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Revista de la Asociación Geológica Argentina

versión On-line ISSN 1851-8249

Rev. Asoc. Geol. Argent. v.60 n.2 Buenos Aires abr./jun. 2005

 

La remagnetización sanrafaélica de la Precordillera en el Pérmico: Nuevas evidencias

Rapalini, A.E. 1 y Astini, R.A.2

1 Instituto de Geofísica Daniel Valencio (INGEODAV), Departamento de Ciencias Geológicas, FCEyN, Universidad de Buenos Aires, Pabellón 2, Ciudad Universitaria, 1428, Buenos Aires, E-mail: rapalini@gl.fcen.uba.ar
2 Cátedra de Estratigrafía y Geología Histórica, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba, Av. Velez Sarsfield 299, 5000, Córdoba. E-mail: raastini@com.uncor.edu

RESUMEN
Un estudio paleomagnético llevado a cabo sobre 9 sitios de la Formación La Flecha (facies Los Sapitos, Cámbrico Superior, Marjumano-Steptoeano), expuesta en la quebrada de la Angostura, Precordillera de La Rioja (29,5°S, 68,7°O), ha permitido la determinación de dos componentes magnéticas. Una componente postectónica y de bajas coercitividades y temperaturas de desbloqueo (A, Dec: 7,5°, Inc: -40,3°, a95: 10,1°, N: 6) es interpretada como una remanencia reciente de probable origen viscoso. Una segunda componente, pretectónica, fue aislada en 7 sitios con polaridades opuestas, posiblemente portadora por magnetita (B, Dec: 206,9°, Inc: 63,3°, a95: 12,8°, N: 7). La posición polar correspondiente a esta componente (Lat: 63,8°S, Long: 244,6°E, dp: 15,9°, dm: 20,2°) sugiere que la magnetización fue adquirida a fines del Pérmico y es interpretada como producto de la remagnetización regional asociada a la fase orogénica San Rafael hallada en otras unidades de la Precordillera. Un análisis de las posiciones polares, tipos de magnetización, polaridades y distribución geográfica de las unidades remagnetizadas sugiere un patrón de migración temporo-espacial de la remagnetización de oeste a este, entre el Pérmico temprano y el Permo-Triásico. Se interpreta que este patrón es consistente con un modelo de remagnetización por migración de fluidos expulsados del área orogénica y que habrían afectado rocas no involucradas directamente en la deformación. La posición polar obtenida de la Formación La Flecha también sugiere la inexistencia de rotaciones tectónicas mayores del área de estudio desde el Pérmico.
Palabras clave: Cámbrico. Precordillera. Paleomagnetismo. San Rafael. Carbonatos.

ABSTRACT
The Sanrafaelic remagnetization of Precordillera in the Permian: New evidence. A paleomagnetic study, carried out on 9 sites of the La Flecha Formation (facies Los Sapitos, Upper Cambrian, Marjuman-Steptoean) exposed along the la Angostura creek, Precordillera of La Rioja (29.5°S, 68.7°W), permitted to determine two magnetic components. One is postectonic and of low coercivities and unblocking temperatures (A, Dec: 7.5°, Inc: -40.3°, a95: 10.1°, N: 6), being interpreted as a recent remanence of probable viscous origin. A second, pretectonic, component was isolated in seven sites with opposite polarities and is likely carried by magnetite (B, Dec: 206.9°, Inc: 63.3°, a95: 12.8°, N: 7). The paleomagnetic pole position for this component (Lat: 63.8°S, Long: 244.6°E, dp: 15.9°, dm: 20.2°) suggests that the remanence was acquired by the end of the Permian and it is interpreted as produced by the regional remagnetization associated with the San Rafael orogenic phase found in other units of the Precordillera. An analysis of pole positions, type of magnetizations, polarities and geographic distribution of the remagnetized units suggests a pattern of time-space migration of the remagnetization from west to east, between the Early Permian and the Permian-Triassic. This pattern is consistent with a model of remagnetization by migration of fluids expelled from the orogenic area that reached rocks not involved directly in the deformation. The pole position obtained for La Flecha Formation also suggests the lack of major tectonic rotations in the study area since the Permian.
Key words: Cambrian. Precordillera. Paleomagnetism. San Rafael. Carbonates.

