en el
anteriormente, aunque concordantes dentro de
norte de Chile; ver Fig. 3.1c) o flanco occidental
los errores, de 507P48 Ma y 475P31 Ma se
del Altiplano, a 21ºS (Fig. 3.3b), consiste en
obtuvieron en un cuerpo ortogénico y vetas
esquistos de mica introducidos por un granito
graníticas respectivamente (Basei et al. 1996).
silúrico temprano fechado en 431.05P9.97 Ma (K-
Para el cuerpo orthogneiss, Loewy et al. (2004)
Ar en moscovita), y localmente de migmatitas
obtuvo un U-Pb en edad de zircon de 473P2 Ma.
formadas por la inyección "iluminada por la luz"
Basei et al. (1996) consideran que las edades más
del granito en el esquisto. De acuerdo con la edad
antiguas corresponden al evento metamórfico
del granito, a los esquistos se les puede asignar
regional del CMB en el Cámbrico y que las más
una edad pre-silúrica, lo que permitiría la
jóvenes indican un evento de elevación y
comparación
de
Maksaev
con
los
1978)
o
depósitos
Complejo
ordovícicos
descritos a continuación; aunque, según el
metamorfismo de estas rocas, parece más
la Precordillera Terrane ocurrió en el Ordovícico
probable una correlación con el CMB.
tardío (fase tectónica oclítica).
Discusión
Unidades geológicas
Sobre
la
base
de
la
proterozoica
Aunque las rocas estratificadas formadas durante
previamente reportada para estas rocas, se
este ciclo son bien conocidas en el suroeste de
consideró que el CMB era parte de Arequipa-
Bolivia y en el noroeste de Argentina, no se
Antofalla Terrane (ver Ramos et al., 1986; Ramos
conocen rocas estratificadas del Cámbrico Tardío,
1988b), cuyas rocas están expuestas en el
Silúrico y Devónico temprano en el norte de
suroeste de Perú (Dalmayrac et al. 1980 ), el
Chile, y solo se han reportado muy pocos
norte de Chile, la Sierra de Limón Verde y la
depósitos de edad Ordovícica desde el lado
Sierra de Moreno (Damm et al. 1990), así como
occidental de Los Andes, todos en el norte de
en el Altiplano y la Puna argentinos (Allmendinger
Chile. Los únicos depósitos conocidos de probable
et al. 1982). La edad temprana del Cámbrico más
edad silúrica se han reportado en el sur- centro de
recientemente
Chile, en Lumaco (39ºS) por Tavera (1979a, 1983)
obtenida
edad
para
el
CMB
es
considerablemente más joven que la edad
(Fig. 3.4).
generalmente aceptada para las rocas que forman el AAT. Sin embargo, se ha propuesto que
Las únicas rocas estratificadas de indiscutible
este terrane colisionó contra Gondwana en
edad ordovícica en Chile están expuestas en
tiempos de Ordovícico, durante el ciclo tectónico
Aguada de la Perdiz, en el Altiplano junto a la
descrito a continuación. Esto significa que el CMB
frontera internacional (García et al., 1962;
cámbrico temprano podría ser parte de un
Ramírez y Gardeweg 1982). Las Camas Argomedo
macizo colisionado, ya sea como parte de la AAT
en la Sierra de Argomedo, SE de Antofagasta,
o como parte de otro terrane que colisionó más
originalmente reportadas como que contienen un
tarde.
traza fósil de la edad Ordovícica (Cruziana cf. furcifera: Breitkreutz 1985, 1986b), han sido
Ciclo tectónico famatiniano (último Cámbrico-
asignadas
recientemente
a
una
edad
del
Devónico temprano)
Devónico tardío-Carbonífero temprano basada en la existencia de un indet Pholadomiidae, que
Marco tectónico
Las
condiciones
tiene una edad máxima del Devónico temprano tectónicas
globales,
y
en
particular las interacciones Laurentia-Gondwana, durante este ciclo no difirieron significativamente de las existentes durante el ciclo pampeano (ver arriba). El Arequipa-Antofalla Terrane (AAT) y la Precordillera en el centro-oeste de Argentina (que, según Thomas y Astini (2003) se habían separado de Laurentia en los primeros tiempos del Cámbrico) colisionaron contra Gondwana en tiempos ordovícicos durante el ciclo tectónico famatiniano. De acuerdo con Bahlburg & Hervé (1997), la colisión de la AAT ocurrió en el Ordovícico medio (¿Evento de Guandacol?), Y de acuerdo con Thomas y Astini (2003), la colisión de
(Marinovic et al., 1995). Los últimos autores cambiaron el nombre de los depósitos de la Formación Argomedo y les asignaron una edad temprana del Devónico-Carbonífero temprano. A la luz de esta asignación de edad revisada para las Camas / Formación de Argomedo, la edad tentativa del Ordovícico asignada por Breitkreutz (1986b) a las Camas Cerro Palestina, en función de su similitud con los depósitos de Argomedo, ahora es insostenible. Otro depósito de presunta edad de Ordovícico es el Complejo Igneo y Sedimentario de Lila (CISL) en los Cerros de Lila, al sur del Salar de Atacama (Niemeyer 1989). Debido a la escasez y la naturaleza dispersa de las exposiciones de los depósitos de Ordovícico en Chile,
cualquier
intento
de
reconstruir
la
geografía del paleo y la evolución del tectón en
contiene un trilobite Llanvirniano en la Formación
ese momento necesita considerar evidencias de
de
las bien documentadas exposiciones ordovícicas
suprayacente (Cecioni 1982). Según Niemeyer
de la Puna y Cordillera Oriental en la Argentina
(1989), las rocas magmáticas bimodales del CISL
adyacente (Figura 3.4b).
