CATEDRA: COMPOSICION Y ESTRUCTURAS DE YACIMIENTOS YACIMIE NTOS MINEROS
TEMA: FASES TECTONICAS DEL PERU. JULIACA 2017
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CONTENIDO I.
INTRODUCCIÓN ...............................................................................4
II.
OBJETIVOS ......................................................................................4 2.1
OBJETIVOS GENERALES: ..................................................................4
2.2
OBJETIVOS ESPECIFICOS: ................................................................4
III.
FASES TECTÓNICAS DEL PERÚ ...................................................5
3.1
La Cordillera de los Andes ....................................................................5
3.1.1
Fase Mochica .................................................................................7
3.1.2
Fase Peruana .................................................................................8
3.1.3
Fase Incaica (Tectónica Inca) .........................................................9
3.1.4
Fase Quechua ..............................................................................12
IV.
BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFÍA ......................................................16
V.
ANEXOS..........................................................................................17
5.1
Principales fases tectónicas de deformación andina ...........................17
5.1.1
Fase Tectónica Tardihercínica: .....................................................17
5.1.2
Fase de Sedimentación de la Cuenca Peruana ............................17
5.1.3
Fase Tectónica Intracretácea: edad Cenomaniana - coniaciana
(100-80 ma) - esfuerzos en compresión ....................................................18 5.1.4
Fase Tectónica Peruana: Edad Cretácea terminal (65-70 ma) -
esfuerzos en compresión ...........................................................................18 5.1.5
Fase Tectónica Inca: Edad Eoceno Superior- Oligoceno inferior -
esfuerzos en compresión (equivalente a la Fase Pirineana de Europa) .....18
pág. 2
5.1.6
Fase Tectónica Quechua: Edad Mioceno (8-21 ma) - esfuerzos en
compresión (equivalente a la Fase Alpina de Europa) ...............................18 5.1.7
Fase Tectónica Pliocena: edad 2 a 4 ma - esfuerzos en
compresión y tracción ................................................................................19 5.1.8
Fase Pleistocena (Cuaternario): edad 1.8 a 0.01 ma - en tracción y
compresión ................................................................................................19 5.1.9
Reajustes holocenos (Cuaternario reciente) de las Placas de
Nazca y Sudamericana: 10 000 años (0.01 ma) a la fecha - esfuerzos en compresión y tracción ................................................................................19
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I.
INTRODUCCIÓN
La Cordillera de los Andes se formó en el límite de las Placas de Nazca y Sudamericana por colisión de éstas, específicamente en el Borde oeste de esta última, deformándose en el tiempo por efectos de fases tectónicas aplicadas, Este trabajo es una investigación bibliográfica en la que se ha recopilado investigaciones y publicaciones de carácter local, nacional e internacional, algunas de las cuales están citadas en las Referencias Bibliográficas, con la pretensión de explicar las fases tectónicas del Perú. Para lo cual intentaremos explicar la dinámica de la placa de Nazca, puesto que es la principal causante de la formación de la cordillera de los Andes, así mismo la evolución de la Tectónica Andina en sus diferentes episodios “compresivos”.
II.
OBJETIVOS
2.1 OBJETIVOS GENERALES:
Conocer las fases tectónicas del Perú.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Estudiar la evolución tectónica andina (la cordillera de los andes).
Estudiar las fases tectónicas del Perú.
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III.
FASES TECTÓNICAS DEL PERÚ
3.1 La Cordillera de los Andes La cordillera de los Andes constituye una de las cadenas de montañas más impresionantes del planeta. Los Andes se encuentran situados sobre una zona de convergencia entre las placas oceánicas Nazca y Cocos las cuales subductan debajo de la placa continental de América del Sur. Jordan et al (1983) divide la Cordillera de los Andes en tres segmentos: -
Los A ndes S eptentrionales : Se extiende desde Venezuela (12°N) hasta el
Norte del Perú (4°S), este segmento resulta de la interacción de la placas Caribe, Cocos, Nazca y Panamá. Los Andes Septentrionales occidentales responden a fenómenos ligados a la acreción de fragmentos de corteza oceánica y de arcos insulares producidos durante el Cretáceo superior y Paleoceno están ligados al levantamiento de series Paleozoicas deformadas y terrenos precámbricos. -
Los Andes Centrales: Se prolongan desde el Norte de Perú (4º latitud S)
hasta Argentina (40º latitud S). La estructuración de este segmento resulta de la subducción de la placa oceánica Nazca/Farallón debajo de la placa continental Sudamericana. La parte Sur de los Andes Centrales está caracterizada por la presencia del Altiplano, la cual se desarrolla entre las cordilleras Occidental y Oriental. La parte Norte de los Andes Centrales se articula únicamente sobre una gran cordillera (Occidental/Oriental) generando en su borde oriental una vasta cuenca de Antepaís.
