ARTÍCULOS

Evidencias de la zona de contacto entre los terrenos de Precordillera y Pie de Palo, Provincias de San Juan y Mendoza

 

Maximiliano García Torrejón¹, Orlando Alvarez Pontoriero², Silvina Nacif³, Iván Novara³, Marcos
Sánchez³, Silvana Spagnoto³, Patricia Martinez^1,3 y Mario Gimenez^1,3
1 Instituto Geofísico y Sismológico Fernando Volponi - Universidad Nacional de San Juan, San Juan.
E-mails: maximiliano.a.garcia@gmail.com, mgimenez@unsj-cuim.edu.ar
² FONCYT-Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica.
³ Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas.

Recibido: 20 de julio, 2010.
Aceptado: 23 de junio, 2011.

 

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Resumen

Se realizó un estudio gravimétrico en la región norte de la cuenca Cuyana, entre las provincias de San Juan y Mendoza. Mediante relaciones de gradientes gravimétricos tales como señal analítica, Tilt y fase del Tilt, se observó un marcado gradiente, que fue interpretado como un cambio lateral de litologías, que coincidiría con el área de una probable paleosutura del margen proto-andino, que separa en el terreno compuesto de Cuyania, al terreno de Precordillera con el terreno de Pie de Palo.

Palabras clave: Terrenos; Cuyania; Paleosutura; Margen proto-andino; Precordillera; Pie de Palo.

Abstract

Evidence of the contact area between Precordillera and Pie de Palo terranes, Provinces of San Juan and Mendoza.

We made the study in the northern Cuyo basin, between the provinces of San Juan and Mendoza. in the present work we show the results of gravimetric processing data from this basin and surrounding region. We applied anomaly-enhancement techniques such as analytic signal, tilt and phase of tilt. This allowed the observation of a marked gradient, which was interpreted as a lateral variation in lithology, which would coincides with the area of paleosuture of the proto-Andean margin, which separates in the Cuyania composite terrane the Precordillera from the Pie de Palo terranes.

Keywords: Cuyania; Terranes; Paleosuture; Proto-Andean margin; Precordillera; Pie de Palo.

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INTRODUCCIÓN

Los depósitos calcáreos de la Precordillera de La Rioja, San Juan y Mendoza constituyen una plataforma carbonática cuyo basamento integra junto con el bloque de San Rafael lo que se denomina actualmente como terreno de Cuyania (Astini et al. 1995, Ramos et al. 1996, Ramos 1999). Este terreno se habría separado del continente de Laurentia durante el Cámbrico inferior temprano como lo atestiguan sus datos faunísticos (Borrello 1965, Benedetto y Astini 1993, Vaccari 1994, Benedetto 2004), sus polos paleomagnéticos (Rapalini y Astini 1998) y la naturaleza isotópica y geoquímica de su basamento (Kay et al. 1996).

Este terreno Cuyania se habría separado de Laurentia mediante un episodio de rifting preservado en la Precordillera riojana, donde los estratos continentales rojos y depósitos evaporíticos de la Formación Cerro Totora anteceden los depósitos carbonáticos del Cámbrico inferior portador de la trilobitofauna de Olenellus los cuales han sido interpretados como facies de sinrift (Astini y Vaccari 1996).

El terreno Cuyania colisionó con el terreno de Pampia entre los 460 y 470 millones de años durante la fase guandacólica del ciclo famatiniano y, desarrollándose una sutura entre las sierras de Valle Fértil y Pie de Palo como o han evidenciado Gimenez et al. (2000) por sus anomalías magnéticas y gravimétricas. La evolución sedimentaria de la Precordillera Oriental muestra el desarrollo de los depósitos clásticos del sector oriental que se asocian en el inicio de la colisión a la extensión flexural con desarrollo de fallas normales (Astini 1997).

