Facultad de Ingeniería Departamento Ciencias de la Tierra Geología, sede Concepción
BORDE COSTERO ENTRE 37.2°S y 38.1°S” “INFORME TERRENO
VIII REGIÓN DEL BIOBÍO Asignatura Geología Estructural y Análisis Numérico Profesor Cátedra Cristian Vera Soriano Alumnos Fabian Chang Marín José Felipe Fuentealba Juan Pablo Velásquez
Concepción, 17 de noviembre 2017
INDICE
1.
2.
3.
INTRODUCCIÓN INTRODU CCIÓN ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .................. 3 1.1
Objetivo general .................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................... ........................... .......... 3
1.2
Objetivos Objetivo s específicos específico s................................. ................ ................................... ................................... ................................... ................................... ..................... .... 3
1.3
Ubicación Ubicació n y accesos ................................... .................. ................................... ................................... ................................... ................................... ..................... .... 3
1.4
Metodología Metodolo gía de terreno .................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................. ............... 4
1.5
Marco Geológico. Geológico . ................................... .................. ................................... ................................... ................................... ................................... ........................ ....... 5
1.5.1
Complejo metamórfico metamór fico Colcura. ................................. ................ ................................... ................................... .............................. ............. 5
1.5.2
Formación Formació n Curanilahue Curanila hue ................................. ............... ................................... ................................... .................................... ........................... ......... 6
1.5.3
Formación Formació n Santa Juana ................................. ............... ................................... ................................... .................................... ........................... ......... 6
1.5.4
Formación Quiriquína.................................................................................................. Quiriquína.................................................................................................. 6
1.5.5
Serie Oriental .................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................... ........................ ....... 7
ANÁLISIS CINEMÁTICO ................................... .................. ................................... ................................... ................................... ................................... ........................ ....... 7 2.1
Estructuras Estruct uras de deformación dúctil: ................................... ................. ................................... .................................. ................................. ................ 7
2.2
Estructuras Estruct uras de deformación Frágil ................................. ............... ................................... .................................. .................................. ................. 11
ANÁLISIS DINÁMICO .................................. ................ ................................... .................................. ................................... ................................... ............................ ........... 12 3.1
Estructuras Estruct uras de deformación dúctil. ................................... ................. ................................... .................................. ............................... .............. 12
3.2
Estructuras Estruct uras de deformación frágil. ................................. ............... ................................... .................................. .................................. ................. 15
4.
EVOLUCIÓN EVOLU CIÓN TECTÓNICA ................................. ................ ................................... ................................... ................................... ................................... ...................... ..... 16
5.
CONCLUSIÓN CONCLUSI ÓN ................................. ................ .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ...................... .... 17
6.
BIBLIOGRAFÍA BIBLIO GRAFÍA ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .................... 20
1. INTRODUCCIÓN 1.1
Objetivo general
Determinar el contexto geológico de la zona, mediante una correlación de análisis de datos estructurales en base a el reconocimiento reconocimiento de estructuras en los distintos afloramientos identificados en los sectores de Playa blanca, Colcura, Chivilingo, Patagual, Santa Juana, Cocholgüe, Burca y Purema.
1.2 • • • • • •
Objetivos específicos
Identificación de estructuras geológicas. Medición de las estructuras. Ploteo de datos en Stereonet y Dips. Interpretación de tipos de esfuerzo. Descripción de fábricas tectónicas. Reconstrucción geodinámica de la zona de estudio.