Figura 1.Efectos de subducción en el continente. pág. 5
-
Los Andes Meridionales: Se desarrollan entre 40º y 55º de latitud S.
Este segmento es interpretado como resultado de la subducción de las placas Nazca, Antártica y Scotia debajo de la placa continental.
Figura 2. Placas Nazca, Antártica y Scotia.
Figura 3. División de la Cordillera de los Andes.
En el Perú en las rocas paleozoicas, se puede reconocer la Orogenia Caledónica en el Noroeste y la Orogenia Hercínica en la Cordillera Oriental, con dos ciclos sedimentarios: uno en el Paleozoico inferior y otro en el Paleozoico superior, culminando cada uno de ellos con una fase de deformación. Se reconoce así como Fase Eohercínica la primera de ellas (340 M.A.), como Fase Tardihercínica la segunda (280 M.A.), y como Fase Finiherciniana la última. (Bernard Dalmayrac, 1988). En las rocas mesozoicas y cenozoicas se reconoce el Ciclo Andino, comprendiendo en él varias etapas de sedimentación y varias fases de deformación, siendo las principales de ellas, tres “fases tectónicas” definidas por Gustav Steinmann (1929 ), Fase Peruana ocurrida en el Cretácico superior, luego la Fase Incaica en el Eoceno - Oligoceno, seguida después por la Fase Quechua (Mioceno) y otras en el Plioceno y comienzos del Cuaternario.
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Benavides-Cáceres considera que la Cordillera de los Andes es el resultado de tres grandes ciclos geodinámicos: Precámbrico, Paleozoico Temprano a Triásico Tardío y Triásico hasta la actualidad. El último ciclo
incluye una primera fase del Triásico Tardío temprano – Senoniano, que era básicamente extensional y de atenuación cortical. En el Cenozoico esta fase se caracteriza por la repetición de los pulsos de compresión y la presencia a lo largo del margen continental de un arco magmático con una intensa actividad plutónica y volcánica. Durante esta fase, una secuencia de episodios de “compresión”: Peruana (84-79 Ma), Incaica I (59-55 Ma), Incaica II (43-42 Ma), Incaica III (30-27 Ma), Incaica IV (22 Ma), Quechua I (17 Ma), el Quechua II (87 Ma), Quechua III (5-4 Ma), y Quechua IV (Pleistoceno temprano) formaron tres fajas plegadas y corridas importantes. Para Pardo-Casas y Molnar (1987), los periodos de rápida convergencia correlacionan notablemente bien con dos de los periodos de alta actividad tectónica en los Andes Peruanos; la Fase Inca (Eoceno tardío) y la Fase Quechua (Mioceno – Plioceno). Las correlaciones de rápida convergencia entre
la Placa de Nazca y Sudamérica corresponde a tiempos en que el plegamiento y fallamiento inverso eran particularmente activos y las de baja convergencia cuando la actividad tectónica ha estado relativamente quieta.
3.1.1 Fase Mochica Después de la depositación
de las secuencias sedimentarias y
volcánico-sedimentarias del Jurásico-Cretácico medio; en el Albiano superior Cenomaniano Temprano, se da inicio a la formación de la Subducción de la Placa Farallón por debajo de la Placa Sudamericana y del levantamiento precoz de la Cuenca Peruana, la cual corresponde a su vez, a la primera abertura del atlántico sur a nivel de las placas de América y Africa; (Pindell et al 1990). Estos primeros eventos compresionales ocasionaron una serie de pliegues distribuidos en la región costera y parte de la Cordillera Occidental del Norte del Perú (W. S. Pitcher et al, 1975; F. Megard, 1984), los cuales se hallan
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asociados a gabros sintectónicos que a su vez son cortados por intrusiones granitoides del Batolito de la Costa.
