Los estratos del Cordón de los Ratones del río Maipo (33°66'S, 70°39'W): Petrología, geoquímica, e implicancias en la evolución andina del paleógeno en Chile Central

Abstract

La unidad Estratos del Cordón de los Ratones (ECR) es una sucesión volcanosedimentaria emplazada al sur de Santiago, en las cercanías del río Maipo. Por su ubicación, y sus características geoquímicas y litológicas, esta unidad ha sido correlacionada tanto con la Formación Abanico del Cenozoico que aflora en el área de estudio, como con la Formación Lo Valle del Cretácico Tardío, ubicada 45 km más al norte. Bajo este contexto, el objetivo del presente estudio es determinar los procesos petrogenéticos asociados a la unidad ECR y asignarlos dentro de la evolución magmática meso-cenozoica de Chile central. Para su estudio se realizaron campañas de terreno en las que se levantaron columnas estratigráficas y la obtención de muestras para cortes transparentes y análisis químico de elementos mayores, menores y traza en roca total, junto con 2 dataciones U-Pb en circones. Los ECR han sido descritos por al menos 450 m de espesor. Corresponden a lavas, tobas y brechas volcánicas con escasas intercalaciones sedimentarias, intrusivos hipabisales y domos. Los productos ígneos de la unidad se clasifican en dos grupos según su mineralogía y texturas, reflejados en la ocurrencia de (i) lavas e intrusivos básicos a intermedios con fenocristales de olivino, piroxeno y plagioclasa, y (ii) lavas, con textura de flujo, e intrusivos ácidos con fenocristales de piroxeno y plagioclasa. Este carácter bimodal es confirmado por los contenidos de SiO2 (base anhidra) de las muestras que varían entre 52 y 77%, con un gap composicional de 54-64% de sílice. Estas rocas presentan características típicas de magmas de arco, con enriquecimiento de LILE sobre HFSE y una fosa Nb-Ta en los diagramas multielemento normalizados al N-MORB, afinidad que es apoyada por los diagramas de discriminación tectónica en base a elementos traza. Los patrones de REE y la mineralogía presente son coherentes con una evolución común a partir de procesos de cristalización fraccionada. Las bajas razones de La/Yb argumentan a favor de una corteza de espesor similar al que se presenta en la ZVS a los ~37°S, de unos 30-40 km. Esto, junto con los patrones planos de REE y los patrones de HFSE cercanos y paralelos al N-MORB en diagramas multielemento, indicarían que se habrían formado en condiciones similares a la Formación Abanico. Adicionalmente, relativo a esta última formación, el estudio comparativo de razones geoquímicas sugiere que el magmatismo eoceno de los ECR estaría asociado a un mayor espesor cortical relativo, y un menor grado de fusión parcial y/o un mayor grado de contaminación cortical, según indican las razones La/Yb y LILE/LREE, respectivamente. Dadas las características descritas anteriormente, sumado a las edades obtenidas de ~42 Ma de la unidad, se concluye que los ECR representarían el arco volcánico del Eoceno medio en el borde occidental de la Cordillera Principal de los Andes a los 33°40 S, y sus productos volcánicos corresponderían a los primeros depósitos de la cuenca de Abanico en su borde occidental.