1.3
Ubicación y accesos
La zona de estudio se encuentra localizada en gran parte del borde costero de la región del Bío-Bío B ío-Bío y en sectores localizados de la cordillera de la costa. Los accesos a los diferentes puntos de estudios se pueden separar desde Concepción hacia el sur y hacia el norte siguiendo la ruta 160 y 150 respectivamente. Desde Concepción hacia Playa Blanca se debe seguir la ruta 160 por alrededor de 34 Km, tomando el respectivo desvío en el By-pass Coronel hasta llegar al punto de destino, luego se puede seguir por la ruta 160 hasta llegar a Colcura por unos 9,5 Km en dirección sur y finalmente de Colcura a Chivilingo también se debe seguir por la ruta r uta 160 hacia el suroeste por 7,5 Km. El segundo tramo de regreso se debe hacer por la ruta 160 hacia el norte e ingresar a la Ruta O-852 en dirección a Patagual, esto es en dirección Este desde la misma ruta 160, ingresando al sector de Cerro Corcovado y siguiendo directo al Este a la Ruta O-852. Finalmente se accede a la ruta 156 hasta llegar a Santa Juana. La ruta 150 desde Concepción lleva directamente a la comuna de Tomé en dirección Noroeste, desde Tomé se debe seguir hacia la ruta O-274 para llegar a la Caleta Cocholgüe, luego se debe regresar por la misma ruta hasta a acceder esta vez a la ruta O-14-N en direción Norte por aproximadamente 23 Km hasta llegar a la Playa Burca. Finalmente, para acceder a la Playa Purema se debe seguir la ruta O-14-N en dirección Noreste por 6 Km aproximadamente. Paradas P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Coordenada 37° 3'32.06"S/ 73° 8'31.98"O 37° 7'7.05"S/ 73° 9'17.89"O 37° 9'8.90"S/ 73°11'7.58"O 37° 2'53.63"S/ 73° 3'35.68"O 36°35'19.62"S/ 72°57'24.19"O 36° 48.749'S/ 72°58'52.70"O 36°28'38.45"S/ 72°54'45.37"O 36°26'38.16"S/ 72°53'11.45"O
Tabla n°1 Paradas, coordenadas y accesos .
Localidad Playa Blanca Colcura Chivilingo Patagual Santa Juana Cocholgue Playa Burca Playa Purema
Acceso Ruta 160 Ruta 160 Ruta 160 Ruta O-852 Ruta 156 Ruta 150 Ruta O-14-N Ruta O-14-N
Sistema de coordenadas WGS 1984 UTM Zona 18S
Concepción-Tomé. omé. Elaborado por J. Velásquez. Geología Estructural Fig. 1. Mapa geográfico Zona de estudio, Concepción-T y Análisis Numérico.
1.4
Metodología de terreno
Esta etapa constó de la búsqueda de material bibliográfico e imágenes satelitales en una fase inicial para lograr un acercamiento de las nociones generales de la geología correspondiente a la zona de estudio junto con la preparación de los materiales necesarios para el trabajo de campo, tales como brújulas, geoflex, martillo, huinchas métricas y lupas 20X.
El trabajo de terreno se llevó a cabo en dos días diferentes; siendo el primero el viernes 27 de octubre del 2017, en las localidades de Playa blanca, Colcura, Chivilingo, Patagual y Santa Juana; y posteriormente el sábado 04 de noviembre del mismo año, se accede a las zonas aledañas a la comuna de Tomé, específicamente especí ficamente a los sectores de, caleta Cocholgüe, Playa Burca y Playa Purema. En Ambos días se comenzó saliendo de la Universidad Andrés Bello, sede Concepción a las 08:30 de la mañana aproximadamente. Se realiza la toma de datos de los distintos afloramientos observados en los diferentes sectores de interés a través de la l a brújula tipo Brunton para fallas, pliegues, estratificaciones, esquistosidades y diaclasas, para estas últimas también fue necesario el uso de huincha para poder contabilizar y orientarlas en un rango de dos metros de extensión. En la etapa final se procede al ordenamiento de los datos y apuntes tomados por los integrantes del presente grupo en todos los puntos de estudios con la finalidad de digitalizar la información. Una vez terminada la etapa anterior se procede al ploteo de datos utilizando los programas Stereonet y Dips, mediante los cuales se analizan y definen las conclusiones respecto a toda la información obtenida en terreno.
1.5
Marco Geológico.