3.1.2 Fase Peruana La Fase Tectónica Peruana, es un evento de deformación “compresional”, que afecta principalmente la Costa, Cordillera Occidental y el Altiplano. Durante el período de “compresión” de la Fase Peruana, se habrían producido áreas de debilidad por fracturas a nivel del frente andino, lo que habría facilitado el subsecuente emplazamiento del Batolito de la Costa cortando las series plegadas mesozoicas. La fase peruana comenzó en la margen peruana durante el Coniaciano basal, culminó durante el Campaniano superior , y fue seguida por
una
remisión durante el Maestrichtiano (Etienne Jaillard, 1992). De un punto de vista tectono-sedimentario, se pudo establecer la siguiente cronología: -
Coniaciano basal: llegada abrupta de material detrítico arcillos; levantamiento y erosiones locales, más marcadas en el Sur y el Oeste;
-
Coniaciano superior-Santoniano basal: débiles
deformaciones
locales, levantamiento de la zona costera, y aislamiento de la cuenca marina oesteperuana; la emersión casi general del Santoniano superior es debida a la conjunción de una regresión eustática y del levantamiento progresivo de la margen sin deformaciones importantes, y es seguida por una transgresión de origen eustático en el Campaniano medio; -
Campaniano
superior: cabalgamientos y deformaciones en el
Suroeste del Perú, generalización de la sedimentación de Capas Rojas en la parte
este
de
la
cuenca
occidental,
e
inicio
de
la
sedimentación arenosa en la cuenca oriental. El Maestrichtiano es un periodo de calma tectónica expresado por transgresiones marinas breves las cuales cubrieron la cuenca oriental. La paleografía del Maestrichtiano muestra que la cuenca oriental se convertía en la cuenca de antepaís de los incipientes Andes.
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3.1.3 Fase Incaica (Tectónica Inca) Es la fase más importante del ciclo andino, afecta principalmente a los segmentos Norte y Central del Perú que presentan una deformación más que el Sur. Benavides-Cáceres subdivide en cuatro Eventos (Inca I – Inca IV). El Paleoceno superior está marcado, a nivel del Pacífico Sur, por una modificación de la dirección de convergencia. Esta modificación constituye el primer evento del periodo de reorganización de la geometría de las placas a la escala del planeta que caracteriza el Eoceno.
La crisis tectónica Inca I (59-55 Ma) coincide con un cambio de dirección y con un aumento de la velocidad de convergencia entre las placas Farallón y sudamericana que se producen alrededor de la anomalía 25 (Pilger, 1984; Pardo-Casas y Molnar, 1987). Esta fase está caracterizada por el intenso plegamiento (fajas de orientación NO – SE) y fallamiento (rumbo NE) en rocas sedimentarias del Cretáceo. Como resultado de esta fase, discordantemente a las rocas mesozoicas, se inicia la depositación de los Volcánicos Llama (55 Ma; Benavides, 1999; Noble et al. 1990). La reconstrucción de Pardo-Casas y Molnar (1987) determinan una fuerte velocidad de convergencia para el periodo que va de algunos millones de años antes de la anomalía 21 a algunos millones después de la anomalía 18. El periodo de fuerte velocidad cubriría el Eoceno inferior y medio, es decir correspondería a una subducción plana (Carlotto et. al) y coincidiría con el inicio del evento tectónico Inca II considerada como la principal fase de acortamiento de los andes peruanos, que desarrolla principalmente el cinturón intensamente deformado y plegado al este de la Cordillera Occidental. Las estructuras incaicas de esta parte fueron profundamente recortadas por erosión subsiguiente y cubiertas discordantemente más hacia el noreste por conglomerados y rocas volcánicas datadas de alrededor de 40 M.A. (D. C. Noble y otros, 1974, 1979).
La Fase Inca II, se caracterizó por una deformación “compresiva” cuya máxima expresión se sitúa hacia los 43 – 42 Ma (Noble, et al, 1988 – 1989). pág. 9
Hay un aumento de la velocidad de convergencia, la deformación afecta a todo el basamento sedimentario Cretáceo, originando plegamientos subpararelos de dirección WNW – ESE y fallas inversas de tendencia NW a WNW. Seguida de esta fase inicia la depositación del Volcánico Chilete, Formación Porculla.
