Evolución tectono-estratigráfica post-paleozoica de la cordillera de Vallenar

Abstract

El segmento Chileno de los Andes ubicado al este de la ciudad de Vallenar, entre los 28°30' y los 29°S, presenta dos contrastantes estilos estructurales. Por el este, la Cordillera Frontal consiste en bloques de basamento limitados por fallas que alternan con franjas N-S de sucesiones mesozoicas con distintos grados de deformación. Por el oeste, en la Provincia Costera, solo afloran sucesiones del Mesozoico superior con una deformación de suaves pliegues de longitud de onda kilométrica. Paralelamente, las sucesiones mesozoicas también presentan una variación en sentido E-O caracterizada por cambios en su espesor y en litología. Estudios estructurales y estratigráficos realizados en este trabajo indican que las variaciones laterales en la estratigrafía mesozoica están ligadas al desarrollo de una serie de hemi-grabenes abiertos hacia el oeste que acomodan sucesiones continentales y sedimentarias entre el Triásico y el Cretácico Inferior. Las arquitecturas estratigráficas de los rellenos de estas cuencas responden a las geometrías producidas por el arreglo espacial y evolución estructural de las fallas normales de borde. Los principales sistemas de fallas de borde de estas cuencas se ubican a lo largo de heterogeneidades del el basamento paleozoico. El Cretácico Superior marca una etapa de tectónica compresiva evidenciada por la inversión tectónica de estas cuencas extensionales por medio de la reactivación inversa de las fallas de borde. Esta deformación produce un acortamiento del 5,7 % (3,6 km) y un transporte tectónico hacia el oeste que induce el alzamiento relativo de la Cordillera Frontal por sobre el Dominio Costero. Sincrónico a esta deformación se acumulan potentes secuencias volcánicas en el Dominio Costero que, consecuentemente, se acuñan hacia el este contra el margen occidental de la Cordillera Frontal, aquí referido como Frente Cordillerano. A partir del Eoceno se identifica un nuevo período de deformación compresiva marcado por la progresiva inversión tectónica de las cuencas extensionales mesozoicas por medio de la generación de fallas de "short-cut" y de "bypass" que cortan a las fallas normales mesozoicas. Los menores manteos de estas fallas producen un acortamiento que alcanza el 8,6% (5,2 km), acumulándose un acortamiento total mínimo de 13,7% (8,9 km) para el área de estudio. Estas fallas también tienen una vergencia oeste y se ubican en el Frente Cordillerano, cuya ubicación corresponde a un cambio litológico mayor en el basamento paleozoico. Estos resultados muestran que las discontinuidades en el basamento controlan la localización de los principales sistemas de fallas mesozoicos y cenozoicos, así como la arquitectura extensional mesozoica controla la imposición de un estilo estructural de inversión tectónica para esta parte de los Andes.