En la zona de estudio se reconoce una secuencia de rocas metamórficas y sedimentarias de variadas litologías, tales como metarenitas, metapsamitas, pizarras, esquistos, areniscas, lutitas y fangolitas las cuales se disponen entre la latitud 36°53’-37°16’ sur y longitud 73°13’72°48’ oeste, de modo alternado presentando cambios mineralógicos y de deformación, que representan variaciones tanto en el grado metamórfico como en las variaciones sedimentológicas de esta zona. El área de estudio abarca también diferentes formaciones en orden de estudio se tomaron datos en la formación Curanilahue, así como también en parte del complejo metamórfico Colcura y Santa Juana. En segunda instancia se trabajó en la formación Quiriquína y en parte de la serie metamórfica oriental definida por Miyashiro (1961). 1.5.1 Complejo metamórfico Colcura. El Complejo Metamórfico Colcura, de acuerdo con sus características litológicas y los tipos de metamorfismo definidos, agrupa a la Serie Oriental y Serie Occidental, cuyos afloramientos se distribuyen a lo largo de toda el área de estudio. Se componen de metapsamitas y metapelitas con diferentes grados de metamorfismo, encontrándose filitas, pizarras, esquistos micáceos, esquistos de andalucita y estaurolita, esquistos verdes y esquistos grises. Ambas series forman parte del Basamento Metamórfico de Chile Central y representan las unidades litológicas más antiguas del área de estudio, de edad paleozoica, y junto con las unidades intrusivas Hualpén, Concepción y Fundo Colcura, constituyen el basamento para posterior depósito de las secuencias sedimentarias mesozoicas y cenozoicas.
1.5.2 Formación Curanilahue Definida en la localidad de Curanilahue por Muñoz Cristi (1956 en Pineda, 1983). Corresponde a una secuencia depositada durante el Eoceno Inferior y que aflora a lo largo de una franja NNE-SSO, paralela a los afloramientos de la Formación Quiriquina. Su potencia alcanza los 400 m y se divide en tres miembros: Miembro Lota, basal, depositado en un ambiente continental, compuesto por areniscas, conglomerados finos, lutitas y 9 mantos de carbón; Miembro Intercalación, formado por areniscas verdes fosilíferas depositadas en un ambiente marino costero; y Miembro Colíco, secuencia superior de origen continental, donde también destaca la presencia de mantos de carbón (Mendoza, 2001). Sobreyace en concordancia a la Formación Quiriquina e infrayace en la misma condición a la Formación Boca Lebu (Mendoza, 2001). Según Salazar (2004), se puede considerar equivalente a la Formación Cosmito y la Formación Cerro Alto. 1.5.3 Formación Santa Juana Esta unidad fue observada por Tavera en 1960, quien distingue tres secciones en la secuencia sedimentaria: una sección continental inferior (Miembro Quilacoya) con mantos de carbón, abundantes plantas, una sección marina (Miembro Unihue) de litología arcillosa con intercalación de arenisca, en la cual el autor menciona la presencia de contenido faunístico junto con impresiones de plantas; y finalmente una sección límnica superior (Miembro Talcamávida-Gomero) caracterizada por arcillas arenosas y areniscas finas, con contenido fosilífero de flora. Por la fauna y flora fósil encontrada le asigna a la unidad una edad Cárnico Inferior a Rético. Posteriormente, Cucurella (1978) distinguió estas rocas como Sistema Triásico, subdividiéndola en cuatro miembros: Miembro 1 continental, compuesto por ruditas y arcosas; Miembro 2 continental, constituido por arenitas y lutitas; Miembro 3 marino, integrado por ruditas, arenitas y lutitas, y el Miembro 4 de transición, conformado por arenitas, lutitas y ruditas. Últimamente, Nielsen (2005) realiza un nuevo estudio sedimentológico, en el cual propone un nuevo modelo de facies considerando variaciones laterales en la cuenca. El autor distingue las siguientes facies: Facies 1, detritos de granitoide; Facies 2, conglomerados y arcosas; Facies 3, areniscas y limolitas; Facies 4, limonitas y fangolitas; Facies 5, lutitas negras; Facies 6, areniscas y limolitas; Facies 7, areniscas masivas y Facies 8, limolitas marinas. De acuerdo con el contenido de flora y fauna encontrado se le asigna una edad probable Cárnico. 