La Fase Inca III (30 – 27 Ma), coincide con disminución de la tasa de convergencia durante el Oligoceno, dando como resultado la disminución del vulcanismo, la dirección de convergencia a rotado en sentido horario hasta E – W, producto de la ruptura de la placa Farallón.
La última Fase Incaica (Fase Inca IV, 23 – 22 Ma). Corresponde al reinicio de la alta convergencia de placas. Se produce el magmatismo que se asocia al primer evento de emplazamiento de sistemas porfiríticos en Cajamarca (Camus, 2007), que se hospedan en rocas mesozoicas deformadas. Uno de los principales factores que controló el magmatismo (plutonismo – volcanismo) en el norte del Perú, fue la dirección del movimiento de las placa tectónica oceánica (placa de Nazca) y sus diferentes razones de convergencia. Antes del Mioceno la placa de Nazca/Farallón tenía una dirección de convergencia NE (Pardo-Casas y Molnar, 1987) y la convergencia actuaba alternadamente entre razones altas y bajas. Estas razones se desarrollaron a su vez paralelo a las fases tectónicas Inca II y III (Benavides-Cáceres). Fue durante el Mioceno temprano que la actividad magmática se reinició. El magmatismo se encontró temporalmente ligado a la fase Inca IV (22 Ma; Benavides-Cáceres) y está acompañada de una alta razón de convergencia. La característica tectónica más importante del Mioceno temprano fue la rotación en sentido del reloj de la dirección de convergencia de la placa de Nazca (Pardo-Casas y Molnar, 1987) (Figura 6).
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Figura 4. Posiciones de la placa de Nazca (Farallón), a través del tiempo geológico, interpretando mediante anomalías magnéticas. (Pardo-Casas y Molnar, 1987) En el Ecuador la fase tectónica Inca se pone en evidencia por los siguientes argumentos: a. Entre 34 – 37 Ma en la Costa se registra un hiato sedimentario (Benítez, 1995), b. En la Cordillera Real existe una alta tasa de exhumación entre 43 y 30 Ma (Spikings et al., 2000), c. En el área de la cuenca de Cuenca se depositan los sedimentos con el aporte de la Cordillera Real de la Formación Quingeo (Hungerbühler et al, 2002) y d. Entre 42 y 37 Ma se tiene una alta taza de convergencia (150 mm/a) en una dirección N 70° (Pardo – Casas & Molnar, 1987). Todos estos criterios indican que la Unidad Macuchi se acrecionó al continente en forma oblicua, durante el Eoceno tardío, deformando al Grupo Angamarca, la Unidad Yunguilla y emplazando tectónicamente escamas de la Unidad Pallatanga al interior de las mismas. Esta segunda acreción ocurrió a lo largo de la falla Chimbo – Cañi entre 2° S y 3° S y a lo largo de la falla Toachi – Toacazo entre 0° S y 1° S (McCourt et al, 1997; Dunkley y Gaibor, 1998; Boland et al., 2000) pág. 11
3.1.4 Fase Quechua El período tectónico Quechua corresponde a una aceleración de la convergencia entre la placa Nazca y la placa sudamericana, después del cambio de dirección de convergencia a los 26 Ma (anomalía 7). Esta convergencia se caracteriza por una tasa importante, superior a 8 cm/a hasta 11 cm/a a los 10°S y una dirección casi perpendicular a la fosa Perú-Chile. Para Sébrier y Soler (13), durante este paroxismo tectónico (período Quechua) el desplazamiento de la placa sudamericanana hacia el oeste (tasa de abertura rápida del Océano Atlántico ecuatorial) está compensado por el acortamiento de los Andes.
