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UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO Facultad de Ingeniería Escuela de Ciencias de la Tierra Carrera de Geología GÉNESIS E IMPLICANCIAS TECTÓNICA DE LOS METABASALTOS DEL COMPLEJO METAMORFICO ANDINO ORIENTAL EN PENINSULA LA CARMELA Y LA FLORIDA, LAGO O’HIGGINS (48°30’-49°00’), CHILE MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE GEÓLOGO AUTOR: DIEGO ANDRES ROJO MARTEL PROFESOR GUÍA: MAURICIO CALDERÓN NETTLE MIEMBROS DE LA COMISIÓN: MANUEL SUÁREZ DITTUS JEAN-BAPTISTE GRESSIER SERGIO CALDERÓN DÍAZ XIMENA CONTARDO BÉRRIOS Viña del Mar, 2017

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UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ciencias de la Tierra

Carrera de Geología

GÉNESIS E IMPLICANCIAS TECTÓNICA DE LOS METABASALTOS DEL COMPLEJO METAMORFICO ANDINO ORIENTAL EN PENINSULA LA CARMELA Y LA FLORIDA, LAGO O’HIGGINS (48°30’-49°00’), CHILE

MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE GEÓLOGO

AUTOR: DIEGO ANDRES ROJO MARTEL

PROFESOR GUÍA:

MAURICIO CALDERÓN NETTLE MIEMBROS DE LA COMISIÓN:

MANUEL SUÁREZ DITTUS JEAN-BAPTISTE GRESSIER

SERGIO CALDERÓN DÍAZ XIMENA CONTARDO BÉRRIOS

Viña del Mar, 2017

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“He llegado por fin a lo que quería ser de mayor:

un niño”

Joseph Heller

A mis padres, Evelyn y Richard …

Y abuelos, Rolando y Margarita.

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MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE GEÓLOGO AUTOR: Diego Andrés Rojo Martel. FINANCIAMIENTO: Dir. Enrique Zamora Instituto Chileno de Campos de Hielo, Chile. Subprograma Ciencia Joven Dr. Mauricio Calderón Nettle. Proyecto FONDECYT 1161818 Dr. Manuel Suárez Dittus. Proyecto FONDECYT 1121140

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Resumen

En la presente memoria se realiza una caracterización geológica de Península

La Carmela, ubicada en la región de Aysén, al sur de Villa O’Higgins, entre los 48°30 y

49°00 latitud sur. En esta localidad afloran rocas del Complejo Metamórfico Andino

Oriental (CMAO; Devónico-Triásico?) y secuencias clásticas y volcánicas del Complejo

El Quemado (Jurásico Superior), formadas durante la evolución tectónica del margen

occidental de Gondwana.

Los metasedimentos del CMAO registran dos eventos de deformación

penetrativa y se encuentran en contacto tectónico con lentes de metabasaltos

almohadillados fuertemente deformados y cortados por vetillas de cuarzo. Las

asociaciones mineralógicas presentes en diferentes metadominios de metabasaltos de

Península La Carmela están constituidas por actinolita, clorita, epidota, plagioclasa

(albita), carbonato, que son minerales característicos de la facies de metamorfismo de

esquistos verdes. Por la similitud de estas rocas con los metabasaltos de Península La

Florida (ubicada 20 km al NE de La Carmela) estas son correlacionadas. Utilizando los

datos petroquímicos disponibles se explora el origen de estos metabasaltos cuyo

protolito correspondería a basaltos alcalinos de Islas Oceánicas. Estas islas se habrían

acrecionado al margen de Gondwana mientras se estaban depositando las sucesiones

sedimentarias devónicas y carboníferas que posteriormente formarían parte del CMAO.

La Formación Ibáñez en la zona de estudio se presenta como una sucesión de

aproximadamente 450 m de espesor, compuesta por niveles de rocas clásticas y

volcánicas (efusivas y piroclásticas) con variaciones en los manteos de sus capas. Lo

anterior indica que los diferentes estratos fueron depositados durante actividad tectónica

extensional relacionada al desarrollo de cuencas de rift. La capa inferior, compuesta por

conglomerados y brechas con clastos de rocas metamórficas y volcánicas félsicas,

probablemente corresponde al nivel basal regional del Complejo El Quemado.

Ambas unidades litoestratigráficas se encuentran en contacto por fallas inversas

de orientación principal NE-SW y NNE-SSW, con vergencias opuestas, en donde el

CMAO cabalga los depósitos volcánicos. La geometría del sistema estructural se

relaciona con la inversión de cuencas de rift y el estilo de deformación de piel gruesa.

De acuerdo a lo anterior la zona de estudio corresponden al dominio interno de la Faja

Plegada y Corrida de Magallanes, con evidencias de actividad en el Cretácico Superior

y Cenozoico.

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Abstract

In the present study a geological characterization of La Carmela Peninsula, located in

the region of Aysén, south of Villa O'Higgins, between 48 ° 30 and 49 ° 00 latitude south.

In this locality outcrop rocks of the Eastern Andean Metamorphic Complex (EAMC,

Devónico-Triásico?) and classic and volcanic sequences of the Complex El Quemado

(Upper Jurassic), formed during the tectonic evolution of the western margin of

Gondwana.

The metasediments of EAMC record two events of penetrative deformation and are in

tectonic contact with heavily deformed lenses of pillow metabasalts and cut by quartz

veins. The mineralogical associations present in different metabasalts of La Carmela

Peninsula are constituted by actinolite, chlorite, epidote, plagioclase (albite), and

carbonate, which are minerals characteristic of green schist metamorphism facies. Due

to the similarity of these rocks to the metabasalts of Peninsula La Florida (located 20 km

NE of La Carmela) they are correlated. Using the available petrochemical data explores

the origin of these metabasalts whose protolith would correspond to alkaline basalts of

Oceanic Islands. These islands would have been accreted in the margin of Gondwana

while they were depositing the sedimentary successions sedones and carboniferous that

later would be part of the EAMC.

The Ibáñez Formation in the study area is presented as a sequence of approximately 450

m thick, composed of clastic and volcanic rocks (effusive and pyroclastic) with variations

in the mantles of their layers. This indicates that the different strata were deposited during

extensional tectonic activity related to the development of rift basins. The lower layer,

composed of clusters and gaps with clasts of metamorphic and volcanic felsic rocks,

probably corresponds to the regional basal level of the El Quemado Complex.

Both lithostratigraphic units are in contact by reverse faults of main orientation NE-SW

and NNE-SSW, with opposite vergencies, where the EAMC rides the volcanic deposits.

The geometry of the structural system is related to the inversion of rift basins and the

deformation style of thick skinned. According to the above, the study area is located in

the inner zone of the Magellan Corrugated Belt and Corridor, with evidence of activity in

the Upper and Cenozoic Cretaceous.

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Agradecimientos

En primer lugar, quiero agradecer profundamente a mis padres, hermanos, abuelos, tía

coly y tío paulo por haber sido parte fundamental de mi desarrollo, además de como

persona, como profesional y también por el respaldo incondicional.

También quiero agradecer profundamente al Dr. Mauricio Calderón por su apoyo

incondicional en este periodo tan difícil, simplemente agradecido por conocer a una

excelente persona y geólogo.

Agradecer al Dr. Manuel Suárez quien deposito su confianza en mí para realizar este

trabajo, por su preocupación e intereses personal.

Al Dr. Reynaldo Charrier por esas conversaciones y gratos momentos donde no solo

aprendí de la geología sino también de la vida como tal.

Al Instituto Chileno de Campos de Hielo por financiar la campaña de terreno y el respaldo

acogedor en cada momento, Enriquez, Feña y Cami y Amigo David.

Agradezco a Dr. Francisco Fuentes, Dr. Cristóbal Ramírez, Dr.Francisco Hervé, Dr.

Jean-Baptiste Gressier, Dr. Pierre-Yves Descote, Francisco Munizaga, Dr. Francisco

Fernandoy, Sergio Calderón y Dra. Ximena Contardo por el tiempo compartido y las

gratas conversaciones.

A Jimena Magaña por su amor y paciencia entregado en los buenos y malos momentos,

durante este emocionante y difícil periodo.

Por supuesto, agradezco a mis amigos quienes desde un inicio me apoyaron en este

viaje sin rumbo, al Omar Ríos (Cochino Larry) y Diego Placencia (aunque la vendió por

2 años) por siempre estar en todo momento, sobretodo en el rock, futbol y playa. A mi

amigo Juan Pablo Arias incontables momentos y conversaciones en Iquique y Santiago.

Marcelo Gonzalez (Cholombiano) y su familia por su respaldo y apoyo en mi estadía en

Santiago.Gonzalo Lopez (La Carlota) por siempre estar conmigo.

Agradezco también Juan Luis Bernal (asqueroso Wormull), Camilo Santana (Pelao

Santana) y Marcelo Aliaga (Ceccioniano) por cada momento vivido en terreno y en la

vida universitaria, pero principalmente en los carretes y terreno. También a mis amigos

de Geología Santiago Fernanda Torres (Perro que saca la lengua), Nataly Castro (La

yoya), Debie Roa, Valentina Troncoso y Che Gerald (Besito en *), muchas gracias.

Agradecer a las personas de viña. A Jaime Cataldo, Nicholas Philipi (El perro Chico) y

Gonzalo Navarro (El Pepe) por siempre mostrar apoyo y preocupación, realmente

siempre apañando. A Chaynna Lodis por su paciencia y compañerismo por dos años. Y

los cabros del grupo por siempre tener un lugar donde reírse y pasarlo bien.

Finalmente, no puedo dejar afuera a dos grandes profesores y actualmente amigos Omar

Rojas y Reynaldo Zumarán, quienes fueron los que confiaron y apostaron por mí, gracias

a eso, hoy pude obtener grandes logros académicos.

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Índice de Contenidos

Índice de Fotografías .................................................................................................................. 1

Índice de Figuras ......................................................................................................................... 3

Índice de Tablas .......................................................................................................................... 7

1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 8

1.1 Formulación del Problema .............................................................................................. 8

1.2 Hipótesis de Trabajo ........................................................................................................ 9

1.3 Objetivos ............................................................................................................................ 9

1.3.1 Objetivos Generales ..................................................................................................... 9

1.3.2 Objetivo Específicos ..................................................................................................... 9

1.4 Metodología ..................................................................................................................... 10

1.4.1 Trabajo en Gabinete pre-terreno .............................................................................. 10

1.4.2 Trabajo de Terreno ..................................................................................................... 10

1.4.3 Trabajo de Gabinete post-terreno............................................................................. 11

1.5 Ubicación y Acceso ........................................................................................................ 11

2. MARCO GEOLÓGICO ..................................................................................................... 12

2.1 Complejo Metamórfico Andino Oriental (Devónico al Pérmico-Triásico) ............... 12

2.2 Provincia Ácida Chon Aike ............................................................................................ 13

2.2.1 Formación Ibáñez (equivalente a Complejo El Quemado) (Jurásico Superior-

Valanginiano) ......................................................................................................................... 13

2.3 Grupo Coyhaique (Titoniano-Aptiano)......................................................................... 14

2.3.1 Formación Toqui (Titoniano-Berrisiano) .................................................................. 15

2.3.2 Formación Katterfeld (Berrosiano-Hauteriviano) .................................................... 16

2.3.3 Formación Apeleg (Hauteriviano-Aptiano) .............................................................. 16

2.4 Batolito Patagónico ........................................................................................................ 17

2.5 Configuración tectónica y unidades morfoestructurales ........................................... 19

3. MARCO GEODINÁMICO ................................................................................................. 22

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4. MARCO TEÓRICO ........................................................................................................... 27

5. LEVANTAMIENTO GEOLÓGICO .................................................................................. 31

5.1 Metabasaltos almohadillados del CMAO .................................................................... 33

5.2 Sucesión volcano-sedimentaria de Formación Ibáñez ............................................. 36

5.3 Cuerpos hipabisales ....................................................................................................... 45

5.4 Deformación y Estructuras ............................................................................................ 48

5.4.1 Deformación Pre-Jurásica ......................................................................................... 49

5.4.2 Deformación Post-Jurásica ........................................................................................ 50

6. DISCUSIÓN ....................................................................................................................... 53

6.1 Correlación entre diferentes cuerpos metabasálticos ............................................... 53

6.2 Génesis metabasaltos del CMAO ................................................................................ 65

7. CONCLUSIONES .............................................................................................................. 72

8. REFERENCIAS ................................................................................................................. 73

9. ANEXOS ............................................................................................................................. 83

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Índice de Fotografías

Fotografía 1. A y B) Contacto entre los metasedimentos y metabasaltos almohadillados (MBA) del CMAO, extremo noroeste de Península La Carmela............................................................... 33 Fotografía 2. A) Estructura de almohadilla de los metabasaltos, el color verdoso característico de la alteración clorita-epidota. B) y C) Sección delgada de los metabasaltos (MBA), muestra los microlitos de plagioclasa, clorita y carbonato. Muestra UN-280B de los metabasaltos (MBA), nicoles cruzados objetivo 5X. ....................................................................................................... 34 Fotografía 3. Fenocristales de plagioclasas alterada a sericita, clorita y carbonato inmersos en una masa fundamental desvitrificada y con microlitos de plagioclasas. Muestra UN-280 de metabasaltos (MBA), nicoles cruzados objetivo 5X. .................................................................... 35 Fotografía 4. A) Macla polisintética en cristal de plagioclasa cortado por vetilla de carbonato. B) Macla de Carlsbad en cristal de plagioclasa. ............................................................................... 36 Fotografía 5. Brechas sedimentarias basales de la sucesión volcano-sedimentaria que se disponen sobre CMAO, en el extremo sur de Península La Carmela. Se observa en general un manteo hacia el este. Cuadro con borde blanco es un acercamiento al afloramiento de las brechas con clastos del CMAO y un cemento hematítico. ......................................................................... 37 Fotografía 6. Filón manto de composición dacítica que sobreyace las brechas basales y es cortado por diques andesíticos, en rojo, bordes de cuerpos hipabisales intruyendo al filón manto. ....... 38 Fotografía 7. A y B) Fenocristal de cristal de cuarzo anhedral y textura de embahiamiento con biotita inmerso en una masa fundamental recristalizada, con microlitos de plagioclasa y pequeños microcristales de cuarzo. C y D) Cristal de Biotita levemente cloritizado, en la parte inferior izquierda una textura de flujo. E) Fenocristal de cuarzo con inclusiones de masa fundamental y textura de reequilibrio. F) Plagioclasa alterada por carbonato. A y C) fotos a nicoles paralelo con el objetivo de 5X; B, D, E, F) fotos a nicoles cruzados con el objetivo de 5X. ..................................................................................................................................................... 40 Fotografía 8. Contacto por falla entre los metasedimentos del CMAO brechas basales de la sucesión volcano-sedimentaria. Falla Mancilla corresponde al nombre de la estructura que genera el contacto entre ambas unidades. .................................................................................. 41 Fotografía 9. Afloramiento del nivel de tobas cristalina con una marcada laminación, en la parte superior de la sucesión volcano-sedimentaria. ............................................................................ 42 Fotografía 10. Fotografías de laminadas delgada de la toba cristalina. A y B) Cristal de cuarzo altamente fragmentado junto con cristales de plagioclasa inmersos en una matriz con microfragmentos de cuarzo, plagioclasa y líticos. C y D) Lítico andesítico y cristales de cuarzo fragméntales. Fotografía (A y C) nicoles cruzados con el objetivo de 5X y fotografía (B y D) nicoles paralelos con el objetivo de 5X. ................................................................................................... 44

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Fotografía 11. A) Dique con bordes sinuosos intruyendo a metasedimentos del CMAO, en el extremo norte de Península La Carmela. B) Dique con bordes rectos, que intruyen a la sucesión volcano-sedimentaria. ................................................................................................................. 45 Fotografía 12. Láminas delgadas de mircrodiorita A y B) Fenocristal de clinopiroxeno en centro altamente fragmentando junto con pequeños cristales de biotita, plagioclasa y anfíbol inmerso en una masa fundamental recristalizada con microlitos de plagioclasa. C) cristal de clinopiroxeno con una zonación débil. D) Cristales de piroxeno cortado por vetilla de carbonato. ................... 47 Fotografía 13. Láminas delgadas de andesita A) Fenocristales de plagioclasa zonados con textura sieve, alteradas a sericita y calcita, inmersas en una masa fundamental desvitrificada. Fotografía (A) nicoles cruzados con el objetivo de 5X y fotografía B) Nicoles paralelos con el objetivo de 5X. ..................................................................................................................................................... 48 Fotografía 14. Pliegues y foliaciones principales evidenciando la deformación dúctil. A, B y D = metasedimentos del CMAO y C= metabasaltos (MBA). ............................................................... 49