1.5.4 Formación Quiriquína Biró (1982), define formalmente a la Formación Quiriquina designando su localidad tipo en la Bahía las Tablas, al NO de la Isla Quiriquina y como localidad paratipo la Caleta Cocholg üe. e. Los principales afloramientos de esta unidad se encuentran en la Isla Quiriquina, en la Bahía de Concepción, en diversos cerros islas de la intercomuna Concepción – Talcahuano y en el puerto de San Vicente. Corresponde a una secuencia sedimentaria marina, formada por un
conglomerado basal, areniscas verdes fosilíferas (Cardium sp., Pacitrigonia sp.) con concreciones calcáreas con ammonites (Biró, 1982) depositada en un ambiente que sugiere estadios típicos de una secuencia siliciclástica transgresiva con influencia de tormentas, desde el Intertidal hasta el Subtidal relativamente profundo (Salazar, 2004). Su espesor ha sido calculado en su localidad tipo y paratipo por diversos autores, obteniendo los siguientes resultados, Biró (1982): 139,21 m y 95,6 m, respectivamente; Stinnesbeck (1986): 83,8 m y 57,7 m y Salazar (2004): 65 m y 45 m. La Formación Quiriquina sobreyace en inconformidad a las rocas metamórficas e intrusivas el Basamento Paleozoico e infrayace en paraconformidad con superficie de erosión bajo la Formación Cerro Alto (Frutos y otros, 1982 en Salazar, 2004), Formación Cosmito o Curanilahue, y a los depósitos del Cuaternario (Salazar, 2004). La edad de esta secuencia fue asignada por Biró (1982) como Campaniano – Maastrichtiano, basado a los fósiles marinos presentes. Por otro lado, Salazar (2004) conjugando las edades para distintas biozonas, estima un rango desde la parte superior del Maastrichtiano Inferior y/o el comienzo del Maastrichtiano Superior hasta la parte superior del Maastrichtiano Superior, pero no llega hasta el final del Maastrichtiano. 1.5.5 Serie Oriental La Serie Oriental está compuesta principalmente por filita, pizarra, metarenita, esquisto y en menor proporción gneiss (Hervé, 1977). Localmente se encuentran rocas calcosilicatadas, rocas córneas y migmatitas, éstas últimas localizadas en el contacto con el Batolito Costero del Sur (BCS). Hervé (1977) reconoce dos eventos de deformación en esta secuencia: el primero, asociado a un metamorfismo de tipo Barroviano (presión y temperatura intermedias), evidenciado por la presencia de porfidoblastos de biotita, granate y estaurolita y caracterizado por una foliación principal S1 paralela a la estratificación original S0. Por otro lado, otros autores señalan que este primer evento correspondería más bien a un metamorfismo de bajo grado desarrollado en la zona de retro-prisma en un complejo de acreción (Willner y otros, 2001; Hervé y otros, 2007). A este metamorfismo regional, se sobre impone un metamorfismo tipo Buchan (alta temperatura y baja presión), generado por la intrusión del Batolito Costero del Sur de edad Paleozoico Superior, y responsable de la generación de una zonación mineral en una franja de 20 a 30 km paralela al borde intrusivo, caracterizada por biotita, andalucita y sillimanita lo que ocurre contemporáneo a los procesos de deformación responsables de generar la foliación S2. 2. ANÁLISIS CINEMÁTICO 2.1
Estructuras de deformación dúctil:
A lo largo del sector de estudio se visualizó con facilidad un gran número de deformaciones, las cuales fueron sometidas a diversos esfuerzos en profundidad, expuesto a altas temperaturas, donde el material se comporta de manera dúctil. En este caso es
afectado por esfuerzos tectónicos compresivos los cuales deforman la roca sin llegar a romperla generado como forma resultante una serie de ondas sucesivas, estas quedan expuestas a la superficie como resultado del alzamiento tectónico, debido al fenómeno de subducción.