Introducción

El origen y evolución tectónica de la Precordillera Argentina y su extensión en el denominado terreno de Cuyania (Ramos 1995) durante el Paleozoico inferior ha sido fuente de importantes controversias que han promovido a su vez numerosas investigaciones y avances científicos (véanse a modo de ejemplo: Dalla Salda et al. 1992, Astini et al. 1995, Thomas y Astini 1996, 2003, Pankhurst y Rapela 1998, Ramos y Keppie 1999, etc.). Existe un alto consenso en la actualidad que la Precordillera constituye un terreno alóctono que integraba el SE de Laurentia en el Proterozoico y que fue transferido al margen SO del Gondwana en el Paleozoico Inferior (Dalla Salda et al., 1992, Astini et al., 1995, Thomas y Astini, 1996, entre muchos otros). Las líneas de evidencia positiva en tal sentido incluyen los estudios biogeográficos (véase por ejemplo, Benedetto 1993, 1998), estratigráficos (Astini, 1998, Astini et al. 1995, Keller et al. 1998), isotópicos (Mahlburgh Kay et al. 1996), tectónicos (Thomas y Astini 1996,1999) y paleomagnéticos (Rapalini y Astini 1998). Si bien algunos autores han preferido modelos de origen autóctono (Gonzalez Bonorino y Gonzalez Bonorino 1991) o para-autóctono (Baldis et al. 1989, Aceñolaza et al. 2002), Astini y Rapalini (2003) han demostrado recientemente que el volumen de evidencia positiva para el origen lauréntico de la Precordillera es aún incontrastable.

A pesar del avance registrado en la última década en este tema, existen controversias aún no saldadas, especialmente respecto al modo de transferencia de la Precordillera desde Laurentia a Gondwana (ej. Dalla Salda et al. 1992, Astini et al. 1995, Dalziel 1997) así como a la edad de la anexión (Thomas y Astini 2003, Keller et al. 1998, Benedetto 1998, etc.). Rapalini y Astini (1998) obtuvieron un polo paleomagnético de alta calidad para el Cámbrico Inferior de la Precordillera que permitió confirmar su origen lauréntico, y resultados recientes en rocas del Ordovícico Superior (Rapalini y Cingolani 2004) permitieron acotar la posición paleolatitudinal del terreno para dicha edad. No obstante, el potencial aporte del paleomagnetismo a resolver la evolución paleogeográfica y tectónica de la Precordillera aún no está completo. La existencia de extensas secciones excelentemente datadas y expuestas del Cámbrico y Ordovícico permiten abrigar dicha esperanza. Sin embargo, varios estudios paleomagnéticos previos en rocas de la plataforma carbonática cambro-ordovícica de la Precordillera han fallado en aislar una magnetización remanente primaria (ej. Rapalini y Tarling 1993, Rapalini et al. 2000). Resultados similares se han obtenido en calizas ordovícicas del bloque de San Rafael (Truco y Rapalini 1996). Las características magnéticas de estas unidades fueron interpretadas por Rapalini y Tarling (1993) y Rapalini (1993) como evidencia de un evento de remagnetización regional ocurrido en el Pérmico y que fue asociado a la fase orogénica San Rafael (Azcuy y Caminos 1987; Mpodozis y Kay 1990). Rapalini (1993) y Rapalini y Tarling (1993) interpretaron que la remagnetización podría no haber alcanzado la Precordillera Oriental o regiones septentrionales de este cordón orogénico. Estudios posteriores (Rapalini et al. 2000) demostraron que la Precordillera Oriental también fue afectada, mientras que Truco y Rapalini (1996) hallaron evidencia de esta remagnetización en el bloque de San Rafael, sugiriendo una distribución regional mucho mayor que la supuesta originalmente. Sin embargo, el extremo septentrional de la Precordillera podría haber quedado exento de la influencia de la misma (Rapalini y Astini 1998) al no hallarse evidencias de este evento en las rocas clásticas de la Formación Cerro Totora del Cámbrico Inferior.

Con la finalidad de obtener un polo paleomagnético del Cámbrico tardío para la Precordillera se realizó un estudio paleomagnético en la Formación La Flecha (facies Los Sapitos) aflorante en la quebrada de la Angostura (29,5°S, 68,7°O, Precordillera de La Rioja). Los resultados obtenidos y presentados en este trabajo han permitido constatar que estas rocas no poseen su magnetización remanente primaria por lo que el objetivo inicial no pudo concretarse. Sin embargo, este estudio ha permitido mejorar la caracterización del evento de remagnetización regional sanrafaélico.