El terreno de Precordillera es una secuencia de plataforma carbonática cámbrico- ordovícica ampliamente reconocida en gran medida sobre la base de la evidencia de fauna procedente de Laurentia y su estratigráfica, como por la posición actual del margen de Gondwana (Benedetto et al. 1999, Keller 1999, Ramos 2004). En el este de Precordillera, tonalitas, granodioritas y volcánicas del arco famatiniano son interpretadas como producidos por la subducción hacia el este del Paleozoico temprano de la litósfera oceánica por debajo del margen protoandino (Pankhurst et al. 1998, 2000, Quenardelle y Ramos 1999).

Dentro de las Sierras Pampeanas occidentales, se encuentran afloramientos aislados de esquistos verdes a facies de anfibolita y complejos metamórficos del bloque de Pie de Palo que se presentan al oeste del arco y el este de la Precordillera. El modelo comúnmente aceptado considera el bloque Pie de Palo como el basamento expuesto a la plataforma carbonática cámbro-ordovícica de Precordillera. El conjunto se denomina terreno Cuyania (Ramos 1988, 1995, Ramos et al. 1986). En este escenario la zona de sutura que separa la Precordillera del margen protoandino coincide con el lineamiento Valle Fértil a lo largo del margen oriental del bloque de Pie de Palo (Vujovich et al. 2004). Un modelo alternativo considera el bloque Pie de Palo como parte del margen proto-andino, y la zona de sutura estaría marcada por el corrimiento Las Pirquitas (Galindo et al. 2004).

En un trabajo más reciente (Mulcahy et al. 2007) concluyen que el bloque de Pie de Palo no formaría parte del basamento del terreno de Precordillera, sino que sería un bloque independiente que se anexo a la Precordillera antes del Ordovícico, sugiriendo que el corrimiento de las Pirquitas no sería la zona de contacto entre ambos bloques.

En este trabajo, a partir de resultados obtenidos de un procesamiento de datos gravimétricos, se obtuvieron evidencias que indicarían la ubicación de la zona de sutura entre los terrenos de Precordillera y Pie de Palo.

UBICACIÓN Y METODOLOGÍA

El estudio se desarrolla en la zona limítrofe entre las provincias de San Juan y Mendoza. Entre los paralelos 31°50' y 33° de latitud sur, y los meridianos 68°50' y 67°50' de longitud oeste. Contiene a la Precordillera por el oeste, a la sierra de Valle Fértil por el este, se extiende al sur sobre la cuenca cuyana y se prolonga hacia el norte alcanzando la parte centro - sur de la sierra de Pie de Palo (Fig. 1).

Figura 1: Ubicación general del área de estudio indicada con el recuadro en negro, la cual es ampliada para señalar la distribución de estaciones de gravedad y posicionamiento GPS en la zona analizada.

Base de datos
Para el análisis, se contó con una base de datos gravimétricos de mas de 20,000 datos de gravedad que cubren ampliamente la zona de análisis, perteneciente al instituto Geofísico Sismológico Volponi - Universidad Nacional de San Juan, YPF y del instituto de Física de Rosario. En el área de estudio alcanzan a 1,600 puntos de gravedad (Fig. 1). Todos los datos de gravedad, fueron referidos al sistema de referencia IGSN71, y vinculados con la estación fundamental Miguelete, a través del nodal 145 Ciudad de San Juan.

La anomalía de Bouguer se calculó siguiendo lo manifestados por Blakely (1995), considerando un gradiente normal de 0,3086 mGal/m, y la densidad de 2,67 g/cm3 para la corrección por losa plana (Hinze 2003). Las elevaciones topográficas se obtuvieron del modelo de elevación digital del terreno (Shuttle Radar Topography Misión) del Servicio Geológico de Estados Unidos y la NASA, y la grilla de corrección topográfica se adicionó a la anomalía de Bouguer.

La precisión submétrica en la determinación de la elevación topográfica, adicionada a la precisión de las mediciones gravimétricas, originaron un error de ±3 décimas de mgal.

Resalto de anomalías
Se emplearon las técnicas de resalto de anomalías tales como la señal analítica, Tilt y fase del Tilt, a los valores grillados de anomalía de Bouguer.