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Índice de Figuras

Figura 1. Mapa simplificado donde se ilustra en rectángulo rojo la ubicación de la zona de estudio, correspondiente a Península La Carmela. Modificado de Calderón et al. 2016. FPCM: Faja Plegada y Corrida de Magallanes; ZFMF: Zona de Falla Magallanes-Fagnano; ZCCM: Zona de Cizalle Canal de las Montañas; CMC: Complejo Metamórfico Chonos; CD: Complejo Denaro; CMAO: Complejo Metamórfico Andino Oriental. ..................................................................................................... 12 Figura 2. Estratigrafía del Jurásico-Cretácico Inferior en Cuenca de Aisén, segmento norte de Cuenca Austral. Extraído y modificado de Suárez et al., (2009b). ............................................... 17 Figura 3. Mapa con las diferentes unidades que afloran a escala regional. Se indican edades U-Pb en zircón de rocas volcánicas del Complejo El Quemado, Tobífera y Batolito Patagónico, extraídas de Pankhurst et al., (1998) y Calderón et al., (2016). En rectángulo rojo se representa el área de estudio. Modificado de Calderón et al., (2016). .............................................................. 19 Figura 4. Confirmación tectónica actual en el segmento austral del margen occidental de Sudamérica. PTC: Punto Triple Chile, SCR: Ridge Chile Sur, SCR1 a SCR4: segmentos activos, FZ: Fallas Transformantes. Modificado de Scalabrino et al., (2010). ................................................ 20 Figura 5. A) Imagen satelital del sur de Sudamérica, se indica los límites de la Faja Plegada y Corrida de Magallanes con su frente de deformación en línea segmentada naranja. B) Imagen representativa de las tres zonas morfoestructurales principales del sector de estudio a escala regional, rectángulo rojo representa Península La Carmela, adyacente al Glaciar O’Higgins. Modificada de Giacosa et al., (2012). .......................................................................................... 21 Figura 6. Mapa representativo de las diversas estructuras a escala regional en las cercanías de Península La Carmela. .................................................................................................................. 22 Figura 7. Configuración de Sudamérica. Se presenta la extensión de la cuenca Austral con su miembro norte (Cuenca de Aisén) y su extremo sur (Cuenca de Magallanes) junto con la Cuenca de la Rocas Verdes, ambas limitadas al oeste por el Arco Magmático que corresponde al Batolito Patagónico. Modificado de Suárez et al. 2009b. ......................................................................... 24 Figura 8. Mapa de Sudamérica con los diferentes afloramientos de las rocas volcánicas de la Provincia ácida Chon-Aike (Jurásico-Cretácico Inferior). Marifil: Formación Marifil; Ibáñez: Formación Ibáñez; Lonco Trapial: Formación Lonco Trapial; Chon Aike: Formación Chon-Aike; Tobífera: Formación Tobífera; El Quemado: Complejo El Quemado. Modificado de Pankhurst et al. 1998. ....................................................................................................................................... 25 Figura 9. Esquema de clasificación para rocas volcánicas básicas según su contexto tectónico. Extraído de Pearce y Cann (1973). ............................................................................................... 28 Figura 10. Diagrama de discriminación tectónica usando Ti y Zr. Basalto de Fondo Oceánico (BFO) representado por los campos A y B. Toleítico Bajo en Potasio(TBK) campos C y B. Basalto Calcoalcalino(BC) campos D y B. Extraído de Pearce y Cann (1973). ........................................... 29

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Figura 11. A) Diagrama de discriminación tectónica para basaltos en base a Meschede (1986), AI: Basalto Alcalino Intraplaca; AII: Basalto Alcalino Intraplaca o Basalto Intraplaca; B: E-MORB; C: Basalto de Intraplaca o Basalto de Arco Volcánico; D: N-MORB y Basalto de Arco Volcánico. B) Diagrama de discriminación para diferentes basaltos según Cabanis y Lecolle (1989), 1: Dominios Orogénicos; 2: Dominio Intracontinentales a Post Orogénicos; 3: Dominios no Orogénicos. ..... 29 Figura 12. Diagrama de discriminación de ambiente de formación para basaltos en base a TiO2-MnO-P2O5, según Mullen (1983); MORB: Basalto Dorsal Meso-Oceánico; OIT: Basalto de Isla Oceánica Toleítico; Basaltos; OIA: Basalto de Isla Oceánica Alcalino; CAB: Basalto Calcoalcalino; IAT: Basaltos de arcos de Isla toleíticos. ...................................................................................... 30 Figura 13. Mapa de levantamiento geológico en Península La Carmela. .................................... 31 Figura 14. Perfil esquemático de Península La Carmela, el cual representa las diversas estructuras y litologías reconocidas y estudiadas. .......................................................................................... 32 Figura 15. Sistemas de fallas inversas en el extremo noreste de Península La Carmela, en donde se pone en contacto los metasedimentos con los metabasaltos. ................................................ 50 Figura 16. Esquema longitudinal de Península La Carmela, donde se observa el sistema de falla y la falla Mancilla. ........................................................................................................................ 51 Figura 17. Falla Lago Chico estructura que provoca el cabalgamiento del CMAO sobre la sucesión volcano-sedimentaria. ................................................................................................................. 52 Figura 18. Distribución de metabasaltos almohadillados en sector Península La Florida y Península La Carmela. .................................................................................................................. 53 Figura 19. Esquema de interpretación de tiempo y velocidad de crecimiento cristalino para los metabasaltos de CMAO. Modificado de Gill, 2010. ..................................................................... 54 Figura 20. Diagrama de Clasificación para rocas volcánicas en base Nb/Y vs Zr/TiO2 de Winchester y Floyd (1977). BCMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; BCMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; BCD = Basaltos Complejo Denaro; BMCC = Basaltos Meseta Chile Chico; BPAIKE= Basaltos Pali Aike; BLOIHI; Basaltos Loihi. .............................................................................................................................. 56 Figura 21. Diagrama de discriminación a partir del Zr vs Ti para basaltos según el diagrama de Pearce y Cann (1979). Basalto de Fondo Oceánico representado por los campos A y B. Toleítico Bajo en Potasio campos C y B. Basalto Calcoalcalino campos D y B. BCMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; BCMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; BCD = Basaltos Complejo Denaro; PSAR = Pillow Complejo Sarmiento; PTORT= Pillow Complejo Tortuga. ............................................................................. 57 Figura 22. Diagrama de patrón de Tierras Raras normalizado a Condrito de Sun y McDonough (1989). Todas las muestras corresponden a basaltos almohadillados de Península La Florida obtenidas por Hervé et al., (1999). .............................................................................................. 58

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Figura 23. A) Diagrama de discriminación para diferentes basaltos según Cabanis y Lecolle (1989). B) Diagrama de discriminación tectónico para basaltos en base a Meschede (1986). BCMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental. ............................................. 59 Figura 24. A) Diagrama de discriminación tectónico para basaltos en base a Cabanis y Lecolle (1989) para los basaltos, 1: Dominios Orogénicos; 2: Dominio Intracontinentales a Post Orogénicos; 3: Dominios no Orogénicos. B) Diagrama de discriminación para diferentes basaltos según Meschede (1986), AI: Basalto Alcalino Intraplaca; AII: Basalto Alcalino Intraplaca o Basalto Intraplaca; B: E-MORB; C: Basalto de intraplaca o Basalto de Arco Volcánico; D: N-MORB y Basalto de Arco Volcánico. C) Diagrama de discriminación tectónico en base a Cabanis para los basaltos devónicos miocenos de la Patagonia junto con OIB Loihi, Hawaii. D) Diagrama de discriminación tectónico en base a Meschede para los basaltos devónicos miocenos de la Patagonia junto con OIB Loihi, Hawaii. BCMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; BCMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; BCD = Basaltos Complejo Denaro; BMCC = Basaltos Meseta Chile Chico; BPAIKE= Basaltos Pali Aike; BLOIHI; Basaltos Loihi, Hawaii. ......................................................................................................................................... 60 Figura 25. Diagrama de Mullen 1983 para los diferentes basaltos comparados. MORB: Basalto Dorsal Meso-Oceánico; OIT: Basalto de Isla Oceánica Toleítico; Basaltos; OIA: Basalto de Isla Oceánica Alcalino; CAB: Basalto Calcoalcalino; IAT: Basaltos de arcos de Isla toleíticos. BCMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; BCMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; BCD = Basaltos Complejo Denaro; BMCC = Basaltos Meseta Chile Chico; BPAIKE= Basaltos Pali Aike; BLOIHI; Basaltos Loihi, Hawaii; BFM.HAWAII = Basaltos Formación Hawaii. ................................................................................ 61 Figura 26. Diagrama La/Nb vs Ba/Nb para los diferentes basaltos analizados y comparados con diferentes rocas volcánicas del Sur del Sudamérica. CMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; CMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; CD = Basaltos Complejo Denaro; MCC = Basaltos Meseta Chile Chico; Pali Aike= Basaltos Pali Aike; BLOIHI; Basaltos Loihi, Hawaii; BP= Batolito Patagónico; SSVZ; Sur Zona Volcánica Sur; Andinas Tipo S= Rocas Plutónicas y Metasedimentarias Paleozoicas. Datos extraidos de Espinoza et al., (2005). .......................................................................................................................................... 62 Figura 27. Diagrama FeO+Fe2O3 vs Zr/y. CMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; CMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; CD = Basaltos Complejo Denaro; MCC = Basaltos Meseta Chile Chico; Pali Aike= Basaltos Pali Aike; LOIHI; Basaltos Loihi, Hawaii; BP= Batolito Patagónico; SSVZ; Sur Zona Volcánica Sur; Andinas Tipo S= Rocas Plutónicas y Metasedimentarias paleozoicas. ...................................................... 64 Figura 28. Esquema de interpretación de la evolución de la parte este del margen suroccidental de Gondwana y metabasaltos del Complejo Metamórfico Andino Oriental. .............................. 67 Figura 29. Zona de perfiles realizados en Península La Carmela y al sur del Lago O’Higgins. A) Figura modificada de Calderón et al., 2016. B) Extraída y Modificada de Giacosa et a., 2012. FPCM: Faja Plegada y Corrida de Magallanes; ZFMF: Zona de Falla Magallanes-Fagnano; ZCCM: Zona de Cizalle Canal de las Montañas; CMC: Complejo Metamórfico Chonos; CD: Complejo Denaro; CMAO: Complejo Metamórfico Andino Oriental. ........................................................... 68

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Figura 30. A) Perfil al sur del lago O’Higgins en Argentina, imagen modificada de Giacosa et al. 2012. B) Perfil esquemático de Península La Carmela, resultado del presente estudio. ............. 69

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Índice de Tablas

Tabla 1. Comparación de las concentraciones de Ni, Cr y Mg de los basaltos estudiados. CMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; CMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; CD = Basaltos Complejo Denaro; MCC = Basaltos Meseta Chile Chico; Pali Aike= Basaltos Pali Aike; LOIHI; Basaltos Loihi, Hawái. .......................................................................................................................................... 64 Tabla 2. Resultados geoquímicos en basaltos almohadillados de península La Florida. Extraído de Hervé et al, 1999. .......................................................................................... 83 Tabla 3. Resultados geoquímicos en basaltos almohadillados del Complejo Metamórfico Chonos. Extraído de Hervé et al, 1999. ............................................................................ 84 Tabla 4. Resultados geoquímicos en basaltos almohadillados del Complejo Denaro. Extraído de Sepúlveda et al, 2008. ................................................................................... 85 Tabla 5. Resultados geoquímicos en basaltos almohadillados del Complejo Sarmiento. Extraído de Stern et al., 1979. .......................................................................................... 86 Tabla 6. Resultados geoquímicos en basaltos almohadillados del Complejo Tortuga Extraído de Stern et al., 1979. .......................................................................................... 86 Tabla 7. Resultados geoquímicos en basaltos Meseta Chile Chico. Extraído de Espinoza et al, 2005. ............................................................................................................................ 87 Tabla 8. Resultados geoquímicos en basaltos Meseta Chile Chico. Extraído de Espinoza et al, 2005. ............................................................................................................................ 89 Tabla 9. Resultados geoquímicos en basaltos del Pali Aike. Extraído de Stern, 1990. .... 90 Tabla 12. Resultados geoquímicos en basaltos de Hawaii. Extraído de Frey et al., 1983. .......................................................................................................................................... 91 Tabla 11. Resultados geoquímicos en basaltos del Volcán Kohala. Extraído de Spengler y Garcia, 1988. .................................................................................................................... 92 Tabla 12. Resultados geoquímicos en basaltos del Volcán Kohala. Extraído de Spengler y Garcia, 1988 ..................................................................................................................... 93

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1. INTRODUCCIÓN

1.1. Formulación del Problema Parte de la evolución tectónica y magmática del margen occidental de

Gondwana puede ser estudiada en las rocas ígneas y metamórficas de unidades

litoestratigráficas que conforman el territorio austral de Sudamérica.

En Península La Carmela, zona de estudio, situada a la latitud del Glaciar

O’Higgins, extremo norte de los Campo de Hielo Sur (Figura 1) afloran rocas

metamórficas que forman parte del Complejo Metamórfico Andino Oriental

(CMAO), las cuales son cubiertas en discordancia por rocas volcánicas de la

Formación Ibáñez.

Estudios recientes realizados en diversas localidades del CMAO debaten

si el ambiente de depositación de las sucesiones turbidíticas paleozoicas que

conformaron el protolito del CMAO corresponde al de un margen pasivo, o al de

una cuenca de antearco, es decir, en un ambiente de subducción. En Península

La Carmela, el CMAO presenta cuerpos lenticulares de metabasaltos

almohadillados que no han sido interpretados y cuya evolución tectónica con las

rocas metasedimentarias no es aun bien comprendida.

Las rocas volcánicas de la Formación Ibáñez, principalmente riolitas y

dacitas se habrían formado en un ambiente de rift continental en la evolución

temprana de la Cuenca Austral (Pankhurst et al., 1998; Figura 1), estas se

encuentran en discordancia respecto al basamento metamórfico (CMAO). En

Península La Carmela, las rocas volcánicas presentan un control estructural el

cual puede ser relacionado con la evolución tectónica regional.

En esta memoria, se intenta caracterizar la geología del conjunto de

rocas ígneas que afloran en Península La Carmela, entre las que se encuentran:

metabasaltos almohadillados del CMAO; dacitas e ignimbritas de la Formación

Ibáñez junto con cuerpos hipabisales andesíticos y microdioríticos, dando

respuestas a las siguientes interrogantes:

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1) ¿Cuál fue el ambiente de formación de los metabasaltos y cúal fue su evolución

tectónica con los metasedimentos del CMAO?

2) ¿Cuál es el significado tectónico de las diferencias de espesor entre las capas

de sucesiones de rocas volcanoclasticas de la Formación Ibáñez en Península

La Carmela?

1.2 Hipótesis de Trabajo

La primera hipótesis de trabajo deriva de la aparente correlación que existe

entre los metabasaltos almohadillados de Península La Carmela con los

metabasaltos almohadillados de Península La Florida, que se encuentran

intercalados en secuencias metasedimentarias polideformadas del CMAO. En

consideración de las semejanzas petrográficas e información petroquímica de los

metabasaltos de Península La Florida (Herve et al., 1999), se podrá establecer

que estos formaron parte de la litósfera oceánica que se subductaba bajo el

margen continental de Gondwana durante el Paleozoico Superior.

La segunda hipótesis de trabajo contempla la sucesión volcano-

sedimentaria presente en Península La Carmela, la que correspondería a la base

de la Formación Ibáñez, la cual se habría depositado en un ambiente de rift

continental, controlado por estructuras normales con orientaciones N-S a NNE-

SSW.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivos Generales

1) Establecer un modelo petrogenético y de evolución tectónica para los

metabasaltos de Península La Carmela y La Florida en conjunto con los

metasedimentos del CMAO.

1.3.2 Objetivo Específicos

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1) Identificar texturas y relaciones de contacto que permitan establecer procesos

de cristalización y emplazamiento para los metabasaltos almohadillados del

CMAO.

2) Establecer la correlación de los metabasaltos de Península La Carmela con

los de Península La Florida.

3) Determinar el estilo estructural del orógeno Andino en Península La Carmela.

4) Complementar la información geológica regional del CMAO y de Formación

Ibáñez en la ribera del lago Chico (48°30'S- 49°S).

1.4 Metodología

1.4.1 Trabajo en Gabinete pre-terreno

El trabajo pre-terreno se basó en la recopilación de antecedentes

bibliográficos, con el fin de elaborar una base de datos de las diversas

formaciones geológicas, litologías, edades, estructuras, mineralización, entre

otras.

1.4.2 Trabajo de Terreno

Se realizó una campaña de 22 días de terreno en Penínsulas La Carmela

y La Florida (48°30'S- 49°S), durante el mes de febrero de 2016.

Descripción petrográfica de las diferentes litologías ígneas presentes en

Península La Carmela (48°30'S- 49°S).

Comparación petroquímica disponible de Hervé et al., (1999), de

metabasaltos en Península La Florida.