Marco geológico

La región de estudio se encuentra en el sector septentrional de la Precordillera en la provincia de La Rioja ubicándose al oeste-noroeste de la localidad de Guandacol, desde donde se accede por una huella que se dirige al distrito minero la Helvecia a través de la quebrada de la Angostura (Fig.1). La zona de estudio fue originalmente cartografiada por Furque (1972) en la Hoja 16b, Cerro La Bolsa, donde el autor consideró a la sucesión carbonática indiferenciada como perteneciente a la Formación San Juan. Cañas (1986) estudió los carbonatos de la región del oeste de Guandacol y diferenció una unidad comparable con la Formación La Flecha (sensu Baldis et al. 1981), ubicada por debajo de la Formación San Juan en sentido estricto, con un marcado arreglo cíclico y alternancia de tidalitas carbonáticas dolomitizadas. Este autor denominó al paquete como Formación Los Sapitos y le asignó una edad tentativa cámbrica superior-tremadociana. Más tarde, Cañas (1988, 1990) estudió específicamente los afloramientos de la quebrada de La Angostura que asignó también a dicha unidad. En esta localidad la unidad aflora limitada por fallas inversas como parte de una secuencia imbricada con rumbos submeridianos y buzamientos altos al oeste (~50º). Esta unidad forma la totalidad de una escama tectónica que cabalga sobre depósitos terciarios mediante un corrimiento con vergencia al este. A su vez, subyace a otra lámina corrida que contiene a la Formación Cerro Totora (Cámbrico Inferior) y las dolomitas de la Formación Los Hornos (Astini y Vaccari 1986) que fueron ambas objeto del estudio paleomagnético realizado por Rapalini y Astini (1997, 1998). En un trabajo de revisión posterior, Keller et al. (1994) aconsejan abandonar el uso de Formación Los Sapitos considerándola como equivalente de la Formación La Flecha, admitiendo para ésta un marcado diacronismo en sentido norte-sur. Estos autores concluyen que la sección de La Angostura sería un equivalente temporal de la Formación Zonda aflorante en la Precordillera de San Juan.

Figura 1: (a) Mapa de ubicación de la Precordillera Argentina con detalles de la geología del sector norte de la misma (b) y de la localidad de muestreo (c). CC = Cordillera de la Costa, CP = Cordillera Principal, CF = Cordillera Frontal, PR = Precordillera, F = Famatina, SP = Sierras Pampeanas. 1 = F. Cerro Totora, 2 = F. Los Hornos, 3 = F. La Flecha, La Silla y San Juan, 4 = arcosas continentales del Carbonífero y Pérmico, 5 = conglomerados y areniscas gruesas del Pérmico tardío - Triásico temprano, 6 = bancos rojos de grano fino del Terciario, 7 = conglomerados sinorogénicos del Plio- Pleistoceno, 8 = aluvio cuaternario, 9 = fallas inversas, 10 = fallas directas, 11 = pliegues. Rectángulo negro: área de muestreo paleomagnético de la F. La Flecha. Rectángulos grises = áreas de muestreo paleomagnético de la F. Cerro Totora (Rapalini y Astini 1998).
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En base al registro fósil la sección muestreada ha sido incluida entre las biozonas de Crepicephalus y de Aphelaspis (Vaccari 1994, Keller et al. 1994) asignables al intervalo Marjumano alto-Steptoeano bajo pertenecientes al Cámbrico Medio alto y Cámbrico Superior bajo, respectivamente, de la escala actualmente en uso (Geologic Time Scale 1999). Esto comprendería aproximadamente el intervalo entre 500 y 497 Ma (Bowring y Erwin 1998). El espesor aflorante de la Formación La Flecha en la quebrada de La Angostura es algo superior a 200 m. Se trata de una sucesión con marcada ritmicidad (Fig. 2) donde se alternan bancos de escala métrica (Fig 3a) de dolomitas blanquecinas y bancos de calizas parcialmente dolomitizadas de colores grises medios a oscuros. Mientras que dentro de los primeros dominan facies microbialíticas y estromatolíticas laminares con evidencias de exposición subaérea y conglomerados de intraclastos tabulares, en los segundos dominan grainstones peloidales y oolíticosintraclásticos y wackestones moteados con algunos restos de trilobites. Dominios transicionales entre ambos están constituidos por facies bandeadas-heterolíticas (ribbon limestones). Ocasionalmente se intercalan niveles de microbialitos monticulares (Fig. 3b) con fábricas crípticas o trombolíticas y facies de mudstones y calcipelitas negras carentes de bioturbación y portadoras de lingúlidos y trilobites (Cañas 1990). Estudios paleoambientales llevados a cabo por Cañas (1986, 1988, 1995, 1999) han permitido interpretar que las asociaciones de facies caracterizan a secuencias de somerización en ambientes de plataformas pandas. En este contexto, la asociación de grainstones correspondería a las barreras propiamente dichas (shoals) desarrolladas en el ambiente subtidal enérgico, mientras que las facies de mudstones, calcipelitas y wackestones moteados representarían variedades de depósitos albuféricos con distinto grado de restricción. Dentro de este marco subtidal se habrían desarrollado los biohermos montículares microbialíticos (Cañas 1990) en etapas de marcada acomodación. La asociación bandeada, en tanto, representaría los términos inter y supramareales coincidentes con la presencia de cuarzo redondeado disperso, de probable origen eólico.