Señal analítica: Ésta técnica basada en la metodología desarrollada por Nabighian (1972, 1974), es útil para resaltar anomalías producidas por discontinuidades geológicas locales. En general la aplicación de la señal analítica refuerza las anomalías de corta longitud de onda (Salem y Smith 2005). Su amplitud es una función simétrica en forma de campana cuyo máximo se ubica encima del contacto entre cuerpos, siendo el ancho de la curva de amplitud proporcional a la profundidad del mismo (Salem y Smith 2005). Se aplicó la señal analítica a la anomalía de Bouguer (Fig. 2a).

Figura 2: a) señal analítica de la anomalía de Bouguer; b) fase del tilt; c) mapa tectónico de Precordillera y Sierras Pampeanas occidentales entre las latitudes 31°30´sur y 33°sur, extraído y modificado de Verges et al. (2007). Sobre ésta imagen se ha superpuesto la fase del tilt de la anomalía de Bouguer, donde se observa un alto grado de coincidencia con la interpretación de la sutura realizada por da por éstos autores.

Tilt y fase del tilt: El tilt, se define en función de la relación entre las primeras derivadas vertical y horizontal del campo gravimétrico (Verduzco et al. 2004). Mientras que su gradiente horizontal, también denominado fase del tilt, es muy empleado en campos potenciales para mapear estructuras producidas por discontinuidades geológicas de corta longitud de onda (Fairhead et al. 2008, Salem et al. 2008), proporcionando un método eficaz para resaltar discontinuidades laterales en las estructuras geológicas.

Mientras que el tilt puede tomar valores positivos y negativos, la fase del tilt es al igual que la señal analítica solo positiva. Estás técnicas tienen mayor resolución y generan máximos definidos y centrados encima de los bordes de los cuerpos, acentuando el gradiente de las anomalías, debido a que opera con derivadas de orden mayor. El resultado de la aplicación de la fase del tilt, se observa en la figura 2b.

RESULTADOS

Las respuestas de la aplicación de la señal analítica (Fig. 2a), muestra que la alineación de los máximos se disponen en dirección norte-sur, entre la Precordillera y la sierra de Pie de Palo. Este fuerte gradiente coincidiría con una antigua zona de sutura que separaba dentro del terreno Cuyania, el sector de Precordillera con el sector de Pie de Palo. Esta zona de sutura fue propuesta por Benedetto y Astini (1993), y reconocida por Ramos (1995), Astini et al. (1995), Keller (1999), Verges et al. (2007) y Mulcahy et al. (2007). Por otro lado, en la respuesta obtenida a través de la fase del tilt (Fig. 2b), se observa la existencia de una estructura geológica no visible en superficie al sur de la sierra de Pie de Palo, en coincidencia a lo manifestado por Martínez et al. (2008). Se confirma además, el alto gradiente entre Precordillera y sierra de Pie de Palo.

En ambas cartas de resaltos de anomalías (Fig. 2a y b), se observa una alineación de alto gradiente gravimétrico, desde el borde oeste de la sierra de Pie de Palo, el que se extiende hasta el sur de la antefosa de Jocolí, que corresponde al frente orogénico de Precordillera y que coincidiría con una paleosutura correspondiente a la acreción de dos terrenos. En la figura 2c se ha superpuesto la carta de fase de tilt sobre la interpretación de Verges et al. (2007), existiendo coincidencia entre la zona de alto gradiente y la sutura propuesta.

CONCLUSIONES

A partir de un estudio gravimétrico, donde se aplicaron técnicas de resaltos de anomalías basadas en relaciones de gradientes de gravedad, se identificó un marcado gradiente, el cual se extiende desde el borde oeste de la sierra de Pie de Palo, continuando por el frente orogénico de Precordillera, extendiéndose hasta el sur de la ciudad de Mendoza. Este fuerte gradiente, estaría señalando la zona de contacto entre los terrenos de Percordillera y Pie de Palo, que habría sido postulada por otros autores a través de estudios geológicos y geoquímicos.

TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO

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