En el borde SW de la zona de estudio P2 (ver Fig.1) se puede visualizar un pliegue de gran dimensión, en el cual al interior de sus flancos se generan micropliegues, donde se puede notar que los flancos de éstos se encuentran muy próximos entre ellos, específicamente con ángulos aproximado que oscilan entre 10° a 25°, además su plano axial se encuentra cercano a la horizontal, se puede asumir por el principio de horizontalidad que en un comienzo estas se encontraban de forma horizontal en un estadio S 0, luego comienza el plegamiento de estos estratos generando un anticlinal en un estadio S 1, finalmente y debido a la presión litostatica del material suprayacentes en la zona del prisma de agresión se generan los micropliegues en los flancos en un estadio S 2. Conforme avanzamos hacia el norte por el mismo borde costero llegamos a P3 (ver Fig.1), donde se pueden apreciar dos pliegues, un anticlinal y un sinclinal cerrado (Fig.4) (con un ángulo interlimbal aproximado de 40°), con su plano axial inclinado, buzando dirección noroeste, además se puede distinguir pliegues festoneados, los que se formaron producto de la deformación de material incompetente (pizarras) y otro competente (cuarzo) bajo movimientos de cizalla, estos pliegues se formaron en un estadio previo al de los boudinages (Fig.3.). Hacia el noreste, específicamente en la localidad de Patagual P4 (Fig.1) se logra observar el afloramiento de capas plegadas, correspondiente a un pliegue anticlinal y sinclinal, al costado de la ruta de la madera, donde este último se ve afectado por una falla de tipo inversa. En el caso del anticlinal se puede apreciar que su plano axial se encuentra inclinado, buzando en dirección noreste, al mismo tiempo se puede apreciar que los flancos izquierdos se encuentran buzando casi en la vertical y es notorio la erosión sufrida por las líneas de charnela de la parte más superficial (Fig.4 A).
A Fig. 2. A) 2. A) Pliegue sinclinal cerrado. B) Pliegue Anticlinal
B
σ3
C
σ1
Fig. 3. Boudinage.
Adentrándonos hacia el lado este de la zona de estudio, casi al borde del río Bío bío, en la localidad de Santa Juana P5 (Fig.1) Es posible distinguir un afloramiento plegado a un costado de la ruta 156, en este caso se diferencia un pliegue entre anticlinal y sinclinal, los cuales se ven afectados por dos fallas f allas inversas, las cuales van afectando de manera distinta a los estratos, en este caso tenemos un pliegue de propagación de falla (Fig. 4B), que va acompañado de un cabalgamiento de los estratos en la l a parte superior(aproximadamente superior(aproximadamente de 15°), donde el pliegue se acomoda a medida que avanza avanza la falla (fig 4B).
A
B Fig. 4. A ) Pliegue Anticlinal con plano axial inclinado con falla inversa (línea punteada color azul). B) De izquierda a derecha, pliegue de propagación.
Ya en la zona noroeste de nuestra zona de estudio P7 (Fig.1) se puede apreciar un pliegue acostado dispuesto de forma vertical, donde se puede apreciar con claridad pliegues anticlinales y sinclinal, de donde se tomaron datos de estratificación (S 0) y esquistosidad asociada a plegamiento (S 1), teniendo en cuenta tanto el material incompetente (metapelitas) y material competente (metasamita). Los datos se tomaron dividiendo el afloramiento en 3 pliegues (AB, BC y CD). En la zona más septentrional P8 (Fig.1) se puede apreciar Ꝺ un1pliegue pli egue acostado dispuesto de forma vertical, donde se puede distinguir con claridad tanto pliegues anticlinales como sinclinal, en el cual se tomaron datos de los flancos teniendo en cuenta tanto el material incompetente (metapelita) y el material competente (metasamita), para la toma de datos se dividió el afloramiento en 3 pliegues (1-2, 2-3 y 3-4). Además, de los datos de esquistosidad asociada a plegamiento tomados tomados cercano a la zona axial del pliegue 2-3 2 -3 (Fig. 5).
D 50 cm
A
C
B sinclinal Fig. 5. Ilustración de pliegue anticlinal – sinclinal Burca.
2.2
Estructuras de deformación Frágil
A lo largo del sector de estudio se pueden apreciar fallas de tipo normal e inversas, las cuales son roturas en la roca que conllevan un desplazamiento debido a fuerzas tectónicas. En el borde norte de playa Blanca P1 (ver Fig.1) se aprecia un afloramiento muy próximo a la costa afectado constantemente constantemente por la fuerza de las olas, esto se ve reflejado, por el fuerte desgaste de la roca, producto de la erosión marina. El sector se encuentra altamente diaclasado, por lo cual se escogió delimitar una cuadrilla de 2 metros por 2 metros y medio, donde se tomaron las diferentes direcciones predominantes de estas, para determinar las siguientes familias (Fig.6 y 7).