Figura 2: Columna de la sección estratigráfica muestreada en la quebrada de La Angostura con localización de sitios de muestreo y fotografías de la figura 3. Nótese la distribución de asociaciones sub, inter y supramareales inferidas desde el análisis de facies volcadas en el diagrama de la derecha y la curva suavizada de fluctuaciones relativas del nivel del mar también inferida por Cañas (1999) a partir de diagramas de acomodación acumulativa (modificado de Cañas 1999).

Figura 3: Detalles del ordenamiento estratigráfico recurrente (a) y del sitio de muestreo LF-3 (b). Nótese en este último el biohermo dómico solapado por facies de mudstones con particiones calcipelíticas ubicado un metro por encima del sitio de muestreo.

Los análisis de ciclicidad (Cañas 1999) indican una marcada recurrencia (Fig. 2) de episodios de alta frecuencia responsables de la acomodación alternante de los semiciclos claros y oscuros. Su arreglo y cambio gradual de espesores permitió inferir una curva envolvente indicativa de ciclos transgresivos-regresivos comparables con aquellos desarrollados en la misma época en los sistemas de plataformas muy tendidas periféricas a Laurentia. Estas sucesiones cíclicas que marcan una estabilidad notable de la plataforma con tasas de subsidencia relativamente bajas y constantes permiten explicar que pequeñas fluctuaciones eustáticas produzcan profundos corrimientos del cinturón de facies dominante. Esto también explicaría la presencia de algunos niveles con mayor concentración de cuarzo (Q en Fig. 2) producto de etapas de pasaje (by pass stages) desde la región cratónica.

Muestreo y resultados paleomagnéticos

Un total de 59 muestras orientadas fueron recolectadas mediante una perforadora portátil en nueve sitios distribuídos a lo largo de la sucesión de calizas y dolomías de la Formación La Flecha aflorante en la quebrada de la Angostura (Figs. 1 y 2). La orientación de las muestras fue medida con brújulas solar y magnética siempre que fue posible, comprobándose que la diferencia entre ambas mediciones generalmente no superó 2°. La actitud estructural fue medida en cada sitio de muestreo independientemente (Cuadro 1). Los sitios están distribuidos a lo largo de una sucesión aproximadamente homoclinal buzante al ONO entre 48° y 56°, producto de la estructuración andina. La única excepción consiste en el sitio LF-1 ubicado cercano al límite superior aflorante de la unidad (Fig.2) y que se encuentra sobre un pliegue de arrastre decamétrico producto del corrimiento que monta la formación La Flecha sobre sedimentitas clásticas finas del Terciario. Las muestras fueron rebanadas en laboratorio en 1 a 3 especímenes cilíndricos estándar de 2,2 cm de alto y 2,54 cm de diámetro. El procesamiento paleomagnético fue realizado según los métodos habituales de desmagnetización por campos alternos linealmente decrecientes y altas temperaturas (ej. Valencio 1980, Butler 1992). El instrumental utilizado fue un magnetómetro criogénico 2G 750 R con DC squids, un desmagnetizador por campos alternos estático anexado al magnetómetro y un equipo de desmagnetización térmica Schonstedt TSD-10. Todas las muestras fueron sometidas a desmagnetización detallada en etapas de 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550 y 600°C o 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100 y 120 mT, según el tipo de lavado magnético elegido. En general se observó comportamientos magnéticos similares con ambas técnicas (Fig.4), por lo que la mayoría de las muestras fue desmagnetizada mediante campos alternos.

