La unidad Guanaco en el valle del río Tinguiririca (34°55'S): características estratigráficas y geoquímicas e implicancias tectónicas para el cretácico tardío en el margen andino

Abstract

El objetivo de este trabajo es caracterizar y determinar el origen petrogenético de la Unidad Guanaco, que corresponde al primer registro de actividad volcánica de edad Cretácico Tardío en la Cordillera Principal de Chile central. Los afloramientos de esta unidad se encuentran expuestos en el curso superior del valle del río Tinguiririca (~34°55 S). Para el estudio de la Unidad Guanaco se realizó una campaña de 10 días de terreno, donde se levantó una columna estratigráfica esquemática y se recolectaron muestras representativas de esta unidad. Además se realizaron descripciones petrográficas y análisis químicos de elementos mayores, menores y traza en roca total, junto con 2 análisis isotópicos de Sr-Nd en rocas volcánicas. Los resultados de este estudio entregan nuevos antecedentes acerca de la evolución magmática y tectónica de los Andes durante este período. La Unidad Guanaco presenta una estratigrafía predominantemente volcánica, descrita por al menos 2.200 m de espesor compuestos por flujos de lava, tobas y brechas volcánicas, con escasas intercalaciones de depósitos sedimentarios. De acuerdo al trabajo de campo y a observaciones petrográficas, el volcanismo de la Unidad Guanaco muestra un carácter bimodal, reflejado en la ocurrencia común de lavas basalto-andesíticas de olivino, clinopiroxeno y plagioclasa, intercaladas con rocas piroclásticas de carácter ácido. Esto es consistente con los resultados geoquímicos, que muestran contenidos de SiO2 (valores anhidros) que varían entre 51 y 58% para las lavas y de 71% para la única toba analizada. También, de acuerdo a los resultados geoquímicos, todas las muestras analizadas presentan características típicas de magmas de arco, representadas por un enriquecimiento en elementos LILE sobre HFSE y una fosa Nb-Ta en los diagramas multielemento normalizados al N-MORB. Similar afinidad se observa en los diagramas de discriminación tectónica basados en elementos traza inmóviles. En términos de la composición isotópica, las muestras presentan una signatura poco radiogénica, con razones de 87Sr/86Sri entre 0,7038-0,7039 y valores de Ndi +4, lo que indica un aporte mayoritariamente juvenil con escasa contaminación cortical. Las características mencionadas sugieren que la acumulación de los depósitos de la Unidad Guanaco habría ocurrido en una cuenca de intra-arco, cuyos magmas habrían evolucionado sobre una corteza continental con un espesor no superior al actual en la región (~35-40 km). En base a su naturaleza esencialmente volcánica, la Unidad Guanaco se correlaciona en este trabajo con unidades similares de edad Cretácico Tardío-Paleoceno Temprano (Formación Lo Valle y Fm. Plan de los Yeuques) que afloran ~50-100 km al NO y SSE, respectivamente. Esta correlación implica una distribución oblicua del arco volcánico de este período respecto al margen continental actual. En conjunto con las unidades sedimentarias ubicadas al este del arco mencionado (Formación Colimapu, Grupo Malargüe), ambas franjas conformarían una configuración paleogeográfica arco-tras-arco de dirección NNO-SSE con respecto al margen continental actual. Dicha configuración podría estar ligada a una somerización del slab oceánico durante este período, provocando un corrimiento hacia el sureste del arco volcánico entre los ~34° y ~38°S. De manera alternativa, la distribución actual de los afloramientos del arco mencionado podría estar también condicionada por procesos posteriores. Durante el Oligoceno, con el desarrollo de la cuenca de Abanico, una mayor extensión hacia el sur de los 34-35°S podría explicar la distribución oblicua actual que describen estos depósitos.