Figura 5. Convergencia entre la placa Nazca y la placa sudamericana. Durante la fase Quechua se formó la superficie de erosión Puna, notoria en el flanco Oeste y Este de la cordillera Occidental; en las cordilleras mismas la superficie desaparece bajo una gruesa cubierta de productos volcánicos Pliocuaternarios. Este período se caracteriza por una intensa actividad magmática efusiva e intrusiva. Tectónicamente este período corresponde a la estructuración de los Andes tal como se presentan hoy en día, debido a un largo período de deformación en compresión que afecta los Andes centrales en su totalidad. Benavides-Cáceres también subdivide esta Fase en 4 eventos (Quechua I – Quechua IV) aunque otros autores sólo consideran tres. pág. 12
La fase tectónica Quechua I (Mioceno Temprano) se describe bien en el Perú central dónde existen evidencias de la reactivación de la Faja Plegada del Marañón (Soulas, 1977), y en el norte del Perú dónde los volcánicos subhorizontales del Mioceno Temprano (Volcánico San Pablo) están cubriendo a las rocas plegadas del Mesozoico y Cenozoico (Noble, y otros, 1990). El análisis estructural sugiere que el acortamiento fue aproximadamente E-W (Soulas, 1977).
La Fase Quechua II (Mioceno Medio) también está bien documentado y sigue la dirección de acortamiento del Quechua I (Mégard, 1984). Esta fase culmina con la depositación del Volcánico Huambo (9- 5 Ma)Realmente la faja plegada y sobreescurrida Subandina, que originalmente se pensó era principalmente de edad Miocenica Tardía (Quechua III), es el resultado de la deformación episódica que involucró las tres fases de deformación Quechua como lo sugiere la deformación de las molasas asociadas (Aleman y Marksteiner, 1997). Desde tiempos del Plioceno, los Andes se levantaron por lo menos 3,000 metros. La Faja Plegada y Sobre-escurrida del Subandino continúa su propagación al antepaís. Sin embargo el alto andino y las tierras bajas del Pacífico experimentaron fallas de rumbo e inversión de fallas (Sébrier y Soler, 1991).
El último evento de la Tectónica Quechua (Quechua IV) conocida por algunos autores como Fase Tectónica Pliocena es la responsable de la totalidad del levantamiento de los Andes, el mayor levantamiento se ha producido en el Plio-Cuaternario; según B. Dalmayrac et al. (1988), dicho levantamiento es del orden de 200 m., el cual es evidenciado por el encajonamiento profundo de los valles andinos. En el Ecuador, en la Cordillera Real se tiene una alta tasa de exhumación entre 23 y 15 Ma. Pudiendo ser el efecto de un cambio en los vectores de subducción de placas durante el Mioceno temprano (Spikings et al., 2000). Una alta razón de exhumación en la Costa refleja la existencia de un evento tectónico conocido como fase Quechua I. Alrededor de 9.5 Ma se tiene una inversión tectónica en el área de antearco, reflejando el inicio de la compresión Este – Oeste (Hungerbühler et al., 2002). En la Cordillera Real pág. 13
alrededor de 9 Ma existió una reactivación de fallas con desplazamiento alrededor de 1.5 km en el Terreno Loja. La falla de los Llanganates pudo haber sido reactivada en régimen compresivo con un desplazamiento vertical (Spikings et al., 2000). Todo indica la existencia de una nueva fase tectónica denominda Quechua II. En el Mioceno tardío un cinturón volcánico contínuo, localizado aproximadamente a lo largo del frente volcánico actual. Se considera en base a esta evidencia que una fase tectónica actuó hace 5 Ma, evento conocido como fase Quechua III. En el límite inferior del Cuaternario, se produce una de las principales etapas de inversión tectónica de la Cuenca Oriente, siendo responsable del levantamiento de la Zona Subandina, evento que levanta toda la columna sedimentaria de la cuenca Oriente, la que involucra hasta lahares y terrazas Cuaternarias. Esta fase tectónica es conocida como Quechua IV, la que viene ocurriendo desde hace 2 Ma.
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Figura 6. Cuadro Geocronológico, Estratigráfico y Tectónico de Cajamarca, ORBASA – 2013.
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IV.
BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFÍA -
A drian
J.
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TECTONO-
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VOLCÁNICOS Y SEDIMENTARIOS DEL CENOZOICO DEL SUR DE MENDOZA-ARGENTINA (35º-37ºS Y 69º30’W)”, Andean Geology 38 (1): 198-218. January, 2011 -
https://sites.google.com/a/unc.edu.pe/orbasa/archivos/geologia-delperu
-
http://aprendiendogeografiaescolar.blogspot.pe/2013/06/bordes-de-lasplacas.html
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V.