Fig. 6. Diagrama en roseta, representa las principales tendencias de direcciones para las familias de diaclasas. diaclasas.
50 cm
Fig.7. Imagen digitalizada de familia de diaclasas medidas en la parada 4 ver Fig.1.
En el sector de la bahía de Colcura P2, se puede apreciar un pliegue de gran dimensión con micropliegues dentro de los flancos, esté se encuentra cortado por fallas conjugadas inversas, estas fallas tienen dirección 171° y 219° y buzamiento 60° y 33° respectivamente. En la parte sur de la zona de estudio, específicamente en la playa de Chivilingo P3 (ver Fig.1) se puede apreciar una falla la cual, debido a su difícil acceso para ser medida por condiciones de oleaje, se tomó datos de esta a la distancia proyectando de forma imaginaria el plano de falla, se determinó una falla de tipo normal con dirección 165° y buzamiento 31°. Ya en la zona interior, camino a Patagual P4 se aprecia un afloramiento al costado de la ruta de la madera, en el cual predomina un pliegue que es cortado una falla, la cual mediante lo observado en terreno se llegó al consenso clasificándola como de tipo inversa, debido a la morfología de cuñas y micropliegues encontrados cerca del plano de falla, la cual indica la dirección del bloque que asciende (fig..). En P5, localidad l ocalidad de Santa Juana, se puede observar un afloramiento plegado a un costado de la ruta 156, este plegamiento se ve caracterizado por, un pliegue de propagación de falla donde éste se acomoda medida que la l a falla avanza, falla de tipo inversa que se encuentra a lado derecho del afloramiento. (fig..). En el segundo día de este estudio, ya en el borde costero, en el sector de Cocholgue P6, se puedo notar un afloramiento afectado por la acción del oleaje y el desprendimiento de materiales en superficie, en él se puede observar una serie de estratos basculados hacia el norte, donde se distinguen dos fallas normales, teniendo en cuanta los marcadores pasivos de los estratos. Más hacia el norte, siguiendo el mismo borde costero, en Playa Burca P7, se puede apreciar un pliegue de gran extensión dispuesto de forma vertical, donde el pliegue BC se ve afectado por 2 fallas de las cuales no se pudieron determinar de qué tipo, pero si sus direcciones 25° y 345° y buzamiento 71° y 67° respectivamente. Ya en el último punto de nuestra zona de estudio, específicamente en Playa Purema P 8, se puede analizar, un pliegue tumbado dispuesto de forma vertical sobre la plataforma de abrasión, donde los pliegue 2-3 se tomaron datos de una falla con dirección 021° y buzamiento 56°.
3. ANÁLISIS DINÁMICO 3.1
Estructuras de deformación dúctil.
Los datos tomados de los pliegues de Colcura (Fig.8), de donde se puede determinar que el fuerzo compresivo σ1 se encuentra más próximo a la vertical y el esfuerzo tensional t ensional σ3 se encuentra más próximo a la horizontal, similar a lo que ocurre en los pliegues de Chivilingo (Fig.9) con los esfuerzos. Los datos tomados en los pliegues de Burca (Fig 10, 11, 12, 13, 14 y 15) de donde se puede determinar que el fuerzo compresivo σ1 más cercanos a la horizontal, al igual que el esfuerzo tensional σ3.
2
3
3 1 3
1 2
1 1
3 2
2
Fig. 8. Proyección estereográfica. La línea de Fig. 9. Proyección estereográfica. La línea de color amarillo representa el plano axial entre color amarillo representa el plano axial entre los los flancos de dos micropliegues. Donde1, 2 y lancos. Donde1, 2 y 3 representan σ 1, 1, σ 3 y σ 2 3 representan σ 1, 1, σ 3 y σ 2 respectivamente. respectivamente.