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1.4.3 Trabajo de Gabinete post-terreno Se clasifican las muestras representativas de Península La Carmela las

cuales son integradas en perfiles, esquemas y mapas geológicos .

1.5 Ubicación y Acceso

El área de estudio se encuentra en la XI Región de Aysén, Chile.

Específicamente, el estudio se concentra en la costa al suroeste del lago

O`Higgins, en Península La Carmela entre los 48°30' y 49°00' latitud sur (Figura

1). El acceso al área de estudio se realiza a través de la carretera Austral, donde

es posible utilizar esta ruta desde Coyhaique hasta Villa O’Higgins. La Carretera

Austral finaliza en Villa O’Higgins por lo que es necesario utilizar algún tipo de

embarcación para navegar aproximadamente 45 km por el Lago O’Higgins en

dirección hacia la Península La Carmela, adyacente al glaciar O’Higgins.

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Figura 1. Mapa simplificado donde se ilustra en rectángulo rojo la ubicación de la zona de estudio, correspondiente a Península La Carmela. Modificado de Calderón et al. 2016. FPCM: Faja Plegada y Corrida de Magallanes; ZFMF: Zona de Falla Magallanes-Fagnano; ZCCM: Zona de Cizalle Canal de las Montañas; CMC: Complejo Metamórfico Chonos; CD: Complejo Denaro; CMAO: Complejo Metamórfico Andino Oriental.

2. MARCO GEOLÓGICO

2.1 Complejo Metamórfico Andino Oriental (Devónico al Pérmico-Triásico) Se denomina basamento Paleozoico a las rocas pertenecientes al

Complejo Metamórfico Andino Oriental (CMAO) (Hervé, 1993). El CMAO consiste

principalmente de sucesiones turbidíticas polideformadas con cuerpos menores

de calizas y metabasitas (Hervé, 1993, 2008; Thomson y Hervé 2002).

El CMAO aflora al este del Batolito Patagónico (BP), específicamente

desde el Lago General Carrera hasta el extremo norte de Campos de Hielo Sur

(Hervé, 1993). El CMAO puede ser subdivido en dos unidades principales

(Lagally, 1975 en Augustsson y Bahlburg, 2003; Thomson y Hervé, 2002). La

unidad ubicada al norte, conocida como Formación Lago General Carrera

(Lagally, 1975 en Augustsson y Bahlburg, 2003; Miller, 1976 en Thomson y

Hervé, 2002) o Formación Rio Lácteo (Leanza, 1972 en Bell y Suárez, 2000) que

consisten principalmente de cuarcitas, esquistos micáceos, esquistos verdes y

filitas, con algunas alternancias menores de mármol y basaltos amigdaloidales

que muestran una intensa deformación polifásica y un grado metamórfico medio

(Thomson y Hervé, 2002). En la parte austral se encuentra la Formación

Cochrane (Riccardi, 1971 en Thomson y Hervé, 2002) o Formación Bahía de la

Lancha (Miller, 1976 en Thomson y Hervé, 2002) esta se caracteriza por mostrar

una alternancia de metasedimentitas (Yoshida, 1981 en Vásquez, 2007)

compuestas por filitas, pizarras y esquistos verdes. En la latitud de Puerto

Natales, el CMAO es representado por el Complejo Staines, el cual está

compuesto por delgadas capas de cuarcitas, metareniscas, metapelitas y

esquistos verdes (Forsythe y Allen, 1980). En general, el CMAO se define como

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secuencias turbidíticas con proporciones menores de calizas que muestran

indicio de un bajo grado metamórfico (Thomson y Hervé, 2002).

La fuente sedimentaria para el dominio oriental del CMAO muestra

afinidades isotópicas de una fuente de roca continental cratónica (Augustsson y

Bahlburg, 2003), mientras que la fuente de roca para el dominio occidental es

relacionada con complejos plutónicos (Augustsson y Bahlburg, 2008).

La edad mínima para CMAO es establecida por una gran discordancia,

donde el CMAO subyace las secuencias volcánicas jurásicas de la Formación

Ibáñez (153 Ma; Pankhurst et al., 2000). Estudios por Bell y Suárez (2000)

mencionan una edad de 307 ± 10 Ma de K-Ar en muscovita de un granitoide. Por

otra parte, Hervé et al., (2003) en base de análisis de U-Th-Pb en zircones

detríticos establece que la parte oriental está dominada por componentes

sedimentarios del CMAO depositadas durante el Devónico Superior al

Carbonífero Inferior, mientras que la sección occidental es dominada por

turbiditas del Pérmico.

2.2 Provincia Ácida Chon Aike

Se conoce como Provincia Ácida Chon Aike a las formaciones de rocas

volcánicas jurásicas de la Patagonia y Antártica occidental, compuestas

dominantemente por riolitas, ignimbritas y pequeñas asociaciones bimodales de

lavas máficas a intermedias (Kay et al., 1989; Pankhurst et al., 1998).

El volcanismo en la parte oriental de la Patagonia se establece en el

Jurásico temprano-medio evidenciado por las Formaciones Marifil y Chon-Aike,

mientras que en la cordillera Andina el volcanismo se establece durante el

Jurásico medio al Cretácico temprano representado por las Formaciones Ibáñez,

El Quemado y Tobífera (Pankhurst et al., 1995, 1998, 2000)

2.2.1 Formación Ibáñez (equivalente a Complejo El Quemado) (Jurásico Superior-Valanginiano)

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La Formación Ibáñez comprende una gran variedad de facies volcánicas

y sedimentarias (Suárez et al., 1996; De La Cruz et al., 2003, 2004; De La Cruz

y Suárez, 2006). Las secuencias volcánicas son principalmente piroclásticas con

potentes niveles ignimbriticos (Quiroz y Bruce, 2010), mientras que las

secuencias sedimentarias corresponden a brechas, conglomerados y areniscas

(De La Cruz et al., 2004).

La localidad tipo de la Formación Ibáñez se encuentra en Puerto

Ingeniero Ibáñez (Niemeyer et al., 1984; Quiroz y Bruce, 2010). El espesor

máximo de la Formación Ibáñez ha sido estimado en 1900 metros (Niemeyer et

al., 1984) complementando así el espesor de 290 a 1000 metros propuesto por

Baker (1981). La Formación Ibáñez puede ser distinguida a lo largo de la

Cordillera Patagónica central desde Futaleufú (43°S) hasta el Lago O’Higgins

(49°S). Al sur de esta región, la Formación Ibáñez presenta un equivalente

conocido como Formación Tobífera (Suárez et al., 2009).

La Formación Ibáñez representa una actividad explosiva en un ambiente

de subducción durante periodos de rifting previo y durante el desmembramiento

de Gondwana (Pankhurst et al., 1995, 1998, 2000; Suárez et al., 2009). En

general los productos volcánicos ácidos de edad Jurásica en la Patagonia forman

parte de la Provincia ácida Chon-Aike (Pankhurst et al., 1998, 2000; Riley et al.,

2001; Suárez et al., 2009).

Según diferentes análisis radiométricos K–Ar (Suárez y De La Cruz

1997b, 2001; Suárez et al., 1997; De La Cruz y Suárez, 2006), 40Ar/39Ar (Parada

et al., 2001) y U–Pb (Parada et al., 1997; Pankhurst et al., 2000, 2003) en rocas

de la Formación Ibáñez y plutones emplazados, permiten definir una edad entre

158.9 ± 1.5 Ma y 138.4 ± 1.3 Ma para la Formación Ibáñez (Suárez et al., 2009).

2.3 Grupo Coyhaique (Titoniano-Aptiano)

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El Grupo Coyhaique corresponde a sucesiones volcánicas y

sedimentarias depositadas en la Cuenca de Aisén. En Chile, este grupo está

definido de base a techo, por las formaciones Toqui, Katterfeld y Apeleg (De La

Cruz et al., 2003; De La Cruz y Suárez, 2006; Suárez et al., 2009, 2009b). Las

rocas sedimentarias de este grupo son de ambiente marino, respaldado

fuertemente por el abundante contenido fósil.

Estratigráficamente el Grupo Coyhaique se encuentra sobreyaciendo la

Formación Ibáñez y subyaciendo la Formación Divisadero. Esta última de

carácter volcánico (Figura 2), (Haller y Lepido, 1980; De La Cruz et al., 2003,

2004; De La Cruz y Suárez, 2006; Suárez et al., 2009, 2009b).

La distribución espacial del Grupo Coyhaique se encuentra bien definida

desde Futaleufú (43°S), hasta el Lago General Carrera (46°S; De La Cruz et al.,

1996; Suárez et al. 2009), aunque existen registros que indican que este grupo

puede ser seguido de manera intermitente hasta Campos de Hielo Sur (48°S;

Quiroz y Bruce, 2010).

2.3.1 Formación Toqui (Titoniano-Berrisiano)

La Formación Toqui corresponde al miembro basal del Grupo Coyhaique

(Suárez y De la Cruz, 1994), y está compuesto por areniscas, tobas, tufitas

además de niveles calcáreos y pequeñas alternancias de carbón. La formación

tipo fue definida en el distrito minero El Toqui (Suárez y De la Cruz, 1994).

La parte basal de la Formación Toqui corresponde un miembro calcáreo

que varía de 10 a 40 metros de espesor, sobreyaciendo a este se encuentran dos

miembros que engranan entre sí, un miembro piroclástico con un espesor que

varía de 76 a 215 metros y otro miembro arenoso de 30 metros de espesor

(Suárez y De la Cruz, 1994).

La edad de la Formación Toqui se atribuye principalmente al Titoniano

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debido al material fósil (Covacevich et al., 1994) y a dataciones de U-Pb SHRIMP

en zircón de los dos miembros superiores (Suárez y De la Cruz, 1994).

2.3.2 Formación Katterfeld (Berrosiano-Hauteriviano)

La Formación Katterfeld definida por Ramos (1976), corresponde a la

parte media del Grupo Coyhaique y sobreyace de manera concordante a la

Formación Toqui, de igual forma subyace a la Formación Apeleg (Bell y Suárez,

1997) Formación Katterfeld está compuesta por lutitas negras fosilíferas de

plataforma las cuales se depositaron en un ambiente anóxico (Ramos, 1976;

Suárez y De la Cruz, 1994; Bell y Suárez, 1997; De la Cruz et al., 2003; Suárez

et al., 2009).Se puede correlacionar con la Formación Zapata, en la región de

Magallanes.

La Formación Katterfeld posee una potencia mínima de 65 metros de

espesor, la presencia de ammonites del Hauteriviano y otros fósiles marinos

Valanginiano permiten definir la edad de esta formación (Suárez y De la Cruz,

1994; Suárez et al., 2009).

2.3.3 Formación Apeleg (Hauteriviano-Aptiano) La Formación Apeleg es el miembro superior y más joven del Grupo

Coyhaique, esta formación está compuesta principalmente por areniscas marinas

con intercalaciones de lutitas gris oscuras dispuestas de manera concordante e

interdigitadas con la Formación Katterfeld (Ploszckiewiccz y Ramos, 1977;

Suárez y De la Cruz, 1994, Suárez et al., 2009, 2009b).

Comúnmente es posible encontrar facies heteroliticas, ondulitas,

estructuras “flaser”, y en ciertas localidades una marcada estratificación cruzada

(Suárez y De la Cruz, 1994). La formación Apeleg representa depósitos de barras

de plataforma, mareales y localmente deltaicos (González-Bonorino y Suárez

1995; Suárez y De la Cruz, 1994; Bell y Suárez, 1997).

Este nivel representa la unidad más joven depositada en la Cuenca de

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Aisén, la potencia estimada para este miembro varia de unas pocas decenas

hasta al menos 200 metros de espesor (Suárez y De la Cruz, 1994). Los niveles

arenosos generalmente se encuentran bioturbados y localmente presentan

fósiles marinos del Hauteriviano, Favrella sp (Suárez y De la Cruz, 1994; Suárez

et al., 2009), mientras que al sur del Lago General Carrera (46°S) y en la parte

superior de la Formación Apeleg se le asigna al Aptiano temprano, basado en la

presencia de un ammonite Tropaeum o Australiceras sp (De la Cruz y Suárez,

2008).

Figura 2. Estratigrafía del Jurásico-Cretácico Inferior en Cuenca de Aisén, segmento norte de Cuenca Austral. Extraído y modificado de Suárez et al., (2009b).

2.4 Batolito Patagónico

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El Batolito Patagónico corresponde a un extenso grupo de complejos

plutónicos amalgamados que se extienden al menos por 1700 km (Figura 3)

desde el lago Rango (40°S) hasta el Cabo de Hornos (56°S) (De La Cruz et al.,

2004; Hervé et al., 2007) y representa la evidencia de actividad magmática

extendida por más de 150 Ma (Hervé et al., 2007).

El Batolito Patagónico está compuesto principalmente por granodioritas,

tonalitas, granitos, y en menor proporción dioritas y gabros que presentan

signaturas geoquímicas calcoalcalina típicas de un arco magmático en un

ambiente de subducción (Haller y Lapido, 1980; Pankhurst y Hervé, 1994, Hervé

et al., 2007). El ancho del Batolito Patagónico varía de 20 km en el extremo norte

hasta 200 km en Río Cisnes 44°30’ (De La Cruz et al., 2004). El Batolito

Patagónico puede ser subdividido en tres segmentos, el Batolito Patagónico

Norte al norte de los 47°S, aproximadamente a la latitud del punto triple chileno,

otro segmento es el Batolito Patagónico Sur que abarca entre los 47°S y 53°S,

finalmente el extremo austral conocido como Batolito “Fueguino” (53°S-56°)

(Hervé et al., 2007). Pankhurst y Hervé (1994) indican que el Batolito Patagónico

Norte presenta un ancho promedio de 200 km y una elongación paralela al

margen continental.

Los diferentes análisis de isotopos radiométricos realizados en el Batolito

Patagónico Norte permiten asignarle una edad que varía desde el Jurásico medio

al Mioceno-Plioceno (Baker, 1981; Pankhurst y Hervé, 1994). Las edades U-Pb

obtenidas en zircones para el Batolito Sur Patagónico corresponden del Jurásico

Tardío al Neógeno. Las edades del Jurásico Tardío varían entre los 157-145 Ma

y fueron obtenidas principalmente en leucogranicos y en escasos gabros. La

etapa final de la amalgamación del Batolito Sur Patagónico presenta edades de

25-15 Ma (Hervé et al., 2007).

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Figura 3. Mapa con las diferentes unidades que afloran a escala regional. Se indican edades U-Pb en zircón de rocas volcánicas del Complejo El Quemado, Tobífera y Batolito Patagónico, extraídas de Pankhurst et al., (1998) y Calderón et al., (2016). En rectángulo rojo se representa el área de estudio. Modificado de Calderón et al., (2016). 2.5 Configuración tectónica y unidades morfoestructurales

La configuración tectónica actual del segmento occidental del margen de

Sudamérica a la latitud de la Península de Taitao (46°S) presenta una

convergencia de 3 placas tectónicas y recibe el nombre de Punto Triple de Chile

(PTC). Las placas que convergen en el punto triple, son la Placa Sudamericana,

Placa de Nazca y Placa Antártica, estas dos últimas subductan bajo la Placa

Sudamericana (Figura 4).

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Figura 4. Confirmación tectónica actual en el segmento austral del margen occidental de Sudamérica. PTC: Punto Triple Chile, SCR: Ridge Chile Sur, SCR1 a SCR4: segmentos activos, FZ: Fallas Transformantes. Modificado de Scalabrino et al., (2010).

Al este del Batolito Patagónico existen tres zonas morfoestructurales con

intrínsecas características topográficas y patrones estructurales. La primera zona

corresponde a la zona andina, la cual se encuentra en la parte más occidental de

la zona de estudio con elevaciones por sobre los 2000 metros y se desarrollada

en rocas del basamento metamórfico y rocas ígneas mesozoicas y cenozoicas.

En base al estudio de Kraemer et al., (2002) este segmento corresponde al

interior de la faja plegada y corrida (Figura 5).

La segunda zona morfoestructural corresponde a la zona sub-andina con

cerros entre los 1500 y 2000 metros de altura, y donde se pude distinguir un

segmento norte con abundantes rocas volcánicas mesozoicas y un segmento sur

con una morfología suavizada desarrollada sobre sedimentos mesozoicos.

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Finalmente, la tercera zona corresponde a la zona extra-andina con cerros de

menos de 1500 metros de altura, nombrada por Kraemer et al., (2002) como la

parte exterior de la faja plegada y corrida (Figura 5).

Figura 5. A) Imagen satelital del sur de Sudamérica, se indica los límites de la Faja Plegada y Corrida de Magallanes con su frente de deformación en línea segmentada naranja. B) Imagen representativa de las tres zonas morfoestructurales principales del sector de estudio a escala regional, rectángulo rojo representa Península La Carmela, adyacente al Glaciar O’Higgins. Modificada de Giacosa et al., (2012).