Cuadro 1: Direcciones medias por sitio para las componentes magnéticas A y B aisladas en la Formación La Flecha.

Figura 4: Ejemplos de comportamiento magnético típico de las muestras estudiadas de la Formación La Flecha. En las proyecciones ortogonales (a,b,d,e,f), los símbolos abiertos (cerrados) correponden a la proyección de los vectores de remanencia magnética en el plano vertical (horizontal). c) gráfico de intensidad de desmagnetización normalizado.

Generalmente, las muestras presentaron dos componentes magnéticas. Una componente de inclinación negativa moderada y una dirección aproximada hacia el Norte que presentó bajas temperaturas de desbloqueo (250°-400°C) y fuerzas coercitivas (10-15 mT). Esta componente fue denominada A, siendo aislada en 6 de los sitios estudiados (Cuadro 1). La intensidad relativa de esta componente es variable en las diferentes muestras (véase Fig.4). En 7 sitios pudo definirse una segunda componente (B) con mayores temperaturas de desbloqueo (alrededor de 500°C) y fuerzas coercitivas (generalmente entre 15 y 60 mT), con inclinaciones moderadas tanto positivas como negativas y que tendió hacia el origen de coordenadas. Las componentes magnéticas fueron seleccionadas mediante inspección visual de gráficos ortogonales de desmagnetización y determinadas mediante análisis de componente principal (Kirschvink 1980) con al menos cuatro etapas de desmagnetización. Solo se aceptaron componentes definidas con un ángulo de desviación máxima (MAD) < 15°, aunque el 80% de las componentes seleccionadas presentaron valores de MAD que no superaron los 10°.

En el Cuadro 1 se presentan las direcciones medias por sitio de las componentes A y B y sus parámetros estadísticos, antes y luego de realizada la corrección estructural. Estas direcciones pueden observarse en la figura 5. De esta figura se desprende claramente que la componente A es postectónica. Teniendo en cuenta que la estructuración de estas rocas es andina, la edad de la remanencia magnética A es probablemente post-pliocena. Considerando la exclusiva polaridad normal y su cercanía a la dirección actual del campo dipolar geocéntrico y geoaxial para la localidad de estudio, se puede inferir una adquisición reciente de la componente magnética A y un probable origen viscoso.

Figura 5: Direcciones medias por sitio para las componentes A y B, in situ y corregidas a la paleohorizontal (véase Cuadro 1). Círculos grises indican el círculo de 95% de confianza de la dirección media general. Símbolos cerrados (abiertos) corresponden a vectores con inclinación positiva (negativa). Para el cálculo de la dirección media de la componente B dos sitios de inclinación negativa han sido referidos a su dirección antípoda. Nótese el mejor agrupamiento in situ de la componente A y el mejor agrupamiento referida a la paleohoroizontal de la componente B. La estrella indica la dirección del campo dipolar geocéntrico y geoaxial para la localidad de estudio. Más referencias en el Cuadro 1 y el texto.

Por su parte la componente B está representada por sitios con polaridades opuestas, dominando aquellos de inclinación positiva (polaridad reversa). Su distribución antes y después de realizada la corrección estructural indica un origen pretectónico (pre-Plioceno?) para la magnetización. Esto puede comprobarse estadísticamente aplicando el test de McElhinny (1964) que indica un origen pre-tectónico para la componente B con un 99% de confianza.

Sobre la base de la dirección media de la componente B (Cuadro 1) se calculó el polo paleomagnético correspondiente a dicha componente. El mismo (LF) se ubica en 63,8°S, 244,6°E, N=7, dp = 15,9°, dm= 20,2°.

Interpretación

En la figura 6 se representa la posición del polo paleomagnético obtenido (LF). Como se puede observar, el mismo es consistente con polos de edad permo-triásica de América del Sur. Esto sugiere dicha edad para la adquisición de la remanencia pretectónica portada por las rocas de la Formación La Flecha. Considerando que la misma Formación La Flecha (Rapalini et al. 2000) y otras unidades calcáreas cambro-ordovícicas de la Precordillera presentan evidencia de una remagnetización del Paleozoico tardío, se interpreta que los resultados obtenidos indican que el mismo proceso de remagnetización afectó a todas estas unidades.