2 2 2 2
3 1 3 3 3
1
1
1
Fig. 10. Proyección estereográfica de estratificación (S0) de los flancos AB. La línea de color amarillo representa el plano axial de los pliegues.. Donde1, 2 y 3 representan σ 1, 1, σ 3 y σ 2 respectivamente.
Fig. 11. Proyección estereográfica de la esquistosidad (S1) de los flancos AB. La línea de color amarillo representa el plano axial de los pliegues. Donde1, 2 y 3 representan σ 1, 1, σ 3 y σ 2 respectivamente
2 2 2
2
1 1
3
Ꝺ1
3
3 3
1 1
Fig. 5. Proyección Proyecciónestereográfica estereográficade de Fig.12. AB. La línea estratificación (S0) de los flancos BC. de color amarillo representa el plano axial de los pliegues. Donde1, 2 y 3 representan σ 1, 1, σ 3 y σ 2 respectivamente
Fig. 13. 6. Proyección Proyecciónestereográfica estereográficade delala esquistosidad (S1) de los flancos AB. BC. La línea de color amarillo representa el plano axial de los pliegues. Donde1, 2 y 3 representan σ 1, 1, σ 3 y σ 2 respectivamente
2 2
2
2 1 1
3
3 3 3
Fig. 14. Proyección estereográfica de estratificación (S0) de los flancos CD. La línea de color amarillo representa el plano axial de los pliegues. Donde1, 2 y 3 representan σ 1, 1, σ 3 y σ 2 respectivamente
Fig. 15. Proyección estereográfica de la esquistosidad (S1) de los flancos CD. La línea de color amarillo representa el plano axial de los pliegues. Donde1, 2 y 3 representan σ 1, 1, σ 3 y σ 2 respectivamente
Los datos tomados en los pliegues de Purema (Fig. ocurre una situación similar a la de Burca donde el esfuerzo compresivo σ1 y tensional σ3 se encuentran más cercanos a la horizontal.
3
3
2
3
2
1
1
1
2
Fig. 16. Proyecciones estereográficas de los flancos de los pliegues 1-2, 2 -3 y 3-4. Marcados con líneas amarillas los planos axiales correspondientes. Donde1, 2 y 3 representan σ 1, 1, σ 3 y σ 2 respectivamente
3.2 Estructuras de deformación frágil. Los datos tomados en playa blanca de las diaclasas se desprenden dos familias principales, donde la dirección principal para la familia es NE-SW, con un rumbo promedio entre 30° y 40°E. La dirección principal para la segunda familia es NW-SE, con un rumbo promedio entre 40° y 50°W. Con respecto a su disposición se puede decir que el esfuerzo tensional (σ3) tiene una tendencia aproxima a la dirección E-W (Fig. 6). Las fallas conjugadas de tipo inversas vistas en Colcura, con lo apreciado en terreno y proyectado en Stereonet, las fallas presentan una dirección de σ1 cercana a la horizontal y un σ3 más cercano a la vertical (fig..). La falla vista en Burca y Purema, se puedo determinar que son fallas de rumbo de tipo sinestral, esto se puede determinar por los l os marcadores pasivos apreciados en terreno (fig..).