El área de estudio presenta fallas inversas con orientaciones N-S a NE-

SW (De la Cruz et al. 2004), en la parte noroeste de la Península La Carmela, se

reconoce la estructura Falla Lago Chico con vergencia al oeste y un movimiento

de rumbo dextral e inverso, esta pone en contacto al Complejo Metamórfico

Andino Oriental por sobre la Formación Ibáñez (De la Cruz et al., 2004). En

Península La Florida aproximadamente 20 km al norte, se reconoce la Falla Bahía

Pescado (Figura 6) con vergencia al este y un movimiento inverso, estableciendo

un cabalgamiento del Complejo Metamórfico Andino Oriental sobre la Formación

Ibáñez.

B A

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22

Figura 6. Mapa representativo de las diversas estructuras a escala regional en las cercanías de Península La Carmela.

3. MARCO GEODINÁMICO

Los eventos tectónicos durante el Paleozoico generaron depocentros que

permitieron la acumulación de diferentes sucesiones sedimentarias que formaron

el protolito del Complejo Metamórfico Andino Oriental (CMAO) durante el

Devónico al Pérmico-Triásico (De la Cruz et al., 2004; Hervé et al., 2003, 2004;

Calderón et al., 2016). Según Augustsson y Bahlburg (2003), los metasedimentos

fueron depositados en un margen pasivo. Por otra parte, Hervé et al., (2003)

menciona que los metasedimentos del CMAO se depositaron en margen pasivo

o en un margen activo con la ausencia de un arco volcánico.

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La subducción en Patagonia durante el Jurásico es evidenciada por el

emplazamiento de granitoides calcoalcalinos tipo I con edades de 187-178 Ma

del Batolito Sub-Cordillerano (Hervé et al., 2003; Rapela et al., 2008; Mpodozis y

Ramos, 2008), aunque existe evidencia tal como el Complejo Metamórfico

Chonos, que representa un complejo de subducción de edad Triásica tardío

(Hervé et al., 1993, 2000). El plutonismo de arco fue contemporáneo con el

volcanismo ácido de la Formación Marifil en la región del retroarco, con edades

entre los 188-169 Ma (Pankhurst y Rapela, 1995; Pankhurst et al., 2000).

Durante el Jurásico medio cesa la actividad magmática relacionada con

la subducción, y se establecen fenómenos de extensión y volcanismo ácido

(rifting). Este cambio en el régimen produjo importantes variaciones

paleogeográficas, tal como la migración del arco magmático hacia el oeste

(Mpodozis y Ramos, 2008).

El paso a un régimen extensional provoco una gran provincia magmática

entre los 170-150 Ma conocida como la Provincia Ácida Chon-Aike (Kay et al.,

1980; Pankhurst et al., 1998, 2000; Riley et al., 2001). La Provincia Ácida Chon-

Aike sustituyó el magmatismo de arco por enormes volúmenes de rocas riolíticas

y dacíticas jurásicas como respuesta a procesos de anatexis cortical asociados

al desmembramiento de Gondwana (Mpodozis y Ramos, 2008; Pankhurst y

Rapela, 1995; Riley et al., 2001; Suárez et al., 2009b). Durante el Jurásico

Superior y Cretácico Inferior se estableció un arco magmático a lo largo de la

cordillera principal (43°S– 56°S) y adyacente a este una cuenta de tras-arco,

denominada como la Cuenca Austral (Suárez et al., 2009b). Este arco magmático

Mesozoico-Cenozoico en la Patagonia es representado por el Batolito Patagónico

(PB) y muestra una afinidad calcoalcalina tipo I (Pankhurst et al., 1998, 2000,

2003; Suárez et al., 2009b). Según Hervé et al.,( 2007), el Batolito Patagónico

Sur es contemporáneo y probablemente cogenético con las etapas finales del

extenso volcanismo riolítico Jurásico tardío asociado con la etapa de rifting y

desmembramiento continental.

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24

La Cuenca Austral es representada por dos segmentos, uno norte

conocido como Cuenca Aisén (Bell y Suárez, 1997), y otro sur conocido como

Cuenca de Magallanes (Figura 7) (Suárez et al., 2009b). Esta cuenca se

encuentra limitada al oeste por el Batolito Patagónico y hacia el norte sus

unidades se encuentran depositadas sobre productos volcánicos formaciones

Ibáñez o Lago La Plata en Argentina. Hacia al sur, estos productos volcánicos se

conocen como Complejo El Quemado (Argentina) o Formación Tobífera (Suárez

et al., 2009b), estas formaciones corresponden a asociaciones volcánicas tardías

de la Provincia Ácida de Chon-Aike (Figura 8) (Gust et al., 1985; Pankhurst et al.,

1998, 2000; Suárez et al., 2009, 2009b).

Figura 7. Configuración de Sudamérica. Se presenta la extensión de la cuenca Austral con su miembro norte (Cuenca de Aisén) y su extremo sur (Cuenca de Magallanes) junto con la Cuenca de la Rocas Verdes, ambas limitadas al oeste por el Arco Magmático que corresponde al Batolito Patagónico. Modificado de Suárez et al. 2009b.

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25

Durante el Aptiano el segmento norte (Cuenca de Aisén) y sur (Cuenca

de Magallanes) de la cuenca Austral se comportan totalmente diferentes. La

Cuenca de Aisén se caracteriza por mostrar un diacronismo entre la

sedimentación y el volcanismo de la Formación Ibáñez representado por el

miembro inferior del Grupo Coyhaique durante sus primeros 11 Ma entre el

Titoniano-Hauteriviano (Baker et al., 1981; Suárez et al., 2009b). La subsidencia

de la cuenca tempranamente se establece por el régimen extensional tras-arco

como consecuencia de las etapas de rifting tempranas, seguido de una

subsidencia relacionada con el enfriamiento termal post-rift (Suárez et al., 2009b).

La Cuenca de Aisén durante el Aptiano temprano se cierra pasando de un

ambiente marino (Grupo Coyhaique) a uno volcánico subaéreo andesítico y

basáltico del Grupo Divisadero (Suárez et al., 2009b), la discordancia entre el

Grupo Coyhaique y Grupo Divisadero sugiere que el cierre de la Cuenca de Aisén

está relacionado a un evento tectónico contraccional previo al Grupo Divisadero.

Figura 8. Mapa de Sudamérica con los diferentes afloramientos de las rocas volcánicas de la Provincia ácida Chon-Aike (Jurásico-Cretácico Inferior). Marifil: Formación Marifil; Ibáñez: Formación Ibáñez; Lonco Trapial: Formación Lonco Trapial; Chon Aike: Formación Chon-Aike; Tobífera: Formación Tobífera; El Quemado: Complejo El Quemado. Modificado de Pankhurst et al. 1998.

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Por otra parte, el segmento sur de la Cuenca Austral conocido como

Cuenca de Magallanes tuvo dos etapas diferentes, durante el Titoniano al

Turoniano se caracterizó como una cuenca de tras-arco (Suárez et al., 2009b),

depositándose así lutitas negras de la Formación Zapata en un ambiente de

plataforma acumuladas sobre la Formación Tobífera. Durante la segunda etapa,

se desarrolla una cuenca de antepais comenzando con la depositación de

turbiditas y abundantes slump en la parte más superior de la Formación Zapata

(Suárez et al., 2009.b). La transición que existe entre la Formación Zapata y

Formación Punta Barrosa es interpretada como la transición de una cuenca de

tras-arco a una cuenca de antepais relacionado principalmente al alzamiento

tectónico (Suárez et al., 2009b).

Finalmente, el alzamiento del cordón montañoso Andino desarrollado al

sur del Punto Triple de Chile (PTC) comienza a alzarse durante el Mioceno tardío

(Hervé et al., 2000; Giacosa et al., 2012).

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27

4. MARCO TEÓRICO La geoquímica es una herramienta fundamental que permite revelar el

origen de las rocas ígneas. En el presente trabajo, se concentra principalmente

en cual es la naturaleza de los magmas parentales y del ambiente tectónico en

que estos se formaron.

Los basaltos son rocas volcánicas que pueden ser formados en una

amplia gama de ambientes tectónicos (Dorsal Meso Oceánico, Arco de Isla,

Cuenca de Trasarco, Isla Oceánica Intraplaca, Arco continental y Rift

intracontinental). Un basalto tiene un contenido en SiO2 entre 45 a 52%,

generalmente presenta una textura de grano fino a afanítica y su mineralogía es

comúnmente dominada por olivino, plagioclasa cálcica (anortita) y piroxenos rico

en Ca (augita) aunque también es posible observar piroxenos pobres en Ca

(piogenita) (Raymond, 2002; Gill, 2010).

Ciertos elementos trazas en sistemas básicos permiten establecer una

relación entre los tipos de magmas y el ambiente tectónico donde estos se

generan (Figura 9). Pearce y Cann (1973) estudian el comportamiento de los

elementos Ti, Zr, Y, Nb y Sr en diferentes tipos de basaltos, según estos autores

los elementos tales como el Ti, Zr, Y, Nb son estables (inmóviles) a procesos de

alteración y metamorfismo de facies esquistos verdes, es decir, su concentración

se mantiene constante. El Sr se analiza con precaución ya que se ve afectado

cuando se somete a facies metamórfica esquistos verdes.

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Figura 9. Esquema de clasificación para rocas volcánicas básicas según su contexto

tectónico. Extraído de Pearce y Cann (1973).

La discriminación entre los diferentes tipos y series de magmas se

establece mediante diagramas geoquímicos binarios y triangulares (Figuras 10 y

11), tomando en cuenta el grado de alteración (Pearce y Cann,1973). Debido a

que algunos elementos, tales como el Ti, Zr, Y, Nb, Ce, Ga y Sc, permanecen

inmóviles frente a procesos de alteración hidrotermal y/o metamorfismo de rocas

volcánicas (facies esquistos verdes), es por este motivo que la proporción y

concentración de estos 7 elementos inmóviles que varía sistemáticamente para

cada sistema basáltico durante los procesos de diferenciación magmática, lo cual

permite generar una clasificación entre los diferentes tipos basaltos (Winchester

y Floyd,1977).

Mar

gen

de

Pla

ca

Convergente Arco VolcanicoBasalto de Arco

Volcanico

Toleitico Bajo en K

Calcoalcalino

Shoshonitico

Divergente Ridge OceanicoBasalto de Fondo

Oceanico

Toleitico

Alcalino

Intr

apla

caCorteza Continental Rift Continental Basalto Continental

Toleitico

Alcalino

Corteza Oceanica Isla OceanicaBasalto de Isla

Oceanica

Toleitico

Alcalino

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Figura 10. Diagrama de discriminación tectónica usando Ti y Zr. Basalto de Fondo Oceánico (BFO) representado por los campos A y B. Toleítico Bajo en Potasio(TBK) campos C y B. Basalto Calcoalcalino(BC) campos D y B. Extraído de Pearce y Cann (1973).

Figura 11. A) Diagrama de discriminación tectónica para basaltos en base a Meschede

(1986), AI: Basalto Alcalino Intraplaca; AII: Basalto Alcalino Intraplaca o Basalto

Intraplaca; B: E-MORB; C: Basalto de Intraplaca o Basalto de Arco Volcánico; D: N-MORB

y Basalto de Arco Volcánico. B) Diagrama de discriminación para diferentes basaltos

según Cabanis y Lecolle (1989), 1: Dominios Orogénicos; 2: Dominio Intracontinentales a

Post Orogénicos; 3: Dominios no Orogénicos.

Tho

Thol+ CA

Calco-alcalino

25 50 75

75

50

25

La/10 Nb/8

Y/15

Trans

ThoBA

TC

B

Zr/4 Y

2Nb

D

I

C

B

A

II

755025

75

50

25

A

1 2 3

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0 50 100 150 200 250

Ti p

pm

Zr ppm

A

DC

BFO : A,B TBK : C,B BC : D,B

MORB N

Tho

Thol+ CA

Alcalino Calco-alcalino

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Las razones geoquímicas de Zr/TiO2 y Nb/Y son importantes para inferir

la serie magmática (alcalina o subalcalina) del magma parental de la roca, tanto

para basaltos como para dacitas/riolitas. Los basaltos alcalinos presentan una

razón de Zr/TiO2 baja, pero una alta razón Nb/Y. En basaltos subalcalinos

presentan bajas razones de Zr/TiO2 y Nb/Y (Winchester y Floyd, 1977).

Otro elemento importante en los sistemas básicos es el Mn, debido a que

es menos móvil que el Mg. Mullen (1983) establece un diagrama de

discriminación en base a la relación del TiO2-MnO-P2O5 el cual permite

discriminar entre los basaltos de dorsal meso-oceánica, basalto de arco de isla

toleítico, basalto calcoalcalino, basalto de isla oceánica toleítico y basalto de isla

oceánica alcalino (Figura 12).

Figura 12. Diagrama de discriminación de ambiente de formación para basaltos en base a TiO2-MnO-P2O5, según Mullen (1983); MORB: Basalto Dorsal Meso-Oceánico; OIT: Basalto de Isla Oceánica Toleítico; Basaltos; OIA: Basalto de Isla Oceánica Alcalino; CAB: Basalto Calcoalcalino; IAT: Basaltos de arcos de Isla toleíticos.

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5. LEVANTAMIENTO GEOLÓGICO En el presente trabajo se realizó un reconocimiento y caracterización de

las diferentes litologías y estructuras de Península La Carmela. Se establece los

rasgos característicos presentes en Península La Carmela a través de un

levantamiento Geológico (Figura 13) y un perfil esquemático de la zona (Figura

14).

Figura 13. Mapa de levantamiento geológico en Península La Carmela.

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Figura 14. Perfil esquemático de Península La Carmela, el cual representa las diversas estructuras y litologías reconocidas y estudiadas.

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5.1 Metabasaltos almohadillados del CMAO Los metabasaltos (MBA) afloran en áreas acotadas y específicamente en

el extremo noreste de la península La Carmela, adyacente al Lago O´Higgins.

Estos forman cuerpos lenticulares que abarcan aproximadamente el 5 % de la

península y se disponen en contacto con rocas metasedimentarias del CMAO.

La relación de contacto entre los cuerpos lenticulares de metabasaltos

(MBA) y los metasedimentos corresponde a un contacto tectónico, es decir, que

la disposición de los metabasaltos y los metasedimentos no presenta un patrón

definido. Los cuerpos lenticulares de metabasaltos se encuentran envueltos por

los metasedimentos (Fotografía 1). El contacto entre ambas litologías presenta

una textura similar al de una formación rota donde existe una mezcla de ambas

litologías sin ninguna orientación preferente.

Fotografía 1. A y B) Contacto entre los metasedimentos y metabasaltos almohadillados (MBA) del CMAO, extremo noroeste de Península La Carmela.

A B

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34

Los cuerpos lenticulares están compuestos en su totalidad por

metabasaltos con estructura de almohadilla preservada, la cual ha sido afectada

por procesos de metamorfismo y deformación (Fotografía 2.A). El color verdoso

característico de estas rocas se asocia a la presencia de minerales metamórficos

de bajo grado, representado por la asociación clorita-epidota-actinolita-carbonato

que indican un metamorfismo en facies esquistos verdes.

Fotografía 2. A) Estructura de almohadilla de los metabasaltos, el color verdoso característico de la alteración clorita-epidota. B) y C) Sección delgada de los metabasaltos (MBA), muestra los microlitos de plagioclasa, clorita y carbonato. Muestra UN-280B de los metabasaltos (MBA), nicoles cruzados objetivo 5X.

A escala microscópica en los metabasaltos se observa una textura

microporfídica definida por fenocristales de plagioclasas que varían de 1 mm

hasta 4mm de longitud inmersos en una masa fundamental recristaliza con

microlitos de plagioclasa. La relación fenocristales y masa fundamental esta entre

el 25-30% de fenocristales y 75-70% correspondiente a masa fundamental,

además locamente se puede observar una textura intersertal y con material

desvitrificado en la masa fundamental (Fotografía 3).

A B

C

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35

Fotografía 3. Fenocristales de plagioclasas alterada a sericita, clorita y carbonato

inmersos en una masa fundamental desvitrificada y con microlitos de plagioclasas.

Muestra UN-280 de metabasaltos (MBA), nicoles cruzados objetivo 5X.

Los cristales de plagioclasa son los minerales dominantes (>90%), en

general se presentan con su forma euhedral a subhedral, un característico hábito

tabular y presentan maclas de Carlsbad (Fotografía 4.B) y polisintética

(Fotografía 4.A). La plagioclasa se encuentra como fenocristal y como parte de

la masa fundamental. En general los cristales de plagioclasa se encuentran

alterados a albita, sericita, clorita, epidota y carbonato (Fotografía 4.B).

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Fotografía 4. A) Macla polisintética en cristal de plagioclasa cortado por vetilla de carbonato. B) Macla de Carlsbad en cristal de plagioclasa.