Figura 6: Curva de deriva polar aparente de América del Sur para el Carbonífero tardío - Triásico medio y posición de los polos correspondientes a unidades remagnetizadas durante el evento de remagnetización regional San Rafael. Estos polos se representan con sus círculos u óvalos de 95 % de confianza y son presentados en el Cuadro 2. Los polos que definen la curva son: F. La Colina, F. Choique Mahuida, F. Itararé1, F. Itararé2, F. Las Tunas, F. Paganzo, F. Pillahunicó, F. Los Colorados Inf., F. Amaná, F. Talampaya, Lavas El Nihuil y diques Guayana. Los polos de la región andina son: F. Tambillos, F. Vega de los Machos, F. Horcajo, F. Pular (para referencias sobre estos polos consultar: Prezzi et al. 2002, Tomezzoli 2001, Rapalini y Vilas 1991)

Cuadro 2: Resumen de la información referente a unidades paleozoicas estudiadas paleomagneticamente en la Precordillera y el Bloque de San Rafael.
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Las características magnéticas de las muestras de la Formación La Flecha reportadas en este estudio se asemejan bastante a las de otras unidades calcáreas cambro-ordovícicas (incluídas la propia Formación La Flecha) en otras áreas de la Precordillera (Rapalini y Tarling 1993, Rapalini et al. 2000). En estos estudios previos se interpretó que la remagnetización está portada principalmente por magnetita (tamaño de grano PSD) de posible origen autigénico. Rapalini (1993) sugirió para esta región un proceso semejante al postulado para explicar la remagnetización regional allegheniana de América del Norte (Miller y Kent 1988, McCabe y Elmore 1989). El modelo más aceptado ha sido el de Oliver (1986, 1992) que propone la expulsión de fluidos térmicamente activos de la zona orogénica hacia el antepaís producto de la colisión allegheniana entre Laurentia y Gondwana en el Paleozoico tardío. Este modelo, sin embargo, ha sido discutido por varios autores y modelos alternativos han sido propuestos (véase por ejemplo: Katz et al. 1998, Henry et al. 2001). Rapalini (1993) adaptó el modelo de Oliver al cierre e inversión de las cuencas de retroarco de Calingasta-Uspallata y Río Blanco (Lopez Gamundi et al. 1987, 1994) durante la fase orogénica San Rafael en el Pérmico (Azcuy y Caminos 1987, Hervé et al. 1987, Mpodozis y Kay 1992), para explicar la remagnetización regional observada en Precordillera. Esta fase orogénica afectó profundamente el sector chileno y del centro-oeste de Argentina entre los 28° y 35° S, aproximadamente. Mientras que en Chile los depósitos de antearco fueron dislocados y metamorfizados (Caminos y Azcuy 1996), los depóstios glaci-marinos de las cuencas de retroarco en el territorio argentino fueron plegados y corridos (Cordillera Frontal, bloque de San Rafael). Así, se han reportado acortamientos tectónicos del 60 a 70 % en áreas de la Cordillera Frontal (Heredia et al. 2002) y una conspicua discordancia angular se observa en estas regiones entre los depósitos marinos del Carbonífero tardío - Pérmico temprano y las volcanitas de la Formación Choiyoi. La intensidad del plegamiento decrece hacia el este (Caminos y Azcuy 1996), expresándose mayormente como fallamiento inverso y transcurrente en la Precordillera. En el antepaís (cuenca Pagnazo), por su parte, sólo se registran plegamientos suaves producto de la fracturación en bloques del basamento. Sin embargo, la distribución de la deformación sanrafaélica dista de ser homogénea. Así, al este de La Precordillera, en la Sierra de Famatina, Dávila et al. (2003) han hallado evidencias de una fase deformacional compresiva muy intensa (U3) coetánea aproximadamente con la orogenia San Rafael del Pérmico temprano. Cortés y Kleinman (1999) han propuesto que la fase San Rafael abarcaría un período de deformación extenso durante el Pérmico temprano, alcanzando una etapa de máximo acortamiento antes de los 280 Ma y componiéndose de un evento inicial de deformación contraccional, seguido de un segundo evento donde dominó la deformación transcurrente. El grado de deformación y acortamiento alcanzado por la fase San Rafael permite especular sobre la generación de un importante orógeno en el margen continental de esta región del Gondwana durante el Pérmico.