2
1
3
Fig. 16. Proyección estereográfica de los planos de falla. Donde1, 2 y 3 representan representan 1, σ 3 y σ 2 respectivamente σ 1,
4. EVOLUCIÓN TECTÓNICA A lo largo de la historia de la evolución tectónica del área de estudio comienza con el inicio de la subducción entre las placas Aluk y Sudamericana durante la formación de Pangea durante el Carbonifero (Charrier y otros, 2007), Lucassen y otros (2004) postulan que existen exi sten dos periodos de subducción y magmatismo, uno desde el Paleozoico inferior al superior y otro desde el Jurásico al Reciente. Debido a estos dos periodos de subducción es que quedan evidenciados los diversos procesos de deformación que han sufrido las capas analizadas, las cuales han sido deformada por dos procesos acreccionarios, uno de tipo frontal y posteriormente basal, en primera instancia F1 (Fig.18) se evidencia la deformación producto de la acreción frontal las cuales se ven demostradas en la Fig. 17. Representación disposición y foliación en el afloramiento observado en el gráfica de la evolución de área sur de la zona estudiada, presentando un pliegue oliación de los pliegues en el mayor con micropliegues en sus flancos. En primera sector de Colcura. instancia sufre una deformación horizontal producto de la acreción frontal y la intrusión del batolito costero generando la foliación S 1, posterior a esto durante el Cretácico Inferior (Neocomiano) se genera un cambio en el régimen de subducción de tipo Mariana a Chileno (Mpodozis y Ramos, 1989), esto generó la entrada de material pelágico junto a material desmembrado de corteza oceánica hacia las partes profundas del sistema acrecionario, provocando la foliación S 2 que presentan los materiales (Fig. 11.), esto también se ve reflejado en los diversos pliegues observados en los distintos puntos de terreno, los cuales presentan una orientación NW-SE producto de la fase compresiva de dirección ENE-WSW. Contemporáneo a este último evento, hacia el sector oriental del prisma, ocurre laintrusión del Batolito Costero, ocasionando un aumento de temperatura en el entorno, provocando un metamorfismo de contacto tipo Buchan F2 (Fig.18) (Geología de Campo II Universidad de Concepción, 2015). La constante acreción provoca tasas elevadas de exhumación (Willner y otros, 2005), que sumado a los altos niveles de erosión (Ring y otros, 1999 en Willner y otros, 2005), trae consigo el alzamiento general del área F3 (Fig.18) y permite la formación de la Cuenca de Patagual formada por diversos rifft que afectaron el borde continental durante el Pérmico - Triásico Medio (Anísico Superior) (Mardonez y otros, 2012), dando paso a la depositación de sedimentos sobre esta (formación Santa Juana), posteriormente comienza el cierre de la cuenca generándose una serie de fallas inversas, las cuales han quedado evidenciadas en los pliegues de propagación y acomodación en P5.
F1
F2
F3
Fig. 18. Evolución tectónica del proceso acreccionario del Paleozoico.
5. CONCLUSIÓN Separando los procesos de deformación que afectaron cada lugar visitado se puede c oncluir con respecto a Colcura y Chivilingo que el Basamento Metamórfico visto en estos sectores sufrió una deformación la cual tuvo directa relación con la formación del prisma de acreción, la que se desarrolló a lo largo del Paleozoico Superior. Durante la primera etapa de desarrollo, los sedimentos previamente acumulados sufrieron de manera directa la presión frontal del prisma de acreción producto de la subducción, generando el primer evento de deformación. El segundo evento corresponde a la generación de la foliación S2, la que se presume ligada a esfuerzos de orientación vertical a subvertical asociados a la acreción basal del prisma. En el sector de Patagual a pesar de que solo se hizo un perfil de levantamiento se pudo apreciar la asociación de estructuras frágiles en los pliegues identificados. Se observan dos anticlinales en donde uno de ellos producto de la falla inversa generó flexura en los f lancos
del pliegue. En el by pass Santa Juana se observó el plegamiento por propagación de falla producto del cierre de la cuenca de Patagual la que generó un estadio compresivo relacionándose ambas ambas fallas en estos diferentes lugares al mismo estadio estadio de esfuerzos. Con respecto a Burca y Purema se concluye que producto del prisma de acreci ón, en el cual los sedimentos depositados durante el Devónico sufren un primer evento deformativo de tipo regional, que origina la foliación S1 dominante en la mayor parte del Complejo Metamórfico Itata. Contemporáneamente se genera plegamiento, observado en Playa Burca y Playa Purema. Esta contemporaneidad queda en evidencia por el paralelismo entre los planos axiales de los pliegues y la superficie de foliación. Finalmente, en un contexto mucho más regional se puede concluir que la geología estructural del área de estudio se enmarca básicamente en dos estadios de deformación provocados por los esfuerzos generados en un primer estadio por el prisma de acreción producto de la subducción y un segundo estadio generado por los esfuerzos de dirección verticales a subverticales generados por la acreción basal del prisma.
Fig. 19. Imagen Resumen de esfuerzos y deformaciónes en el área de estudio.
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