Tectonic evolution of the central Andes of Northen Chile and its record within the Salar de Atacama basin (22°30'-24°S)

Abstract

La Cuenca del Salar de Atacama corresponde a una zona esencial para estudiar los Andes Centrales, y mejorar la comprensión de la construcción del orógeno. Distintos esquemas tectonoestratigráficos, a veces contradictorios, han sido propuestos para su evolución. Para realizar una evaluación de los eventos tectónicos en la cuenca, se hizo un estudio gravimétrico de tres perfiles este-oeste cruzando Cordillera de Domeyko-Salar de Atacama (214 estaciones). Esto fue complementado con perfiles de reflexión sísmica, velocidad de intervalo, registros de perforaciones y estudios magnéticos. Diez muestras para geocronología U-Pb en circón detrítico fueron tomadas para constreñir la deposición de las unidades Cretácico medio-Paleógeno. Los perfiles muestran el contraste entre unidades de alta densidad del basamento paleozoico-triásico de Cordillera de Domeyko, unidades de baja densidad tales como el Grupo Purilactis (Cretácico-Paleogeno) y posiblemente formaciones Naranja y Loma Amarilla, y unidades de menor densidad evaporíticas y finas correspondientes a Formación San Pedro (Oligoceno-Mioceno). La interpretación en conjunto muestra que el basamento se encuentra deformando y empujando las unidades Paleógeno-Cretácico, formando una serie de pliegues de vergencia este que se encuentran cubiertos en discordancia angular por depósitos oligocenos-recientes. Éstos muestran estratos de crecimiento que crecen hacia el este desde el límite occidental de la cuenca, los que encuentran deformados en el área de Cordillera de la Sal. Las edades confirman la ubicación Cretácico medio de la Formación Tonel, que presenta variaciones norte-sur en su patrón de circones detríticos, posiblemente debido a una paleotopografía irregular. Las edades de Formación Purilactis muestran que la deposición continuó durante el Maastrichtiano-Daniano, extendiéndose al Paleógeno. La Formación Naranja presenta edades máximas de deposición en el Maastrichtiano, por lo que se puede considerar un equivalente de la parte superior del Grupo Purilactis. Las unidades muestran el levantamiento temprano y adición de Cordillera de la Costa durante el Cretácico medio-Tardío y el comienzo de la cuenca de antepaís. La adición progresiva de los arcos magmáticos Cretácico Tardío-Paleógeno y el basamento de Cordillera de Domeyko reflejan la evolución de un sistema de antepaís en el Salar de Atacama, desde un distal foredeep hasta un wedge top en el Eoceno tardío-Oligoceno, donde se incorpora al antearco y el hinterland. Los depósitos neógenos evidencian compresión/postectonismo, y el análisis no muestra evidencia de extensión durante el Oligoceno-Mioceno. La evolución de la cuenca se correlaciona con eventos mayores que afectaron el margen desde la Fase Peruana , con compresión a lo largo del orógeno, exhumación de segmentos progresivamente al este, erosión por subducción del margen y migración del arco magmático-antepaís a su ubicación actual. La historia tectónica no es compatible con modelos cíclicos para la formación del orógeno, pero es consistente con el registro presente en áreas cercanas de los Andes Centrales.