Tracing the cenozoic southern Patagonian Andes growth (51°15''-53°39''S) from the integrated study of orogen-foreland basin pair

Abstract

La comprensión de la dinámica de los procesos tectónicos que han dado lugar a la construcción orogénica de la cordillera de los Andes, ha sido favorecida por el estudio en conjunto del relleno sedimentario de las cuencas de antepaís, ante-arco e intra-arco. No obstante, el complejo segmento andino más austral, los Andes Patagónicos del Sur, adolocen aún de un entendimiento exhaustivo sobre su historia evolutiva. Por lo tanto, esta tesis se enfoca en el estudio de la cuenca de antepaís Magallanes-Austral (51°15”S a 53°39”S), con el propósito de ofrecer mayor claridad sobre la evolución tectónica de los Andes Patagónicos del Sur. En esta tesis se aborda un enfoque multidisciplinario tomando ventaja de datos medidos en afloramientos, en el subsuelo y en laboratorio, los cuales consituyen la base para: estimar edades máximas de depositación; el análisis de facies, sismoestratigráfico y estratigráfico secuencial; análisis cualitativo y cuantitativo de proveniencia sedimentaria (incluyendo conteo modal de conglomerados y areniscas, geoquímica sedimentaria, edades U-Pb de circones detríticos); análisis de subsidencia y de distribución de espesores estratigráficos en la cuenca; y finalmente, un análisis geológico estructural y temporalidad de la exhumación (por medio del análisis termocronologicos de trazas de fisión y U-Th/He en apatitos detríticos) de la faja plegada y corrida. Los resultados obtenidos permiten el refinamiento del marco cronoestratigráfico de la cuenca de Magallanes-Austral, resaltando la extensión temporal y espacial de las principales discontinuidades estratigráficas (e.g., Paleoceno-Eoceno, Eoceno tardío-Oligoceno temprano), además de 3 lulls magmáticos y pulsos de mayor actividad del magmatismo de arco. Se estima un inicio de la fase de cuenca de antepaís ca. 114 Ma en el área de Seno Skyring-Península Brunswick (52°20”S a 53°40”S), lo cual marca un inicio mucho más prematuro de lo que ha sido sugerido en trabajos anteriores. Se identificaron 7 secuencias tectonoestratigáficas de 3er orden, 3 de las cuales se desarrollan durante una alta subsidencia flexural y albergan sistemas depositacionales marinos de aguas profundas desde el Albiano hasta el Ypresiano (~114-53 Ma). Dos secuencias caracterizadas por somerización de los ambientes marinos durante el Maastrichtiano (~72-66 Ma) y entre el Lutetiano y Priaboniano (47-34 Ma) que se desarrollan a causa de la disminución de la subsidencia flexural, rebote isostático de la cuenca (subducción de dorsal Farallón-Aluk) y aumento de la erosión de la cuña orogénica. Los depósitos continentales dominan a partir del Rupeliano tardío hasta el Burdigaliano (29-17 Ma) representados en 2 secuencias. Las principales fases de deformación ocurren durante el Cretácico tardío, Paleoceno-Eoceno temprano, Eoceno tardío-Oligoceno medio. Adicionalmente, se registra una exhumación generalizada de la cuña orogénica y de la cuenca antepaís para finales del Oligoceno que se extiende hasta el Mioceno temprano, retratando la fase final de la etapa de cuenca antepaís y cese de la deformación activa compresional. Finalmente, para el Mioceno tardío, se registra otra fase de exhumación la cual se relaciona a procesos de erosion fluvio-glaciar y probablemente al efecto de alzamiento isostático producido por la subducción de la dorsal de Chile.