5.2 Sucesión volcano-sedimentaria de Formación Ibáñez El nivel Volcánico-Sedimentario de Península La Carmela es nombrado

previamente como Unidad Volcánica-Sedimentario Lago Chico por Vásquez

(2007) y corresponde a la base de Formación Ibáñez (o Complejo El Quemado).

Esta se ubica específicamente en Península La Carmela, aunque es posible

seguirla al sur-este del Lago Chico.

La sucesión volcano-sedimentaria se encuentra por sobre el CMAO,

mediante un contacto por falla (Fotografía 8). La base de la secuencia volcano-

sedimentaria corresponde a una brecha sedimentaria de actitud N30°E

manteando con 40°SE y un espesor de 100 metros. Esta secuencia de brechas

basales, matriz soportada, presenta una mala madurez textural, es decir, una

mala selección con clastos angulosos que varían de 2 a 30 centímetros de

diámetro (Fotografía 5). Los clastos de la base de la sucesión volcánica-

sedimentaria corresponden principalmente a metareniscas del CMAO y en menor

cantidad fragmentos de rocas lávicas andesíticas y piroclásticas ácidas de

dacitas y riolítas inmersa en una matriz de arenisca fina de intenso color rojizo,

aportado por un cemento hematítico.

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37

Fotografía 5. Brechas sedimentarias basales de la sucesión volcano-sedimentaria que se disponen sobre CMAO, en el extremo sur de Península La Carmela. Se observa en general un manteo hacia el este. Cuadro con borde blanco es un acercamiento al afloramiento de las brechas con clastos del CMAO y un cemento hematítico.

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38

Sobreyaciendo en discordancia angular a las brechas sedimentarias se

encuentra un filón manto de composición dacítica con actitud N15-20°E y un

manteo de 10°a 20°SE con aproximadamente 150 metros de espesor (Fotografía

6). A escala microscópica la dacita presenta una textura porfídica definida por

fenocristales de cuarzo de 0,5 mm hasta 2,5 mm de longitud inmersos en una

masa fundamental felsofidica. La relación fenocristales y masa fundamental está

entre 40-45% de fenocristales y de 55-60% de masa fundamental. Localmente

se observan texturas de flujo, intersertal, embahiamiento en el cuarzo y

plagioclasa zonada con maclas.

Fotografía 6. Filón manto de composición dacítica que sobreyace las brechas basales y es cortado por diques andesíticos, en rojo, bordes de cuerpos hipabisales intruyendo al filón manto.

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El cuarzo se presenta como fenocristal y como parte de la masa

fundamental. Los fenocristales presentan formas anhedrales a subhedrales con

inclusiones y embahiamiento (Fotografía 7). En la masa fundamental felsofidica

se hace difícil cuantificar la abundancia del cuarzo debido al tamaño de grano.

Los cristales de plagioclasa en general se presentan en la masa

fundamental, aunque también es posible observarlos como fenocristales.

Generalmente presentan una forma subhedral a euhedral con su característico

hábito tabular. Localmente es posible identificar cristales de plagioclasa

orientados siguiendo el sentido del flujo, además de presentar zonación y maclas

polisintética y de Carlsbad. La plagioclasa se encuentran casi en su totalidad

remplazados por carbonato, sericita y en menor cantidad clorita-epidota.

Con respecto a los minerales máficos, se puede observar que el mineral

dominante es la biotita. Los cristales de biotita varían de 0,5 a 1mm de longitud y

presentan una forma euhedral con hábito tabular, estos se encuentran

modernamente cloritizados (Fotografía 7.B y D). A escala microscópica se puede

observar el clivaje en una dirección (Fotografía 7.C y D). Al igual que los cristales

de plagioclasa presentan una orientación preferencial (flujo).

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Fotografía 7. A y B) Fenocristal de cristal de cuarzo anhedral y textura de embahiamiento

con biotita inmerso en una masa fundamental recristalizada, con microlitos de

plagioclasa y pequeños microcristales de cuarzo. C y D) Cristal de Biotita levemente

cloritizado, en la parte inferior izquierda una textura de flujo. E) Fenocristal de cuarzo con

inclusiones de masa fundamental y textura de reequilibrio. F) Plagioclasa alterada por

carbonato. A y C) fotos a nicoles paralelo con el objetivo de 5X; B, D, E, F) fotos a nicoles

cruzados con el objetivo de 5X.

A

B

C

D

E

F

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Fotografía 8. Contacto por falla entre los metasedimentos del CMAO brechas basales de la sucesión volcano-sedimentaria. Falla Mancilla corresponde al nombre de la estructura que genera el contacto entre ambas unidades.

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42

En la parte superior de la sucesión volcano-sedimentaria, se encuentra un

nivel piroclástico de tobas cristalinas, el cual se dispone en discordancia angular

sobre el filón manto dacítico con actitud N15ºE y un manteo de 5-10SºE, además

presenta una marcada laminación de igual orientación (Fotografía 9). El espesor

promedio es de 200 metros.

Las tobas cristalinas de este nivel piroclástico presentan abundantes

fragmentos monocristalino de cuarzo y en menor proporción cristales de

plagioclasa, feldespato potásico y fragmentos líticos de composición dacítica-

andesítica. La relación cristales y matriz está entre el 60-65% de cristales y 40-

35% matriz.

Fotografía 9. Afloramiento del nivel de tobas cristalina con una marcada laminación, en la parte superior de la sucesión volcano-sedimentaria.

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43

El cuarzo es fragmental y presenta tamaños de 0,5 mm a 2,5 mm de

longitud. Los cristales presentan forma anhedral y es difícil cuantificar y clasificar

los cristales de cuarzo debido a que se encuentran fragmentados (Fotografía

10.A y B).

Los cristales de plagioclasa varían de 0,3 mm a 0,5 mm de longitud con

formas subhedrales y hábito tabular. En general, estos se encuentran en la matriz

y están alterados a sericita y clorita.

Los fragmentos líticos representan un 10% de la muestra con tamaños que

varían de 1 mm a 2 mm de longitud y formas irregulares; composicionalmente

estos fragmentos líticos presentan una textura microporfídica con abundantes

cristales de plagioclasa, en general correspondes a fragmentos líticos de

andesita y dacita (Fotografía 10.C y D).

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Fotografía 10. Fotografías de laminadas delgada de la toba cristalina. A y B) Cristal de cuarzo altamente fragmentado junto con cristales de plagioclasa inmersos en una matriz con microfragmentos de cuarzo, plagioclasa y líticos. C y D) Lítico andesítico y cristales de cuarzo fragméntales. Fotografía (A y C) nicoles cruzados con el objetivo de 5X y fotografía (B y D) nicoles paralelos con el objetivo de 5X.

A

B

C

D

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45

5.3 Cuerpos hipabisales

Los cuerpos hipabisales en general corresponden a dioritas y/o andesitas

que intruyen tanto a los metasedimentos del CMAO (Fotografía 11.A) como a la

sucesión volcano-sedimentaria de la Formación Ibáñez (Fotografía 11.B). La

actitud promedio de los diques varia de N-S a N30ºE con un manteo de 60º al

este a subvertical en el extremo norte de la península.

Existen dos grupos de diques, un grupo compuesto por microdioritas de

bordes sinuoso e intruye a metasedimentos del CMAO. El otro grupo andesítico

presenta bordes rectos e intruye a la sucesión volcano-sedimentaria.

Fotografía 11. A) Dique con bordes sinuosos intruyendo a metasedimentos del CMAO, en el extremo norte de Península La Carmela. B) Dique con bordes rectos, que intruyen a la sucesión volcano-sedimentaria.

A

B

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Los diques microdioríticos con bordes sinuosos se concentran

principalmente en el extremo norte de la península e intruyen a metasedimentos

y metabasaltos del CMAO con una tendencia N-S a N30ºE y un manteo

subvertical. Petrográficamente se observa una textura microporfídica con

fenocristales de clinopiroxeno y plagioclasa (Fotografía 12.A, B y D).

El Clinopiroxeno es el mineral máfico predominante, aproximadamente

constituye un 25% de la roca. En general se presentan con formas subhedrales

y anhedrales con tamaños que varían de 0,5 a 1,8 mm. Se observan texturas de

reabsorción y cúmulos de biotita-plagioclasa que rodean al piroxeno dando una

textura cúmulo-porfídico. Los clinopiroxenos presentan macla y una incipiente

zonación, con anillos irregulares y concéntricos (Fotografía 12.C).

La biotita es el segundo mineral máfico dominante, que conforma

aproximadamente el 15 % de la roca. Presenta formas euhedrales y subhedrales

con hábito tabular y escasamente hexagonales. El tamaño de los cristales de

biotita varia de 0,4-0,7 mm. En general, la biotita se encuentra rodeando los

cristales piroxeno.

La anfíbola es el mineral máfico menos abundante, se presenta con una

forma anhedral y subhedral. El tamaño de los cristales varía entre 0,4 a 1 mm, la

anfíbola se encuentra remplazada a actinolita.

La plagioclasa se presenta generalmente con su forma euhedral y con su

típico hábito tabular. Los tamaños varían de 0,5 a 1,2 mm. En general estos

minerales se concentran en la masa fundamental como pequeños microlitos y en

menor proporción como fenocristal. La plagioclasa presenta una zonación

composicional y una textura sieve, aunque se encuentran totalmente remplazada

por sericita y carbonato (Fotografía 12.C).

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Fotografía 12. Láminas delgadas de mircrodiorita A y B) Fenocristal de clinopiroxeno en centro altamente fragmentando junto con pequeños cristales de biotita, plagioclasa y anfíbol inmerso en una masa fundamental recristalizada con microlitos de plagioclasa. C) cristal de clinopiroxeno con una zonación débil. D) Cristales de piroxeno cortado por vetilla de carbonato.

Por otra parte, el grupo de diques con bordes rectos (andesita) se

caracterizan por presentar una actitud N-S a NNE-SSW con un manteo de 20-

60º al este. Petrográficamente presentan una textura microporfídica, sieve y

están compuestos en su totalidad por cristales de plagioclasa (>95%) (Fotografía

13). La plagioclasa se encuentra tanto como fenocristales y como microlitos en

la masa fundamental. La forma de los cristales de plagioclasa es euhedral de

hábito tabular con tamaños inferiores a 1,2 mm, locamente se observa zonación

en las plagioclasa y un pervasiva alteración a sericita y carbonato en su núcleo.

A

B

C

D

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48

Fotografía 13. Láminas delgadas de andesita A) Fenocristales de plagioclasa zonados con

textura sieve, alteradas a sericita y calcita, inmersas en una masa fundamental

desvitrificada. Fotografía (A) nicoles cruzados con el objetivo de 5X y fotografía B) Nicoles

paralelos con el objetivo de 5X.

5.4 Deformación y Estructuras

La península La Carmela, es dominada por cordones montañosos con

orientación N-S a NNE-SSW, en general, su morfología es de baja elevación y

alto relieve, la máxima elevación varia de 1700 a 1900 m.s.n.m. Por otra parte, la

deformación en Península La Carmela presenta comportamiento dúctil y frágil. El

comportamiento dúctil es representado por pliegues y foliaciones en los

metasedimentos y metabasaltos del CMAO, mientras que la deformación y

estructuras frágiles afectan tanto al CMAO como a la secuencia volcano-

sedimentaria.

B A

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49

5.4.1 Deformación Pre-Jurásica

La deformación dúctil esta representada por pliegues y foliaciones en los

metasedimentos y metabasaltos del CMAO.La foliación S1 se observa en

metasedimentos del CMAO y presenta una actitud NE-SW/subvertical (Fotografía

14.D). La foliación S1 es definida por planos axiales de pliegues isoclinales

mientras que la segunda foliación corresponde a S2 con actitud N20-40ºW con

manteos subverticales. La foliación S2 es diagonal con respecto a S1 y

corresponde al plano axial de pliegues apretados centimetritos (Fotografía 14.B).

En general los pliegues son de tipo chevron y abiertos con longitudes de ondas

que varía de una escala milimétrica hasta 10 cm (Fotografía 14). También es

posible observar rasgos de deformación dúctil en los metabasaltos, representada

por pliegues con bandas de cuarzo y cuyo plano axial de los pliegues presenta

una actitud NW-SE/subvertical nombrado el cual corresponde a S2 (Fotografía

14.C).

Fotografía 14. Pliegues y foliaciones principales evidenciando la deformación dúctil. A, B y D = metasedimentos del CMAO y C= metabasaltos (MBA).

C

A

B

D C

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50

El extremo noreste de Península La Carmela presenta estructuras con un

comportamiento frágil que afectan a los metasedimentos y metabasaltos del

CMAO. En general estas corresponden a un sistema de fallas inversas con

actitud promedio de N25ºW a N30ºW y un manteo subvertical. Este sistema pone

en contacto tectónico a metasedimentos con los metabasaltos dentro del CMAO

(Figura 15).

Figura 15. Sistemas de fallas inversas en el extremo noreste de Península La Carmela, en donde se pone en contacto los metasedimentos con los metabasaltos.

5.4.2 Deformación Post-Jurásica

La sucesión volcano-sedimentaria se encuentra basculada y posiblemente

relacionada al plegamiento durante los procesos del orógeno Andino. En general,

existen dos estructuras de primer orden que controlan la Península La Carmela,

estas muestran un comportamiento frágil.

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51

La estructura principal corresponde a la Falla Lago Chico (De la Cruz et

al., 2004), la cual se expresa a lo largo del borde oriental de Península La

Carmela. En el borde oriental del Lago Chico, esta falla provoca el cabalgamiento

y contacto entre el CMAO con la sucesión volcano-sedimentaria de la Formación

Ibáñez. La Falla Lago Chico de actitud N20°E y manteo que varía entre los 75-

80° hacia el SE, presenta una escala kilométrica y es posible que continúe bajo

el Lago Chico (Figura 17). La segunda estructura de primer orden corresponde a

la Falla Mancilla, la cual se expresa en el sector central de Península La Carmela.

La Falla Mancilla provoca el cabalgamiento y contacto del basamento sobre la

sucesión volcano-sedimentaria (Figura 16). Esta estructura presenta una actitud

N60-70°E y un manteo subvertical, es posible proyectar esta estructura por

kilómetros.

Figura 16. Esquema longitudinal de Península La Carmela, donde se observa el sistema de falla y la falla Mancilla.

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52

Figura 17. Falla Lago Chico, estructura que provoca el cabalgamiento del CMAO sobre la

sucesión volcano-sedimentaria.

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53

6. DISCUSIÓN

6.1 Correlación entre diferentes cuerpos metabasálticos

El presente trabajo es complementado con el estudio de Hervé et al.,

(1999), lo cual permite establecer una correlación entre los metabasaltos

almohadillados de Península La Florida con los encontrados en Península La

Carmela. Ambos cuerpos lenticulares de metabasaltos se encuentran en

contacto tectónico con los metasedimentos dentro del CMAO, separados por 20

km de distancia unos de otros (Figura 18). La petrografía de estos, es dominada

por menores fenocristales de plagioclasa que han sido remplazado por sericita y

albita, la facies metamórfica de ambos es esquistos verdes, dominada por los

minerales clorita-epidota-actinolita-carbonato.

Figura 18. Distribución de metabasaltos almohadillados en sector Península La Florida y Península La Carmela.

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54

Los metabasaltos de Península La Carmela presentan texturas

microporfídicas e intersertal. Los cristales de plagioclasa carecen de zonación, lo

cual permite inferir que el magma no tuvo un tiempo prolongado para generar un

reequilibrio en el sistema cristal-fundido. Además, los metabasaltos presentan un

domino de pequeños microcristales sobre los fenocristales, indicando que la tasa

de nucleación es mayor a la tasa de crecimiento, y que el sistema se enfrió

extremadamente rápido (Figura 19). Finalmente, la evidencia de terreno muestra

que los basaltos presentan una estructura de almohadilla. Las evidencias

petrográficas (Textura Intersertal y el enfriamiento extremadamente rápido) junto

con las estructuras de almohadilla, permite establecer que la génesis los

metabasaltos es influenciada por la interacción con agua, es decir un ambiente

acuático.

Figura 19. Esquema de interpretación de tiempo y velocidad de crecimiento cristalino para los metabasaltos de CMAO. Modificado de Gill, 2010.

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55

En base a la comparación de diferentes análisis geoquímicos realizados

en basaltos almohadillados y metabasaltos de complejos metamórficos en

Patagonia, del Paleozoico y Mesozoico. Estos son el Complejo Metamórfico

Chonos (CMC) (Hervé et al., 1999), Complejo Denaro (CD) (Sepúlveda et al.,

2008), Complejo Ofiolítico Sarmiento (Stern, 1979) y el CMAO (Hervé et al.,

1999), además de volcanismo alcalino Mioceno de la Meseta Chile Chico

(Espinoza et al., 2005) y Pali Aike (Stern et al., 1990). A continuación, se discute

el origen de estos mediante el uso de diagramas de discriminación tectónica y

geoquímica.

Debido a que los metabasaltos han sido deformado en facies esquistos

verdes, se utilizan los diagramas geoquímicos de discriminación tectónica los

cuales comparan los elementos tales como el Zr, Y, Ti y Nb de las rocas básicas

de los diferentes complejos.