ANEXOS
5.1 Principales fases tectónicas de deformación andina La deformación andina es el resultado de la aplicación de las fases tectónicas siguientes:
5.1.1 Fase Tectónica Tardihercínica: Edad Intrapérmico (Paleozoico superior) - esfuerzos en compresión Fracturó al continente único denominado “Pangea”, dando lugar a la formación de ocho placas tectónicas primigenias de evolución reciente. Las placas del Pacífico Sur (hoy Placas de Nazca y Cocos), Sudamericana y Africana son algunas de éstas. Se caracterizó por presentar fallas de desgarre profundas que fracturó longitudinalmente al continente sudamericano, dos de estas fallas son las que habrían fracturado el Borde Oeste de la Placa Sudamericana y afectado toda la litósfera, formando una franja longitudinal limitada al Oeste por la falla que daría origen a la zona de subducción
y al Este la falla que limitaría a la
Cordillera de la Costa, cuyo basculamiento del bloque formado, habría hundido en el mar parte del extremo Oeste de la Placa Sudamericana para dar origen a la “Cuenca Sedimentaria Peruana”.
5.1.2 Fase de Sedimentación de la Cuenca Peruana Funcionó durante el Triásico-Jurásico, Cretáceo inferior y parte del Cretáceo superior (CenomanianoConiaciano), con dos tipos de sedimentación bien marcada: al Oeste, una facie sedimentaria-magmática (volcánica e hipabisal), denominada “Eo-Geosinclinal Andino”; y al Este, una facie netamente sedimentaria sin interrupciones magmáticas, denominada “MioGeosinclinal Andino”. La Cuenca Peruana durante su sedimentación estuvo afectada por esfuerzos tectónicos en tracción de la Fase Nevadiana, de edad Jurásico superior (Malm: ± 150 MA).
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5.1.3 Fase Tectónica Intracretácea: edad Cenomaniana - coniaciana (10080 ma) - esfuerzos en compresión Da inicio a la formación de la Subducción de la Placa de Nazca por debajo de la Placa Sudamericana y del levantamiento precoz de la Cuenca Peruana, asociada a la intrusión de las rocas básicas del Batolito de la Costa (gabrodiorita), plegamiento flexural en zona de costa y fases de mineralización.
5.1.4 Fase Tectónica Peruana: Edad Cretácea terminal (65-70 ma) esfuerzos en compresión Es la responsable del esbozo de la Cordillera de los Andes y del levantamiento definitivo de la Cuenca Peruana por encima del nivel del mar. Está asociada al grueso de las intrusiones del resto del Batolito de la Costa, a fases de mineralización y a sedimentación molásica (Formación Casapalca).
5.1.5 Fase Tectónica Inca: Edad Eoceno Superior- Oligoceno inferior esfuerzos en compresión (equivalente a la Fase Pirineana de Europa) En zonas de cordillera está asociada a vulcanismo continental (Volcánico Calipuy inferior), intrusiones magmáticas (dioritas-monzonitas), fases de mineralización, sedimentación molásica y flish.
5.1.6 Fase Tectónica Quechua: Edad Mioceno (8-21 ma) - esfuerzos en compresión (equivalente a la Fase Alpina de Europa) Es la responsable de la formación y diseño definitivo de la Cordillera de los Andes, modelando su actual configuración morfotectónica; está asociada al magmatismo extrusivo de la parte superior del Grupo Calipuy, magmatismo intrusivo del Batolito de la Cordillera Blanca, fases de mineralización, reservorios de hidrocarburos y sedimentación molásica.
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5.1.7 Fase Tectónica Pliocena: edad 2 a 4 ma - esfuerzos en compresión y tracción Asociada a magmatismo extrusivo e hipabisal, causante de la última fase de mineralización de los Andes.
5.1.8 Fase Pleistocena (Cuaternario): edad 1.8 a 0.01 ma - en tracción y compresión Se caracteriza por el levantamiento del litoral peruano (Tablazos Marinos) y la reactivación cuaternaria de fallas antiguas en zonas de cordillera.
5.1.9 Reajustes holocenos (Cuaternario reciente) de las Placas de Nazca y Sudamericana: 10 000 años (0.01 ma) a la fecha - esfuerzos en compresión y tracción Asociada a la reactivación de fallas antiguas de basamento, actividad sísmica y volcánica reciente.
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