Estructura y control estructural inherente de la Región de subducción y de la Cordillera de la Costa (29°-33°S)

Abstract

Esta tesis describe la estilos y el comportamiento de los rasgos más importantes del antearco externo del segmento Pampeano (29-33°S), que incluye la región marina y la el borde occidental de la Cordillera de la Costa. Para mejorar la compresión del control estructural inherente de la cuña continental en los procesos ligados a la tectónica de subducción, se ha analizado e interpretado datos batimétricos, sísmicos de reflexión y refracción, sismicidad, información geológica y estructural disponible de la cordillera de la Costa. Esta investigación muestra una marcada segmentación costa afuera del norte de Chile, en tres provincias morfoestructurales (complejo acrecionario-pie del talud; talud medio y talud superior), que son dividas por marcados quiebres de pendiente. Los quiebres de talud denotan estructuras de primer orden en la región; altos de Intracuenca, cuencas de subducción e importantes escarpes de fallas. Está marcada segmentación morfoestructural concuerda con las secciones tomográficas que muestran un fuerte contraste en la velocidades Vp bajo el talud medio (3.5-5.0 km/s) y el talud superior (6.0-6.5 km/s). El rango de estas velocidades son correlacionables con unidades volcánicas e igneas-metamórficas, lo cual sugiere en conjunto con la geología de la cordillera de la Costa, una cuña continental con rasgos de un arco volcánico mesozoico, afectada por los procesos ligados a la erosión tectónica. Sobreyaciendo el basamento acústico, dos secuencias sísmicas sin-extensionales han sido reconocidas que fueron correlacionadas con las unidades geológicas de la cuenca de Valparaíso y de la cordillera de la Costa; Plio-Pleistoceno (SII) y Mio-Plioceno (Cretácico Superior ?-Plioceno). Estas secuencias son separadas por una marcada discordancia (discordancia de Valparaíso). Los datos de reflexión sísmica muestran que un fallamiento extensional pervasivo, que inclina hacia el este (EI), reconocido en el dominio del talud superior y que se extiende hasta al menos el talud medio. Este sistema (EI) controla la distribución y acumulación de las secuencias más antiguas observadas (SI). Además, un sistema extensional y colapsos que inclinan hacia el oeste (EII) también ha sido observado, restringido en gran parte en desde el talud medio hasta la fosa. EII corta al sistema EI, preferencialmente paralelo la inclinación de las secuencias más antiguas (SI), y controla a las cuencas marinas de talud que son rellenadas por las secuencias sísmicas del Plio-Pleistoceno (SII). El límite tectónico entre el talud medio (bloque externo de antearco) y superior (bloque costero) es un prominente sistema de escarpes de fallas que inclinan hacia el oeste (~1 km de rechazo) donde complejos arreglos estructurales se han observado, y que corresponden a la expresión en superficie de un importante contacto litológico (backstop). Dentro del bloque externo de antearco los arreglos estructurales serían distintos pero complementarios puesto que compartirían el mismo nivel de despegue; por lo que el movimiento extensional de la falla (backstop) maestra en la parte interna de este bloque, durante la ruptura cosísmica, contribuiría a generar acortamiento en la parte externa del bloque. Durante el periodo intersísmico, la falla maestra se reactivaría en un sentido inverso. Evidencias de slumping, fallamiento inverso y reactivación, han sido reconocidas en el dominio del talud y restringidas a estructuras que inclinan hacia el este y oeste, inducidos por deformación gravitacional y sísmica. La inclinación regional de las secuencias pre-Pliocenas favorece el colapso gravitacional del bloque externo de antearco que denota el control de la arquitectura inherente en la región.