De acuerdo a la clasificación de Winchester y Floyd (1977) en base a la

razón de elementos estables es posible observar diferencias en las series

magmáticas parentales de los metabasaltos del CMAO con respecto a los del

CMC, CD y ciertas similitudes con los de BPAIKE y BMCC. Según la relación del

Nb/Y VS Zr/TiO2 en el diagrama de Winchester y Floyd (1977) (Figura 20), se

puede observar que los metabasaltos del CMAO se concentran en el campo de

basalto alcalino, es decir, los metabasaltos del CMAO pertenecen a la serie

Alcalina al igual que los basaltos de Pali Aike y la Meseta Chile Chico en contraste

con los basaltos del CMC y CD que corresponden a la serie Subalcalina (Figura

20).

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56

Figura 20. Diagrama de Clasificación para rocas volcánicas en base Nb/Y vs Zr/TiO2 de

Winchester y Floyd (1977). BCMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico

Andino Oriental; BCMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; BCD =

Basaltos Complejo Denaro; BMCC = Basaltos Meseta Chile Chico; BPAIKE= Basaltos Pali

Aike; BLOIHI; Basaltos Loihi.

Los metabasaltos del CMAO presentan concentraciones de Zr variables

entre 231-301 ppm y Ti mayor que 12.369-16.741 ppm, las cuales son

extremadamente altas en comparación con los basaltos del CMC, CD y

Sarmiento, esto impide que los basaltos del CMAO puedan ser clasificados en el

diagrama de Pearce y Cann (1973). Según este diagrama el CMC, CD y

Complejo Sarmiento presentan afinidades de basaltos de fondo oceánico y

basaltos calcoalcalinos (Figura 21).

0,001

0,01

0,1

1

0,1 1 10

Fonolita

Traquita

Traquiandesita

Riolita

Riodacita

Dacita

Andesita

Basalto Sub-Alcalino Basalto Alcalino

Basanita de

Nefelina

Comandita

Pantellerita

Nb/Y pmm

Zr/

TiO

2

pm

m

BCMAO

BCMC

BDC

BMCC

BPAIKE

BLOIHI

Zr/4 Y

2Nb

D

I

C

B

A

II

755025

75

50

25

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57

Figura 21. Diagrama de discriminación a partir del Zr vs Ti para basaltos según el

diagrama de Pearce y Cann (1979). Basalto de Fondo Oceánico representado por los

campos A y B. Toleítico Bajo en Potasio campos C y B. Basalto Calcoalcalino campos D y

B. BCMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; BCMC =

Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; BCD = Basaltos Complejo

Denaro; PSAR = Pillow Complejo Sarmiento; PTORT= Pillow Complejo Tortuga.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

0 50 100 150 200 250 300 350

Ti p

pm

Zr ppm

BCMC

BCMAO

BDC

PSAR

PTORT

CD

A

B

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58

En el diagrama de Tierras Raras normalizado a condrito de Sun y

McDonough (1989), se observa que existe un enriquecimiento en Tierras Raras

Livianas en compasión a un N-MORB y una tendencia similar entre las curvas de

los metabasaltos del CMAO con la de un OIB promedio (Figura 22).

Figura 22. Diagrama de patrón de Tierras Raras normalizado a Condrito de Sun y McDonough (1989). Todas las muestras corresponden a basaltos almohadillados de Península La Florida obtenidas por Hervé et al., (1999).

La relación de 2Nb-Zr/4-Y representada en el diagrama de Cabanis y

Lecolle (1989), muestra que los metabasaltos del CMAO presentan signaturas

geoquímicas de basaltos alcalinos intraplaca (Figura 23.A). Por otra parte, la

relación Y/15-La/10-Nb/8 en el diagrama de Meschede (1986), muestra que los

metabasaltos del CMAO corresponden a basaltos alcalino de intraplaca (Figura

23.B). Por lo tanto, al representar los elementos trazas de metabasaltos del

CMAO en el diagrama de patrones de Tierras Raras y de discriminación

1,00

10,00

100,00

1000,00

Roc

a (p

pm)/

Con

dri

to

(ppm

)

Elemento

LOH-1

LOHH-1A

LOH-1B

LOH-1C

LOH-2

N-MORB

OIB

La Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Yb LuEr

Basaltos Almohadillados CMAO

OIB

N-MORB

CMAO ≠ MORB

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59

tectónica, se establecen como basaltos islas Oceánica alcalino (OIB sigle en

ingles).

Figura 23. A) Diagrama de discriminación para diferentes basaltos según Cabanis y

Lecolle (1989). B) Diagrama de discriminación tectónico para basaltos en base a

Meschede (1986). BCMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino

Oriental.

En general, si se comparan los metabasaltos del CMC y CD con los del

CMAO, se refleja una diferencia en los basaltos del CMC y CD que presentan

afinidades N-MORB (Basalto de Dorsal Meso-Oceánico) en comparación a la

alcalinidad de los basaltos del CMAO (Figura 24.A, B). Por otra parte, al

comparan los metabasaltos del CMAO respecto a basaltos alcalinos de la Meseta

Chile Chico (Espinoza et al., 2005), Pali Aike (Stern et al., 1990), Formación

Hawaii (Spengler y Garcia, 1988), Loihi (Clague y Frey, 1983), se puede observar

que todos estos basaltos se concentran en los campos de rocas alcalinas (Figura

24.A, C), y Alcalino a Transicional en el diagrama de Meschede (1986) (Figura

24.B, D)

BCMAO

25 50 75

75

50

25

La/10 Nb/8

Y/15

Trans

ThoBA

TC

MORB N

Alcalino

Tho

Thol+ CA

Calco-alcalino

BABCMAO

Zr/4 Y

2Nb

D

I

C

B

A

II

755025

75

50

25

A

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60

Figura 24. A) Diagrama de discriminación tectónico para basaltos en base a Cabanis y Lecolle (1989) para los basaltos, 1: Dominios Orogénicos; 2: Dominio Intracontinentales a Post Orogénicos; 3: Dominios no Orogénicos. B) Diagrama de discriminación para diferentes basaltos según Meschede (1986), AI: Basalto Alcalino Intraplaca; AII: Basalto Alcalino Intraplaca o Basalto Intraplaca; B: E-MORB; C: Basalto de intraplaca o Basalto de Arco Volcánico; D: N-MORB y Basalto de Arco Volcánico. C) Diagrama de discriminación tectónico en base a Cabanis para los basaltos devónicos miocenos de la Patagonia junto con OIB Loihi, Hawaii. D) Diagrama de discriminación tectónico en base a Meschede para los basaltos devónicos miocenos de la Patagonia junto con OIB Loihi, Hawaii. BCMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; BCMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; BCD = Basaltos Complejo Denaro; BMCC = Basaltos Meseta Chile Chico; BPAIKE= Basaltos Pali Aike; BLOIHI; Basaltos Loihi, Hawaii.

BCMAO

BCMC

BCD

BMCC

BPAIKE

BLOIHI

Zr/4 Y

2Nb

D

I

C

B

A

II

755025

75

50

25

BCMAO

BCMC

BCD

Zr/4 Y

2Nb

D

I

C

B

A

II

755025

75

50

25

A

PCMAO

PCMC

PCD

BMCC

BPAIKE

BLOIHI

25 50 75

75

50

25

La/10 Nb/8

Y/15

Trans

ThoBA

TC

MORB N

Alcalino

Tho

Thol+ CA

Calco-alcalino

BCMAO

BCMC

BCD

25 50 75

75

50

25

La/10 Nb/8

Y/15

Trans

ThoBA

TC

MORB N

Alcalino

Tho

Thol+ CA

Calco-alcalino

BCMAO

BCMC

BCD

BMCC

BPAIKE

BLOIHI

Zr/4 Y

2Nb

D

I

C

B

A

II

755025

75

50

25

B

C

D

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61

La relación de TiO2-MnO-P2O5 en el diagrama de Mullen (1983), muestra

un dominio en el porcentaje del P2O5 en los basaltos del CMAO, que es similar a

los de la Meseta Chile Chico y Pali Aike, y contrasta claramente con los del

Complejo Denaro (CD) y el Complejo Metamórfico Chonos (CMC). Es decir, los

metabasaltos del CMAO presentan un alto porcentaje de elementos

incompatibles que es similar a los basaltos cuyo origen mantélico se relaciona a

una pluma mantélica o producto del ascenso astenosférico en una zona de

subducción como es el caso de los basaltos de la Meseta Chile Chico y Pali Aike

(Stern, 1979; Espinoza et al., 2005) (Figura 25).

Figura 25. Diagrama de Mullen 1983 para los diferentes basaltos comparados. MORB: Basalto Dorsal Meso-Oceánico; OIT: Basalto de Isla Oceánica Toleítico; Basaltos; OIA: Basalto de Isla Oceánica Alcalino; CAB: Basalto Calcoalcalino; IAT: Basaltos de arcos de Isla toleíticos. BCMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; BCMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; BCD = Basaltos Complejo Denaro; BMCC = Basaltos Meseta Chile Chico; BPAIKE= Basaltos Pali Aike; BLOIHI; Basaltos Loihi, Hawaii; BFM.HAWAII = Basaltos Formación Hawaii.

BCMAO

BCMC

BCD

BMCC

BPAIKE

BLOIHI

BFM.HAWAII

25 50 75

75

50

25

MnOx10 P2O5x10

TiO2

MORB

IAT

CAB

OIA

OIT

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62

Según la relación de La/Nb vs Ba/Nb es posible observar una notable

diferencia entre la composición de los metabasaltos del CMAO y las rocas del

Batolito Patagónico, Sur de Zona Volcánica Sur (SSVZ), Rocas Tipo-S de los

Andes (Figura 26).

Figura 26. Diagrama La/Nb vs Ba/Nb para los diferentes basaltos analizados y comparados con diferentes rocas volcánicas del Sur del Sudamérica. CMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; CMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; CD = Basaltos Complejo Denaro; MCC = Basaltos Meseta Chile Chico; Pali Aike= Basaltos Pali Aike; BLOIHI; Basaltos Loihi, Hawaii; BP= Batolito Patagónico; SSVZ; Sur Zona Volcánica Sur; Andinas Tipo S= Rocas Plutónicas y Metasedimentarias Paleozoicas. Datos extraidos de Espinoza et al., (2005).

La dispersión en las razones Ba/Nb y La/Nb para los metabasaltos CMAO

posiblemente se debe a procesos metamórficos que afecta a elementos móviles

como el Ba, ya que el Nb es un elemento estable (conservativo) y el La es un

elemento tierra rara.

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63

La relación de Zr/Y vs Fe total, demuestra que los metabasaltos del CMAO

presentan una alta razón de Zr/Y que es similar a los basaltos de Pali Aike, MCC

y Loihi y contrasta con los basaltos del CMC y CD. El Zr e Y son elementos cuya

concentración no se modifica durante la cristalización fraccionada en magmas

basálticos, y por eso, se consideran como conservativos, a pesar que ambos

elementos son incompatibles (Nicholson y Latin, 1992),

En la figura 27, se observa que los metabasaltos del CMAO presentan

similares valores en la razón Zr/Y a los OIB de Pali Aike, MCC y Loihi, lo que

demuestra que estos se formaron en un ambiente con bajo grado de fusión

parcial, por otra parte, los basaltos de CMC y del CD, presentan bajos valores en

la razón de Zr/Y implicando un alto grado de fusión parcial, esto último concuerda

con la afinidad de MORB para CMC y CD, debido a que un MORB es formado

por una alta fusión parcial >10%. Finalmente, la suma de FeO+Fe2O3 permite

inferir presión, por lo que se puede establecer que los metabasaltos del CMAO

se formaron en un ambiente de relativamente bajas presiones y baja fusión

parcial en comparación con los otros OIB.

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64

Figura 27. Diagrama FeO+Fe2O3 vs Zr/y. CMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; CMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; CD = Basaltos Complejo Denaro; MCC = Basaltos Meseta Chile Chico; Pali Aike= Basaltos Pali Aike; LOIHI; Basaltos Loihi, Hawaii; BP= Batolito Patagónico; SSVZ; Sur Zona Volcánica Sur; Andinas Tipo S= Rocas Plutónicas y Metasedimentarias paleozoicas.

Los metabasaltos del CMAO presentan bajos valores de Ni=31-69 ppm,

Cr=71-178 ppm y 3,08-3,72 % en peso de Mg, lo cual contrasta ampliamente

basaltos alcalinos de MMC, Pali Aike y Loihi.

Tabla 1. Comparación de las concentraciones de Ni, Cr y Mg de los basaltos estudiados. CMAO= Basaltos almohadillados Complejo Metamórfico Andino Oriental; CMC = Basaltos Almohadillados Complejo Metamórfico Chonos; CD = Basaltos Complejo Denaro; MCC = Basaltos Meseta Chile Chico; Pali Aike= Basaltos Pali Aike; LOIHI; Basaltos Loihi.

CMAO CMC CD MCC PAIKE LOIHI

Ni ppm 31-69 53-97 43-95 133-360 98-400 95-700

Cr ppm 71-178 47-265 19-293 165-415 162-450 24-1330

MgO % wt 3,1-3,7 5,7-8,8 7,6-10,8 6,5-13-9 7,1-13.6 5,7-18,8

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65

6.2 Génesis metabasaltos del CMAO

Los Basaltos de Isla Oceánica (OIB sigla en inglés) son geoquímicamente

enriquecidos en elementos incompatibles en relación a un MORB y al manto

primitivo (Sun y McDonough, 1989). En la comunidad científica, se reconoce el

magmatismo intraplaca oceánica como un OIB y es producto de la fusión parcial

del manto fértil, es decir, corresponde a una manifestación del manto, ya sea a

través de una pluma mantélica o el ascenso astenosférico.

Los diagramas de discriminación geoquímica permiten establecer que los

metabasaltos del CMAO corresponden a Basaltos de Islas Oceánicas Alcalinos,

es decir OIA sigla en inglés (Figura 25). Las razones elementos de alta carga

iónica (HFSE sigla en inglés) Zr/Nb [6,6- 9,5], y el grado de subsaturación en

sílice reflejado por la razón de La/Yb [6,2-10], comparadas al promedio de los

OIA (Zr/Nb <10, La/Yb ~ 12) (Nicholson y Latin, 1992), muestra una estrecha

similitud.

La baja concentración de los metales de transición compatibles como el Ni

y el Cr (Tabla 1), la elevada concentración en elementos incompatibles (Zr, Y,

LREE) y la curva de Tierras Raras Pesadas (HREE) la cual presentan un

compartiendo lineal (Figura 22), junto con los datos mostrados anteriormente

permite realizar la siguiente hipótesis sobre la génesis de los magmas basálticos.

El magma parental de los metabasaltos del CMAO se habría originado a

partir de la baja fusión parcial de una fuente fértil, debido a la alta razón de Zr/Y

y la elevada concentración de elementos incompatibles en relación a un condrito

promedio (Figuras 22 y 27). Por otro lado, el enriquecimiento de tierras raras

pesadas (HREE sigla en inglés) refleja que posiblemente el granate no participo

en la diferenciación. La baja concentración de Ni [31-69 ppm] y Cr [71-178 ppm]

indican el fraccionamiento de olivino y espinela. El Ni es un elemento que al igual

que el Mg se fracciona en el olivino, mientras que el Cr junto con el Mg presentan

una fuerte afinidad con la espinela y el olivino, esto explica el porcentaje de

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66

subsaturación (La/Yb [6,2-10]) y bajas concentración de Ni y Cr. Por lo tanto, el

OIB primario, podría corresponder a un OIT y la diferenciación en reservorios más

someros de este generó magmas de tipo OIA representados actualmente en el

CMAO.

Los metabasaltos almohadillados habrían establecido como montes

submarinos contemporáneo con la acumulación de los sedimentos del protolito

del CMAO, en un margen activo. La química de los metabasaltos almohadillados

presenta afinidades de OIB, es decir que probablemente pueden estar

relacionado con la existencia de una pluma mantélica bajo la litosfera oceánica o

un ascenso astenosférico en una zona de subducción.

6.3 Evolución tectónica del CMAO

El Complejo Metamórfico Andino Oriental (CMAO) está formado por

secuencias metasedimentarias marinas (metaturbiditas) asignadas del Devónico

al Pérmico-Triásico, en base a los estudios de Hervé et al., (2003), Augustsson y

Bahlburg (2008), Vázquez (2007), De la Cruz et al., (2004), Bell y Suárez (2000)

y Calderón et al., (2016), se puede establecer que las secuencias

metasedimentarias se habrían depositado en un margen activo. En el segmento

norte del CMAO Bell y Suárez (2000), establecen que el CMAO habría sufrido un

metamorfismo de grado medio con facies anfibolita-esquistos verdes como

consecuencia de la colisión de dos microplacas. Mpodozis y Ramos (2008), y

Hervé et al., (2003), proponen que el CMAO representa la sutura de un terreno

alóctono, mientras que Ramírez (2002) en Vásquez (2007), propone que los

metasedimento del CMAO se habrían depositado en un ambiente de subducción

lenta o colisión continental. En trabajos recientes de Ramos (2008) y Permuy

Vidal et al., (2014), proponen la existencia de un arco volcánico Devónico ubicado

al este del CMAO a la latitud del Macizo El Deseado, apoyado por los diagramas

de proveniencia sedimentaria realizados en el CMAO, por Vázquez (2007) y

Augustsson y Bahlburg (2008), donde determinan que la génesis del protolito

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presentan afinidades de arco.