tienen afinidades toleíticas, lo que sugiere
Lila
carbonífera
Devónico-Temprana
desarrollo en un arco insular. El suministro de Unidades ordovícicas
sedimentos provino principalmente del NW.
La Formación Aguada de la Perdiz consiste en una
Bahlburg et al. (1994) y Bahlburg & Hervé (1997)
sucesión bastante fina (2000 a 2700 m) de
interpretan los depósitos chilenos u ordovícicos
detritos
fuerte
occidentales como parte de un delantal volcánico
marinos
desarrollado en el lado este del arco que se
finos
componente someros
con
a
gruesos
volcánico),
(con
un
depósitos
intercalaciones
volcánicas
y
extiende al oeste de Argentina. Estos depósitos se
volcánicas (Breitkreuz 1986b; Bahlburg 1990;
gradúan hacia arriba a una serie turbidítica de
Breitkreuz et al. 1988; Bahlburg et al. 1994). Se
6000 m de espesor (Puna Turbiditic Complex), lo
encontró una fauna de graptolita arenigiana
que indica la profundización de la cuenca. Hacia
media en la Formación Aguada de la Perdiz
el este, los depósitos volcaniclasticos distantes
(García et al., 1962; Bahlburg et al., 1987, 1988,
interfieren con el Grupo Cobres (Bahlburg et al.,
1990; Breitkreuz et al., 1988). Los afloramientos
1994). El suministro de sedimentos a este grupo
de la Formación Aguada de la Perdiz se extienden
fue del este, lo que indica la presencia de una
a Argentina, donde han sido incluidos en el Grupo
vertiente oeste en la cuenca del Ordovícico, que
Calalaste (Aceñolaza & Toselli 1981; Bahlburg et
Bahlburg y colaboradores interpretan como el
al. 1988). El CISL consiste en una serie de lavas
flanco oeste de una protuberancia periférica.
básicas de 3.000 m de espesor interstratificadas con areniscas y capas pelíticas intrusionadas por
Con base en la distribución y facies de los
pequeños
y
depósitos, el suministro de sedimentos y la
riolíticos subvolcánicos, que generalmente se
afinidad geoquímica del magmatismo, es posible
asocian
similar
deducir la existencia de un arco volcánico de islas
(Niemeyer 1989). El CISL se ha subdividido en
con una cuenca de backarc situada al este del
cuatro miembros. Los dos miembros más bajos
arco (Niemeyer 1989; Bahlburg et al. 1994;
(1000 m de espesor) consisten en lavas basálticas
Bahlburg y Hervé 1997). Bahlburg y Hervé (1997)
y andesíticas (algunas almohadas en el miembro
han
inferior) con intervalos turbidíticos delgados. El
ultramáficos aparentemente asociados con los
tercer miembro de 1000 m de espesor consiste
depósitos ordovícicos en la Puna argentina
en una sucesión turbidítica gruesa, seguida de
(Allmendinger et al., 1983; Forsythe et al., 1993;
lavas andesíticas y basálticas. El tercer miembro
Blasco et al. 1996), lo que sugiere un episodio
de 1000 m de espesor consiste en una sucesión
extensional importante en el cuenca de backarc
turbidítica gruesa, seguida de lavas andesíticas y
De acuerdo con Bahlburg et al. (1994) y Bahlburg
basálticas. El miembro superior de 1250 m de
y Hervé (1997), la deformación en el backarc se
espesor está compuesto esencialmente por tobas
produjo en el Ordovícico Medio por el empuje del
de color blanco amarillento fino y lavas dacíticas y
arco de la isla sobre el borde occidental de la
riolíticas. El CISL se considera de la edad de
cuenca, iniciando el desarrollo de una cuenca de
Ordovician en base a la siguiente evidencia. (1)
antepaís. Estos autores consideran que este
Está intruido por las poblaciones de granitoides
evento tectónico fue causado por la colisión de la
(Pingo-Pingo, Tilopozo y Tucúcaro) fechadas tan
AAT contra el margen de Gondwana.