La remagnetización regional sanrafaélica no habría afectado solamente a las rocas calcáreas cambro-ordovícicas, sino también a unidades clásticas y aún volcánicas de la Precordillera. En el Cuadro 2 se resumen las unidades en las cuales se ha determinado la presencia de este evento remagnetizante. Los polos paleomagnéticos correspondientes se presentan en la figura 6. Asimismo, en la figura 7, se presenta la distribución regional de las localidades donde se ha detectado este evento, así como aquellas en las que afloran rocas no afectadas. Estas últimas se detallan también en el Cuadro 2. Del análisis del carácter de la magnetización, posición polar, polaridad y distribución geográfica, pueden obtenerse algunas conclusiones. En primer lugar se puede observar que la mayoría de las unidades remagnetizadas presentan exclusiva polaridad reversa consistente con que la misma hubiese sido adquirida durante el supercron reverso del Paleozoico superior o Kiaman (Irving 1971) y que se extendería apróximadamente entre los 315 y 262 Ma (Opdyke y Channell 1996). Las únicas excepciones la constituyen un sitio de polaridad normal observado en la Formación San Juan en Loma Redonda (Precordillera Oriental, Rapalini et al. 2000) y el presente estudio. Las posiciones polares correspondientes a las diversas unidades remagnetizadas son consistentes con las polaridades halladas y con la curva de deriva polar aparente para América del Sur (Fig. 6). Así puede observarse que los polos que corresponden a una edad mayor son los de las Formaciones Hoyada Verde (HV), Alcaparrosa (AL) y Ponón Trehué (PT), que se ubican entre los 300 y los 285 Ma en la curva. Estos tres polos presentan exclusiva polaridad reversa y su magnetización es sintectónica. Por su parte, el polo paleomagnético de la Formación San Juan en la Precordillera Central (SJ, Rapalini y Tarling 1993) se ubica en una posición más jóven, si bien su posición puede estar afectada ligeramente por los movimientos andinos. El polo paleomagnético obtenido en este estudio para la Formación La Flecha cae en una posición sensiblemente más joven (circa 260 Ma?), lo que es consistente con el registro de ambas polaridades del campo magnético terrestre. La relación entre la magnetización y la deformación tectónica del Paleozoico tardío es diferente y menos clara en los casos de las unidades calcáreas de la Precordillera Central (Rapalini y Tarling 1993) y Oriental (Rapalini et al. 2000). En ellas se ha interpretado como posterior a pliegues preterciarios que se produjeron probablemente durante la deformación cháñica del Devónico tardío - Carbonífero temprano, pero previas a la estructuración andina. En estos casos como en el presente estudio, es probable que estas rocas no hayan sido afectadas significativamente por la fase orogénica San Rafael, constituyéndose como unidades en el subsuelo del antepaís para esa época.

Figura 7: Distribución de las localidades donde se han observado unidades afectadas (estrellas negras) y no afectadas (estrellas blancas) por la remagnetización regional sanrafaélica.

De lo expuesto surge un patrón preliminar de progresión hacia el este en la edad de la remagnetización abarcando posiblemente todo el período Pérmico. De este modo, las unidades directamente afectadas por el plegamiento sanrafaélico fueron remagnetizadas en el Pérmico temprano, durante la progresión de dicho evento, mientras que aquellas ubicadas más al este, y posiblemente no afectadas por la deformación fueron adquiriendo su magnetización progresivamente más tarde. Debe tenerse en cuenta que los numerosos corrimientos andinos han producido un acortamiento sustancial de la extensión de la Precordillera en dirección este-oeste (ej., von Gosen, 1992; Cristallini y Ramos, 2000), por lo que la separación espacial entre estas regiones en el Pérmico debe haber sido sensiblemente superior a la actual. Esta distribución temporo-espacial es consistente con la hipótesis propuesta por Rapalini (1993) de un origen del evento remagnetizante por migración de fluídos expulsados del orógeno, según el modelo de Oliver (1992).