En este trabajo se discute la siguiente evolución, el arco volcánico

Devónico habría sido una de las fuentes del protolito sedimentario del CMAO, el

cual se estableció en una cuenca oceánica. Se propone una cuenca oceánica,

en el margen occidental de Gondwana por las secuencias turbiditas marinas

identificadas por Bell y Suárez (2000), junto con los basaltos con estructura

almohadillados en el CMAO, los cuales corresponden a basaltos intracontinental

alcalino (Figura 23). Los sedimentos junto con los metabasaltos en la cuenca

oceánica se habrían deformado producto de la colisión de dos bloques

continentales o microplacas (Figura 28), provocando la mezcla de los

metabasaltos con las secuencias metasedimentarias observado en Península La

Carmela y La Florida.

Figura 28. Esquema de interpretación de la evolución de la parte este del margen suroccidental de Gondwana y metabasaltos del Complejo Metamórfico Andino Oriental.

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68

6.4 Geología estructural

Estudios morfoestructurales realizados en áreas adyacentes a Península

La Carmela por Kraemer et al., (2002), Giacosa et al., (2012) y Zerfass et al.,

(2017), permiten establecer 3 zonas morfoestructurales, la Zona Sub-Andina,

Zona Andina y Zona Extra-Andina (Figura 29), las cuales presentan diferentes

características de elevación, topografía y patrones estructurales. La zona andina

presenta un alto relieve con elevación que superan los 2000 m.s.n.m y esta

compuesta por rocas del CMAO y rocas ígneas mesozoicas y cenozoicas. La

zona andina corresponde al interior de la Faja Pegada y Corrida de los Andes

Patagónicos. La segunda zona morfoestructural corresponde a la zona sub-

andina con cerros entre los 1500 y 2000 metros de altura, y donde se puede

distinguir un segmento norte con abundantes rocas volcánicas mesozoicas y un

segmento sur con una morfología suavizada compuesta principalmente

sedimentos mesozoicos. Por lo tanto, debido a las características topográficas

(Cerros altura máxima de 1900 m.s.n.m) y estructurales (Foliacion y deformación

contrada en los metasedimentos y metabasaltos) de Península La Carmela, esta

se ubica en el interior de la faja plegada y corrida (Figura 30).

Figura 29. Zona de perfiles realizados en Península La Carmela y al sur del Lago O’Higgins. A) Figura modificada de Calderón et al., 2016. B) Extraída y Modificada de Giacosa et a., 2012. FPCM: Faja Plegada y Corrida de Magallanes; ZFMF: Zona de Falla Magallanes-Fagnano; ZCCM: Zona de Cizalle Canal de las Montañas; CMC: Complejo Metamórfico Chonos; CD: Complejo Denaro; CMAO: Complejo Metamórfico Andino Oriental.

A B

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69

Figura 30. A) Perfil al sur del lago O’Higgins en Argentina, imagen modificada de Giacosa et al. 2012. B) Perfil esquemático de Península La Carmela, resultado del presente estudio.

Los datos geológicos (foliación y deformación en metasedimentos y

metabasaltos) y estructurales (Falla Lago Chico y Falla Mancilla, cambios de

manteos y espesores capas) permiten determinar en Península La Carmela más

de un evento tectónico.

El primer evento tectónico corresponde a un evento de carácter

contraccional asociado la deformación de metasedimentos y metabasaltos del

CMAO. La deformación es dúctil y está representada por pliegues y foliaciones.

La foliación principal S1 con actitud NE-SW medida en los metasedimentos del

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CMAO y la segunda foliación corresponde a S2 con actitud N20-40°W, esta última

se encuentra diagonal a S1. Este evento tectónico ha sido descrito en trabajos

anteriores por Vásquez (2007) el cual es responsable de al menos 3 eventos de

deformación en el basamento y son nombrados como D1, D2, D3.

Por lo tanto, es posible correlacionar las foliaciones observadas en

Península La Carmela con los estudios de Vásquez (2007). La foliación S1 en

Península La Carmela es equivalente al evento D1, por lo que sería paralela a la

estratificación de los metasedimentos del CMAO. La foliación S2 es asociada a

un evento D2 y afecta a S1. Además, la foliación S2 en los metasedimentos

presenta una actitud NW-SE similar a la foliación en los metabasaltos, por lo que

el evento de deformación D2, afecta simultáneamente a ambas unidades

indicando que los metabasaltos se encontraban en contacto con los

metasedimentos previo a la deformación D2.

El segundo evento tectónico, corresponde a un evento de carácter

extensional en donde se establecen fallas normales que permitió la generación

de depocentros y rellenos de secuencias volcano-sedimentarias jurásicas. Las

fallas Lago Chico y Mancilla forman parte de un sistema de fallas normales que

permitieron establecer depocentros para la depositación de las sucesiones

clásticas basales de la Formación Ibáñez.

La sucesión volcano-sedimentaria que sobreyace discordante a

metasedimentos y metabasaltos del basamento (CMAO), presenta variaciones

en sus manteos y espesores. Esto indicaría que corresponden a estrados de

crecimiento depositados contemporáneamente al evento tectónico extensional.

Este evento tectónico ha sido descrito en trabajos anteriores por Kay et al.,

(1980), Pankhurst et al., (1998, 2000), Riley et al., (2001), Kraemer et al., (2002),

Giacosa et al., (2012) y Zerfass et al., 2017, genero un periodo de rift durante el

Mesozoico que provoco una extensión regional E-W, importantes fallas normales

de orientaciones preferentes N-S a NE-SW.

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Por lo tanto, es posible correlacionar las estructuras observadas en

Península La Carmela con los estudios de Kraemer et al., (2002), Giacosa et al.,

(2012) y Zerfass et al., (2017). De acuerdo a lo anterior las fallas Lago Chico y

Mancilla habrían acomodado la deformación frágil generadas en un ambiente de

rift. Contemporáneo con la actividad de estas estructuras se deposita la sucesión

volcano-sedimentaria de la Formación Ibáñez (syn-rift).

El tercer evento tectónico corresponde a un evento de carácter

contraccional, el cual provoca la inversión tectónica de las fallas Lago Chico y

Mancilla, es decir, el cierre de los depocentros de rift. El estilo de deformación es

de piel gruesa, el cual genera cabalgamientos de los metasedimentos del

basamento sobre los productos volcánicos y el actual relieve de Península La

Carmela. Este evento tectónico ha sido estudiado por Suárez et al., (2009b),

Kraemer et al., (2002), Giacosa et al., (2012) y Zerfass et al., (2017), el cual es

asociado a la compresión Andina en el Cretácico Superior y/o Cenozoico. En

general es difícil relacionar la inversión de las estructuras a un evento de

deformación especifico ya que existe un régimen compresivo desde el Cretácico

con importantes fases compresivas durante el Eoceno y el Mioceno tardío al

Plioceno Temprano.

Se propone que las fallas Lago Chico y Mancilla inicialmente corresponden

a fallas normales relacionadas con la extensión jurásica y que posteriormente

sufren una inversión durante los periodos contraccionales Eoceno y Mioceno

Tardío-Plioceno.

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7. CONCLUSIONES

La Península La Carmela, se encuentra en un área de transición entre la zona

Sub-Andina y la zona Andina, es decir, en el límite del interior de la faja plegada

y corrida. Es posible identificar al menos 3 eventos tectónicos en Península La

Carmela, estos pueden ser relacionados a gran escala con las etapas previas,

contemporáneas y posteriores al amalgamiento del continente sur Gondwana. El

primer evento tectónico es compresivo y afecta netamente al basamento

Paleozoico, un segundo evento tectónico tensional y un tercer evento tectónico

compresivo.

Los metasedimentos y metabasaltos que conforman el Complejo Metamórfico

Andino Oriental de Península La Carmela, presentan evidencias que permiten

establecer que estos fueron afectados y deformados simultáneamente durante

D2. El protolito de los metasedimentos y los metabasaltos se habrían establecido

en una cuenca oceánica.

La recopilación geoquímica de los basaltos almohadillados del CMAO,

presenta características atípicas a un magmatismo promedio de un margen de

subducción, ya que estos contienen un enriquecimiento de elementos trazas en

comparación al manto o un basalto promedio, por lo tanto, según los diferentes

diagramas de discriminación tectónica permiten asociarlos a magmatismo de

intraplaca alcalino, típico de una pluma mantélica.

Las estructuras Falla Lago Chico y Falla Mancilla corresponden a estructuras

generadas durante el periodo de rift Jurásico, estas limitaron los depocentros de

sucesiones volcano-sedimentaria del magmatismo de rift. Posteriormente la

compresión post jurásica en Península La Carmela, también fue controlada en

gran medida por la inversión tectónica positiva de estas estructuras,

estableciendo así, un estilo de deformación de piel gruesa.

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83

9. ANEXOS

Tabla 2. Resultados geoquímicos en basaltos almohadillados de Península La Florida. Extraído de Hervé et al, 1999.

Tipo de Roca Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto

Complejo Florida Florida Florida Florida Florida

SAMPLE LOH-1 LOHH-1A LOH-1B LOH-1C LOH-2

SiO2 50,00 50,05 50,71 50,04 52,24

TiO2 2,52 2,23 2,11 2,25 2,79

Al2O3 21,14 20,24 20,47 21,41 24,41

Fe2O3 3,80 4,08 3,39 3,88 5,61

FeO 7,04 6,21 8,72 8,36 3,50

MnO 0,19 0,19 0,22 0,22 0,13

MgO 3,46 3,08 3,72 3,56 2,65

CaO 5,15 7,48 3,47 2,89 0,27

Na2O 5,81 5,76 5,52 5,13 4,03

K2O 0,32 0,09 1,19 1,74 4,24

P2O5 0,57 0,59 0,47 0,53 0,14

LOI 3,84 4,38 4,14 4,23 3,88

Ba 90,00 50,00 351,00 490,00 570,00

Th 2 2 2 2 2

Nb 34 40 25 35 38

Sr 290 440 215 210 99

Zr 303 251 238 231 310

Y 29 29 30 35 27

Cr 71 74 178 176 114

V 182 166 210 210 101

Ni 31 60 56 48 69

Co 39 38 43 42 41

Sc 23 22 27 29 29

Pb

Cu 35 7 61 26 32

Zn 110 85 144 133 149

Hf 5,8 4,9 4,4 5,2 6,1

La 27 26 17 27 20

Ce 63 62 42 53 50

Nd 30 30 22 26 23

Sm 5,85 5,88 4,7 5,33 4,65

Eu 1,9 1,91 1,65 1,92 1,3

Gd 6,2 5,5 5,27 6,1 4,6

Dy 5,51 5,43 2,32 6,16 4,6

Ho 1,05 0,98 0,99 1,32 0,95

Er 2,84 2,69 2,73 3,4 2,72

Yb 2,78 2,58 2,73 3,44 2,67

Lu 0,45 0,42 0,43 0,55 0,45

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84

Tabla 3. Resultados geoquímicos en basaltos almohadillados del Complejo Metamórfico Chonos. Extraído de Hervé et al, 1999. Tipo de Roca Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto

Complejo Chonos Chonos Chonos Chonos Chonos Chonos

SAMPLE SLL-691 SLL-698 SLL-853 SLL-855 SLL-858 FO96-15

SiO2 50,95 49,99 51,14 51,23 50,24 51,01

TiO2 1,28 1,91 1,21 1,48 0,87 1,49

Al2O3 15,45 13,94 14,84 13,82 15,08 13,79

Fe2O3 2,05 2,28 1,82 1,49 1,41 1,62

FeO 9,50 11,90 9,98 11,10 7,84 11,64

MnO 0,18 0,21 0,18 0,19 0,16 0,21

MgO 7,56 6,36 5,73 6,46 8,80 6,64

CaO 7,79 8,53 11,42 10,87 12,40 9,63

Na2O 5,08 3,00 3,42 3,02 3,03 3,47

K2O 0,01 1,63 0,05 0,16 0,07 0,35

P2O5 0,13 0,25 0,22 0,20 0,09 0,17

LOI 3,87 3,79 3,77 3,46 3,97 3,58

Ba 370,00 350,00 57,00 57,00 55,00 120,00

Th 1 2 1 1 1 2

Nb 8 13 8 10 7 10

Sr 135 160 233 148 72 177

Zr 61 114 62 84 46 94

Y 22 35 25 28 17 27

Cr 265 47 249 83 474 84

V 294 373 257 305 222 303

Ni 87 45 68 53 93 57

Co 40 44 38 40 35 35

Sc 43 42 42 42 40 39

Pb

Cu 122 176 81 147 111 152

Zn 94 125 111 101 71 101

Hf 2,5 3,3 2,8 2,9 1,5 5,8

La 5 11 5 9 3 11

Ce 18 35 18 27 11 24

Nd 11 21 11 15 8 14

Sm 2,75 5,14 2,65 4,17 1,88 3,29

Eu 1,05 1,63 1,1 1,39 0,82 1,16

Gd 3,8 6,14 3,9 4,87 2,8 4,01

Dy 3,96 6,44 4,23 4,59 2,86 4,64

Ho 0,79 1,32 0,85 0,93 0,58 1

Er 2,29 3,13 2,28 2,48 1,68 2,64

Yb 2,26 3,12 2,36 2,62 1,6 2,56

Lu 0,37 0,47 0,37 0,39 0,24 0,37

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85

Tabla 4. Resultados geoquímicos en basaltos almohadillados del Complejo Denaro. Extraído de Sepúlveda et al, 2008.

Tipo de Roca Basalto

Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto

Complejo Denaro Denaro Denaro Denaro Denaro Denaro Denaro

SAMPLE 1- pillow basalt

4- pillow basalt

5- pillow basalt

7- pillow basalt

9- pillow basalt

14- pillow basalt

18- basalt

SiO2 47,36 54,14 49,08 49,99 52,92 51,98 49,16

TiO2 1,78 1,99 1,00 1,21 2,29 1,11 1,40

Al2O3 17,28 14,75 14,96 15,53 14,01 13,20 16,70

Fe2O3 4,11 1,81 3,43 2,15 2,66 2,97 6,69

FeO 12,13 10,88 7,06 9,23 10,07 8,23 4,36

MnO 0,21 0,15 0,17 0,17 0,15 0,16 0,12

MgO 8,00 7,30 8,45 10,81 7,64 8,36 8,74

CaO 5,73 4,86 12,80 6,82 6,61 10,81 8,05

Na2O 2,87 3,49 2,86 3,60 3,08 2,45 2,90

K2O 0,37 0,38 0,09 0,39 0,33 0,62 1,68

P2O5 0,15 0,25 0,10 0,11 0,24 0,10 0,20

LOI 5,94 6,78 3,84 5,31 4,43 3,38 8,77

Ba 499,00 1970,00 103,00 210,00 185,00 312,00 100,00

Th 1 1 1 1 2 1 1

Nb 11 12 6 7 12 7 20

Sr 340 160 320 115 320 235 74

Zr 71 95 45 54 120 50 76

Y 31 30 21 22 38 22 27

Cr 19 112 293 258 58 126 249

V 440 400 274 290 400 315 227

Ni 54 48 95 70 43 63 79

Co 50 50 38 40 48 38 31

Sc 52 48 45 52 48 51 41

Pb

Cu 248 159 167 141 150 137 35

Zn 108 124 90 76 106 92 74

Hf 2,51 3,4 1,5 2,4 3,9 1,8 1,7

La 3,5 3,5 2 1 14 1 8

Ce 14 15 7 6 18 6 21

Nd 12 12 7 7 14 7 15

Sm 3,47 3,25 1,89 2,02 4,59 2 3,74

Eu 2,39 1,24 0,78 0,79 1,37 0,73 1,21

Gd 4,54 4,62 2,79 3,35 6,51 3,05 4,6

Dy 5,7 5,65 3,51 3,97 7,27 3,7 5,31

Ho 1,25 1,2 0,79 0,8 1,44 0,8 1,06

Er 3,5 3 2,1 2,33 4,9 2,33 3,17

Yb 3,66 2,9 2,11 2,45 4,27 2,33 312

Lu 0,56 0,44 0,33 0,35 0,71 0,35 0,5

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Tabla 5. Resultados geoquímicos en basaltos almohadillados del Complejo Sarmiento. Extraído de Stern et al., 1979. Tipo de Roca Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto

