Distribución del espesor de la cobertura sedimentaria oligo-neógena de la pampa del Tamarugal, norte de Chile (20°45' A 21°30'S)

Abstract

La cuenca de la Depresión Central a lo largo del norte de Chile fue rellenada por sedimentos detríticos y depósitos volcánicos explosivos predominantemente durante el Oligoceno y Plioceno. Dicho relleno consiste principalmente en depósitos de conglomerados gruesos y tobas, al este, gradando a limos y evaporitas, al oeste. Esta cobertura se encuentra formada principalmente por las Formaciones Altos de Pica y El Diablo, las Ignimbritas Tambillo y Huasco, y los Depósitos de Piedemonte. Se han realizado trabajos que definen la configuración del relleno de la cuenca, sin embargo, una nueva metodología permite precisar dicha configuración. Mediante la interpretación de 8 perfiles sísmicos de reflexión y la información de 2 pozos petroleros, en este trabajo, se determinó la profundidad del contacto basamento-cobertura y la configuración de la cuenca, en la parte sur de la Pampa del Tamarugal (20°45 21°30 S/69°00 69°30 O). Además se definieron 4 horizontes sísmicos dentro de la Cobertura y se correlacionaron con las unidades geológicas del área. Se observaron dos discordancias angulares: una, entre el Basamento el Miembro 1 Fm. Altos de Pica, y otra, entre el Miembro 2 Fm. Altos de Pica y la Fm. El Diablo. En general, la posición de la interfaz basamento-cobertura, se inclina abruptamente al oeste en la porción oriental de la mayoría de los perfiles. Se midió una velocidad de onda p de 1.497 [m/s] en la Formación El Diablo, 3.007 [m/s] en el Miembros 1 de la Formación Altos de Pica, y de 6.007 y 6.494 [m/s] en el Basamento. Los valores de velocidad de onda, el tiempo de viaje, el gradiente vertical de la velocidad (k) y la posición inicial permiten la conversión de la variable vertical (temporal) en profundidad de los perfiles sísmicos. Aplicando dicha conversión, las capas superiores de la Cobertura disminuyen su espesor, mientras que las inferiores, lo aumentan. Asimismo, en profundidad las fallas aumentan su inclinación. El análisis de sensibilidad del parámetro k, indica un error promedio para la posición de la interfaz basamento-cobertura de 48 ± 17 m. Una vez realizada la conversión se interpoló el contacto Basamento-Cobertura, a partir de los espesores de cada perfil, de los pozos y de la ubicación en planta de dicho contacto. El relleno alcanza un espesor máximo de 1.310 m, al este del cerro Chipana. Existen 3 sub-cuencas: A, B y C, en las cuales se preservan ambos miembros de la Formación Altos de Pica, junto a las unidades superiores. Al oeste del cerro Raúl, el espesor presenta una menor variabilidad, entre 500 y 700 m. Existe una franja N-S a NO-SE de alto de basamento, desde el cerro Chipana, pasando por el cerro Challacollo, los cerros Raúl y Antena, hasta la Sierra Moreno. En la porción norte de esta franja, el alto de basamento separa las sub-cuencas A y B y se explicaría por la presencia de un sistema de fallas inversas, de edad neógena, con vergencia al oeste. En las secciones sísmicas, se interpretaron o se infirieron estructuras, generando una solución a las geometrías presentes. La configuración del relleno de la cuenca puede explicarse por sedimentación pasiva y en parte por la actividad pre y syn-sedimentaria de las fallas inversas reconocidas. La forma asimétrica de las sub cuencas A y B, estaría determinada principalmente por dichas estructuras, que habrían acentuado el paleorelieve de la cuenca de la Pampa del Tamarugal, al reactivarse entre el Oligoceno y el Mioceno.