Otra característica que puede observarse en el mapa de la figura 7 es la coexistencia a distancias muy cortas de unidades remagnetizadas con otras que no lo han sido. Si bien la explicación para los casos de la Formación Del Salto (Rapalini y Mena 2001) y Tupe y Patquía (Buggisch et al. 1993) puede estribar en que al tratarse de unidades con edades muy cercanas a la de la fase San Rafael ocupaban posiciones corticales muy superficiales en el Pérmico. Esto no puede aplicarse para los casos del Cerro Totora y el bloque de San Rafael. En estas localidades unidades del Paleozoico inferior no remagnetizadas se encuentran a cortas distancias de otras que si lo están. Es casi inescapable la conclusión de que el control de ocurrencia de la remagnetización ha sido principalmente litológico. La carencia de estudios detallados de la mineralogía magnética de estas unidades no permite mayor precisión al respecto.

La posición de LF (Fig.6) no permite descartar por completo la existencia de rotaciones tectónicas según ejes verticales afectándolo. Sin embargo, la consistencia entre posición polar y presencia de polaridades mixtas sugiere que de existir alguna rotación su magnitud es pequeña. La cercanía de la localidad de muestreo de este estudio con las correspondientes a la Formación Cerro Totora permite descartar entonces rotaciones significativas post-pérmicas para el área en su conjunto. Esto refuerza aún más la validez del polo paleomagnético del Cámbrico temprano obtenido de esta última unidad (Rapalini y Astini 1998).

Aceñolaza et al. (2002) postularon recientemente que la Precordillera se habría originado en un sector del margen continental del Gondwana en el Proterozoico al que denominaron SAFRAN. Astini y Rapalini (2003), sin embargo, han indicado la carencia de evidencias a favor de dicha sugerencia. En particular, la propuesta es incompatible con la paleolatitud inferida del polo paleomagnético de la Formación Cerro Totora, pero además implicaría una rotación horaria de gran magnitud que no se evidencia en dicho polo paleomagnético y que sólo podría ser compatibilizado por una rotación antihoraria posterior de similar o aún mayor magnitud. La ausencia de rotaciones tectónicas de importancia en las áreas de estudio desde el Pérmico torna aún más improbable dicha posibilidad.

Conclusiones

Un estudio paleomagnético llevado a cabo sobre 9 sitios de la Formación La Flecha (Facies Los Sapitos; Cámbrico Superior, Marjumano-Steptoeano), expuesta en la quebrada de la Angostura, Precordillera de La Rioja, ha determinado la presencia de dos componentes magnéticas. Una componente magnética postectónica, de bajas fuerzas coercitivas y temperaturas de desbloqueo, es interpretada como una magnetización reciente de probable origen viscoso. Una segunda componente pretectónica fue aislada en 7 sitios con polaridades opuestas, posiblemente portada por magnetita. La posición polar correspondiente a esta componente sugiere que la magnetización fue adquirida a fines del Pérmico y es interpretada como producto de la remagnetización regional asociada a la fase orogénica San Rafael hallada en otras unidades de la Precordillera. Un análisis de las posiciones polares, tipos de magnetización, polaridades y distribución geográfica de las unidades remagnetizadas sugiere un patrón de migración temporo-espacial de la remagnetización de oeste a este, de modo que las unidades localizadas en la Precordillera Occidental fueron remagnetizadas contemporaneamente con la deformación en el Pérmico temprano, mientras que aquellas ubicadas más al este lo fueron más tardiamente durante el Pérmico. Se interpreta que este patrón es consistente con un modelo de remagnetización por migración de fluidos expulsados del área orogénica. La posición polar obtenida de la Formación La Flecha también descarta la posibilidad de rotaciones tectónicas mayores del área de estudio desde el Pérmico.

Agradecimientos

Este estudio fue financiado con subsidios UBACyT (AX002 y X045) de la Universidad de Buenos Aires y PIP-CONICET (02537) a AER y FONCYT (PICT 2002/07-11741) de R.A.A. A. Krittian colaboró durante el trabajo de campo. D. Slaiman realizó parte del procesamiento de laboratorio Agradecemos la gentileza del Dr. Fernando Cañas quien nos facilitó una columna detallada de la sección muestreada. Las revisiones cuidadosas de los árbitros V. Ramos y R. Tomezzoli permitieron mejorar la versión final del artículo.

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Recibido: 15/03/05
Aceptado: 30/05/05