Complejo Sarmiento Sarmiento Sarmiento Sarmiento Sarmiento Sarmiento

SAMPLE FL70A PA28B PA23G PA23K PA28M PA42B

SiO2 50,84 51,61 52,79 54,45 59,71 54,51

TiO2 0,91 1,11 1,59 2,17 1,27 1,19

Al2O3 17,07 16,48 15,35 14,19 14,51 15,79

Fe2O3 8,47 9,69 11,42 13,60 9,53 9,60

FeO 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

MnO 0,16 0,18 0,20 0,19 0,10 0,16

MgO 8,50 7,49 5,15 3,46 2,74 6,03

CaO 11,75 10,60 10,32 8,52 7,00 9,57

Na2O 1,81 2,31 2,43 2,50 3,04 2,38

K2O 0,30 0,32 0,45 0,56 1,56 0,51

P2O5 0,19 0,22 0,30 0,35 0,54 0,25

LOI 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Zr 51 77 116 187 262 131

La 5,49 6,63 11,5 16,3 19,5 29,6

Ce 13 16,4 27,5 37,5 46,3 69

Nd 8,72 11 16,9 22,1 31,5 39,7

Sm 2,53 2,93 4,74 6,16 8,41 11,2

Eu 0,9 1,04 1,48 1,86 1,98 2,13

Gd 3,24 3,59 5,15 7,64 9,91 12,8

Dy 3,57 3,93 5,61 8,14 10,1 15,1

Er 2,25 2,35 3,45 4,8 5,77 9,78

Yb 2,04 2,31 2,97 3,79 4,92 8,89

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87

Tabla 6. Resultados geoquímicos en basaltos almohadillados del Complejo Tortuga Extraído de Stern et al., 1979. Tipo de Roca Basalto Basalto Basalto Basalto

Complejo Tortuga Tortuga Tortuga Tortuga

SAMPLE P2 H60A NB93-2 NB24-1

SiO2 49,60 49,37 50,77 49,84

TiO2 0,90 1,26 1,61 1,28

Al2O3 16,31 16,13 15,18 15,95

Fe2O3 9,55 10,69 11,69 10,75

FeO 0,00 0,00 0,00 0,00

MnO 0,14 0,16 0,19 0,16

MgO 9,76 8,07 6,97 8,02

CaO 11,47 11,31 10,45 11,12

Na2O 1,93 2,42 2,49 2,27

K2O 0,20 0,40 0,43 0,42

P2O5 0,15 0,18 0,21 0,18

LOI 0,00 0,00 0,00 0,00

Zr 41 80 117 85

La 1,37 2,61 4,71 5,69

Ce 3,96 7,42 12,5 15

Nd 3,66 6,27 9,98 11,9

Sm 1,4 2,17 3,57 4,33

Eu 0,56 0,79 1,28 1,52

Gd 2,09 2,95 4,84 5,98

Dy 2,55 3,69 5,76 6,98

Er 1,85 2,58 3,9 4,89

Yb 1,9 2,63 3,94 4,99

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Tabla 7. Resultados geoquímicos en basaltos Meseta Chile Chico. Extraído de Espinoza et al, 2005.

Tipo de Roca Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto

Complejo Pali-AIKE

Pali-AIKE

Pali-AIKE

Pali-AIKE

Pali-AIKE

Pali-AIKE

Pali-AIKE

SAMPLE FE01-39Ba

FE01-41A CC-180 CC-267 CC-284 CC-285 PG24

SiO2 45,16 45,50 45,64 47,10 47,24 46,34 47,23

TiO2 2,89 2,84 2,65 2,80 2,33 2,57 2,82

Al2O3 15,08 14,69 15,08 15,36 14,24 14,87 14,73

Fe2O3 4,74 6,06 3,64 4,13 4,61 3,80 13,52

FeO 8,76 6,71 8,10 8,33 7,72 8,97 0,00

MnO 0,20 0,21 0,19 0,21 0,19 0,19 0,19

MgO 6,92 8,27 10,25 7,76 11,27 9,58 7,30

CaO 7,36 7,81 9,98 8,78 8,93 9,34 8,26

Na2O 4,97 4,99 2,44 3,36 2,12 2,63 3,63

K2O 2,88 1,86 1,50 1,60 0,95 1,20 1,64

P2O5 1,04 1,06 0,52 0,57 0,41 0,49 0,68

LOI 1,92 2,98 2,68 1,66 3,66 2,02 0,81

Ba 542,18 510,00 641,00 334,00 431,00 249,00 375,00

Th 9,66 12 5,2 3,2 2,5 3,7 3

Nb 113,48 88 53 37 31 37 38

Sr 1138,56 1020 682 621 490 938 660

Zr 419,17 100 212 240 150 186 240

Y 29,32 25 25 23 20 21 27

Cr 155,79 255 284 161 263 191 200

V 176,38 179 238 182 219 232 200

Ni 145,58 185 182 133 144 173 147

Co 36,22 42 49 39 45 45 44

Sc 13,56 12 26 18 25 23 18

Hf 9,25 8,9 7,7 7,4 5,1 6,2

La 78,79 71 37 32 21 26 33,5

Ce 149,63 144 81 75 49 63 69

Nd 59,17 60 38 38 27 32 39

Sm 10,39 10 7,94 8,07 5,62 6,66 7,7

Eu 3,36 3 2,46 2,65 1,85 2,15 2,47

Gd 9,44 7,92 7,33 7,4 5,74 6,33 6,8

Dy 6,51 5,68 5,62 6,11 4,74 4,9 5,5

Ho 1,2 1 0,98 1,04 0,84 0,82

Er 2,81 2,15 2,1 2,02 1,81 1,71 2,5

Yb 2,35 2,11 1,9 1,92 1,72 1,61 2,03

Lu 0,34 0,32 0,22 0,23 0,2 0,21

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89

Tabla 8. Resultados geoquímicos en basaltos Meseta Chile Chico. Extraído de Espinoza et al, 2005.

Tipo de Roca Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto

Complejo Pali-AIKE Pali-AIKE

Pali-AIKE Pali-AIKE

Pali-AIKE

Pali-AIKE

Pali-AIKE

SAMPLE PG26 PG27 PG31 PG53-L PG55 PG141 PG144

SiO2 47,54 47,93 43,06 46,00 48,31 51,52 48,51

TiO2 2,18 2,67 2,86 2,61 3,03 2,28 3,37

Al2O3 14,25 13,92 12,06 13,59 14,70 17,73 15,50

Fe2O3 13,16 13,52 14,72 13,85 13,67 11,19 15,00

FeO 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

MnO 0,18 0,18 0,19 0,20 0,17 0,16 0,21

MgO 9,68 7,98 13,88 10,04 7,24 0,00 0,00

CaO 8,22 8,26 8,88 9,72 7,86 10,36 9,06

Na2O 2,64 3,42 2,50 2,46 3,21 4,65 4,81

K2O 1,73 1,44 1,30 1,05 1,25 1,54 2,53

P2O5 0,42 0,67 0,54 0,49 0,54 0,57 1,01

LOI 4,28 1,99 0,92 3,53 2,49 3,68 1,83

Ba 190,00 288,00 300,00 280,00 250,00 323,00 355,00

Th 1,8 2,5 2,8 2,5 2,9 3,8 4,1

Nb 24 36 44 31,5 37 34 59

Sr 620 575 635 532 505 755 965

Zr 154 245 190 195 240 190 287

Y 22 26 19 24,5 29 22 25

Cr 280 225 415 290 230 165 293

V 220 198 260 255 230 206 225

Ni 210 180 360 165 185 86 160

Co 53 50 72 56 49 35 48

Sc 23 21 23 24 19 23 18

La 18,5 29 29 23,5 26,5 34 46

Ce 40 58,5 57 53 55 66 92

Nd 25 34 31 29 32 31 45

Sm 5,7 6,5 6,3 7 6,8 6,3 9,15

Eu 1,75 2,34 2,04 2,1 2,37 1,88 2,68

Gd 4,9 6,5 5,6 6,1 7,2 5,6 7,8

Dy 4,25 5,5 4,2 4,8 5,45 4,3 5,3

Er 1,9 2,45 1,9 2,1 2,7 1,9 2,2

Yb 1,73 1,92 1,5 1,8 1,97 1,65 1,72

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90

Tabla 9. Resultados geoquímicos en basaltos del Pali Aike. Extraído de Stern, 1990. Tipo de Roca Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto

Complejo Pali-AIKE Pali-AIKE Pali-AIKE Pali-AIKE Pali-AIKE

SAMPLE PA3 BN36C PA21 BN31 PA9

SiO2 45,41 45,36 46,91 45,93 50,20

TiO2 3,97 3,64 2,83 3,18 3,16

Al2O3 12,39 10,68 11,15 13,06 13,19

Fe2O3 3,03 2,84 2,86 3,44 2,24

FeO 9,37 9,98 7,79 7,79 8,66

MnO 0,17 0,17 0,17 0,19 0,16

MgO 9,88 13,58 13,16 8,61 7,12

CaO 9,07 9,10 9,33 11,50 9,32

Na2O 3,80 2,65 3,35 4,04 3,49

K2O 1,98 1,37 1,84 1,65 1,93

P2O5 0,93 0,63 0,60 0,62 0,53

LOI 2,04 3,17 0,85 0,94 1,77

Ba 510,00 320,00 460,00 604,00 372,00

Th 3,5 2,3 2,9 5,8 3,6

Nb 75 53 60 68 49

Sr 1079 640 781 932 608

Zr 348 222 223 270 229

Y 24 22 20 22 20

Cr 162 450 421 178 176

Ni 177 400 382 98 126

Co 17,463 19,04 29,574 28,2704 17,0919

Sc 18,4 20,8 21,6 22,4 22,9

Pb 1,4 2,1 3,5 2,8

Cu

Zn

Hf 6,3 4,9 5,2 6,3 5,7

La 41,4 29,6 30,7 36,1 16

Ce 91,8 66,2 66,9 80,8 37,6

Nd 47,3 34,2 33,8 39,7 21,4

Sm 10,5 7,66 8,15 8,47 5,47

Eu 3,31 2,42 2,48 2,75 2,12

Yb 1,54 1,43 1,66 1,59 1,41

Lu 0,19 0,2 0,26 0,23 0,2

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91

Tabla 10. Resultados geoquímicos en basaltos de Hawaii. Extraído de Frey et al., 1983. Tipo de Roca Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto

Complejo LOIHI LOIHI LOIHI LOIHI LOIHI LOIHI

SAMPLE MAR 1 MAR 3

SiO2 45,14 43,81 47,39 46,71 43,41 46,21

TiO2 1,71 1,97 3,35 3,44 3,10 3,87

Al2O3 10,78 9,65 13,92 13,49 11,06 15,09

Fe2O3 2,28 2,72 3,74 3,58 4,09 4,43

FeO 10,39 10,36 8,70 8,74 9,96 8,01

MnO 0,19 0,19 0,17 0,16 0,18 0,18

MgO 16,57 18,80 6,73 7,24 12,18 5,71

CaO 10,27 9,71 12,08 12,26 11,36 10,85

Na2O 1,94 1,96 2,81 3,20 3,20 3,81

K2O 0,53 0,63 0,93 1,01 1,26 1,66

P2O5 0,19 0,19 0,17 0,16 0,18 0,18

LOI 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Ba 158,00 171,00 218,00 260,00 332,00 397,00

Th 0,8 0,8 1,5 1,5 2,1 3

Nb 12 16 26 30 41 49

Sr 306 347 541 638 712 822

Zr 101 110 182 195 196 245

Y 16 14 21 16 14 22

Cr 24 1090 1330 222 414 890

V 270 280 360 370 300 380

Ni 590 700 100 105 350 95

Co 65 40 85 94 52 50

Sc 27,1 27,3 29,1 28,3 22,2 18,3

Pb 11,3647

Cu 20,5669

Zn 90,6886

Hf 2,4 2,8 4,7 4,7 4,7 5,7

La 11,2 13,9 22,1 24,6 32,9 37,3

Ce 25,9 32,3 49,9 58,8 69,4 87,3

Nd 13,4 17 27,3 31,6 32,2 42,3

Sm 3,39 4,17 6,81 7,24 7,26 8,83

Eu 1,27 1,47 2,37 2,44 2,42 2,87

Gd 7,3913

Dy 7,2901

Ho 1,4527

Er 3,9162

Yb 1,44 1,24 2 1,59 1,27 1,97

Lu 0,2 0,19 0,27 0,22 0,16 0,28

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92

Tabla 11. Resultados geoquímicos en basaltos del Volcán Kohala. Extraído de Spengler y Garcia, 1988.

Tipo de Roca Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto

SAMPLE H-84-11 H-84-3 H-84-64 H-84-67 H-84--25b H-84-2 H-85-25

SiO2 47,60 49,30 49,30 49,80 51,70 52,80 53,80

TiO2 3,02 2,63 2,57 2,67 2,18 2,03 1,69

Al2O3 15,90 16,60 16,60 17,10 16,90 17,20 17,40

Fe2O3

FeO 11,75 10,68 10,77 10,32 9,52 9,26 8,24

MnO 0,23 0,23 0,24 0,22 0,24 0,24 0,25

MgO 4,59 3,94 3,45 4,00 3,29 3,10 2,80

CaO 7,56 7,04 6,14 7,12 5,93 5,59 4,81

Na2O 4,85 5,00 5,01 4,43 5,32 5,60 6,03

K2O 1,59 1,76 1,79 1,82 2,02 2,12 2,27

P2O5 2,28 1,96 1,97 1,63 1,57 1,47 1,23

LOI 2,03 1,84 #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF! #¡REF!

Ba 611,60 663,30 731,70 726,90 817,40 816,40 790,90

Th 3,2 4,2 4,2 4,1 4,6 4,5 5

Nb 52 55,3 59,4 63,5 64,1 64,5 77,7

Sr 1854,4 1720,5 1650 1538,5 1775,2 1747 1650,2

Zr 337,4 373,8 417,8 435,4 446,5 458,8 532,8

Y 55,6 51,7 56,9 77,4 53,5 51,7 51,4

Cr 1,4 1,5 3,8 1,2 nd nd 2,6

V 53,2 37,9 36,8 56,3 27 17,6 9,4

Ni 14,3 8,7 5 17,2 19,7 11,3 4,4

Co 15,7 13,6 13,3 16,3 9,7 8,2 nd

Sc 9,1 7,6 7,5 8,3 6,3 5,8 4,8

Hf 7,7 8,2 9,1 9,1 9,6 10,1 11,1

La 55,6 57,1 61,9 89,4 62,8 63,5 72,4

Ce 149,5 143,2 149,6 140,3 150,7 155,1 176,9

Nd 88,3 82,9 85,8 87,5 78,4 80,3 91,7

Sm 20,15 18,35 19,74 18,82 17,89 17,57 18,6

Eu 6,22 5,64 5,89 5,77 5,5 5,47 5,4

Yb 3,66 3,36 3,41 4,63 3,77 3,59 4,06

Lu 0,5 0,49 0,56 0,64 0,52 0,49 0,53

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93

Tabla 12. Resultados geoquímicos en basaltos del Volcán Kohala. Extraído de Spengler y Garcia, 1988

Tipo de Roca Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto

SAMPLE H-84-10 H-84-21 H-84-79 H-84-62 H-84-61

SiO2 54,50 53,80 55,00 57,10 58,50

TiO2 1,74 1,92 1,46 1,46 1,17

Al2O3 17,40 17,20 17,60 17,80 17,50

Fe2O3

FeO 8,41 8,14 8,51 6,84 5,92

MnO 0,25 0,19 0,24 0,17 0,18

MgO 2,62 2,44 2,27 1,54 1,49

CaO 4,77 5,14 4,40 3,46 2,87

Na2O 6,00 5,60 5,47 6,02 6,34

K2O 2,35 2,56 2,75 3,07 3,41

P2O5 1,22 1,30 1,03 0,89 0,72

Ba 823,20 710,60 816,40 621,60 579,70

Th 4,8 6,3 6,9 7,5 8,4

Nb 74,4 75,1 81,4 88,6 93

Sr 1615,2 1115 945,2 781,7 647,7

Zr 531,5 586,4 801,3 694,1 743,7

Y 49 41,5 47,4 43,4 43,5

Cr nd 2,1 4,3 5,4 2,3

V 12,5 34,1 nd 12,3 14,9

Ni 15,5 11,7 nd 12 11,5

Co 6,8 9,8 8,6 1,7 4,7

Sc 4,8 5,6 5 4 3,5

Hf 11 12,2 16,3 14,2 15,7

La 65,1 67,3 72,4 85,7 63,5

Ce 163,5 144,9 174,7 137,9 146,9

Nd 79,3 71,6 80,5 84,5 64,8

Sm 16,6 15,3 16,4 16,1 12,6

Eu 5 4,2 4,8 3,8 2,8

Yb 3,6 3,1 3,9 3,3 3,8

Lu 0,5 0,46 0,57 0,46 0,57