plutones
con
lavas
diorítico de
a
gabrólico
composición
registrado
la
cerca del límite Ordovícico-Silúrico (Mpodozis et al. 1983). (2) Se ha encontrado un clast que
Unidades silurianas
existencia
de
conjuntos
Los yacimientos de Silurian han sido reportados
Hervé (1997), estas rocas son intrusivas y se
por Tavera (1979a) de Lumaco en la Cordillera de
emplazaron en las rocas del Alto Ordovícico o
la Costa a 39ºS (Fig. 3.4c). Estos depósitos
Silurio Inferior durante los primeros tiempos de
constituyen
ligeramente
Silurian. Aunque esta conclusión elimina la
metamorfoseadas del protolito de la serie
dificultad de tener que postular la existencia de
oriental del complejo metamórfico del Paleozoico
dos cinturones magmáticos durante los tiempos
tardío expuesto a lo largo de la Cordillera Costera
de Ordovícico, en cambio causa la dificultad de
en el sur de Chile central (Hervé 1988; Fang et al.,
explicar la existencia de dos cinturones intrusivos
1998).
en el tiempo del Siluriano Temprano en la región:
porciones
los intrusivos occidentales emplazados en el CISL , Además de los plutones tardíos del Ordovícico-
en Chile (Faja Eruptiva de la Puna occidental), y la
Siluro temprano que invaden el CISL (Pingo Pingo,
Faja Eruptiva de la Puna oriental, en la Puna
Tilopozo y Tucúcaro), existen otros cuerpos de
argentina.
edad similar ubicados hacia el sur y cerca de los otros (a 24ºS) que no entrometen el CISL (Fig. 3.4
El modelo deducido por Bahlburg et al. (1994) y
) y se conocen como los plutones de Tambillo,
Bahlburg & Hervé (1997) para los yacimientos de
Alto del Inca y Choschas (Mopodozis et al. 1983).
Ordovícico en el norte de Chile y el oeste de
Al norte de esta localidad, en la Precordillera o
Argentina contemplan una cuenca de backarc que
flanco occidental del Altiplano a 21ºS, un granito
evoluciona hacia una cuenca del antebrazo. La
de moscovita se ha datado en 431.05P9.97 Ma (K -
deformación
Ar en moscovita (Vergara 1978b). Esta alineación
ordovícico en los tiempos medio-tardíos del
norte-sur de Silurio Temprano los intrusivos a lo
Ordovícico (Breitkreuz 1986b; Bahlburg et al.
largo de la alta cordillera en el norte de Chile
1994; Bahlburg & Hervé 1997) se ha atribuido a la
probablemente sean parte de un arco plutónico
fase octoide causada por la colisión de la AAT con
parcialmente expuesto de la edad paleozoica
el margen occidental de Gondwana. Como se
temprana. Finalmente, otra unidad silúrica en el
explicó anteriormente, en la actualidad es
norte de Chile es la Pampa Gneisses, que forma
imposible determinar si el Complejo Metamórfico
un afloramiento reducido en el valle superior del
Belén, si realmente es un terrano alóctono (ver
río Tránsito, en 29ºS (Fig. 3.4b), fechado en 415P4
Capítulo 2), participó en este, en un evento de
Ma (87Rb-86Sr isocrón, roca entera (Ribba et al.
colisión anterior o posterior. La presencia de
1988).
rocas ordovícicas, mafic / ultramafic (conjunto
de
los
depósitos
del
backarc
ofiolítico) en la Puna argentina también ha Discusión
llevado a un considerable debate sobre su
Es importante tener en cuenta que el modelo paleogeográfico y tectónico presentado aquí para los
yacimientos
de
Ordovícico
chilenos
se
sustenta principalmente en la supuesta edad ordovícica del CISL (argumentos para esto se han dado anteriormente). En este modelo, las rocas ordovícicas
chilenas
magmático.
Otros
corresponden
aspectos
al
arco
esenciales
para
comprender la evolución tectónica en este momento son la posición estratigráfica y el origen de la Faja Eruptiva de la Puna oriental, una serie de rocas ígneas ubicadas en la Puna argentina. De acuerdo con Bahlburg et al. (1994) y Bahlburg &
entorno tectónico. Su presencia podría indicar, como es el caso de las ofiolitas ordovícicas más al sur en la Precordillera de San Juan, en el centro oeste de Argentina (Furque 1972; Mpodozis y Ramos 1989), esa extensión en la cuenca backarc ordovícica fue considerable y que esta cuenca estaba cubierta de océano . Ciclo tectónico de Gondwanan (Devónico tardíoPérmico más antiguo)