Sedimentología del cenozoico del Distrito Minero Centinela y de la Cuenca Quebrada El Profeta (Desierto de Atacama, Chile) : Evolución paleoambiental y génesis de los depósitos de Cu-exótico
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Universidad Católica del Norte,
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La presente Tesis Doctoral tiene como objetivo principal interpretar la evolución paleoambiental y paleoclimática durante el Cenozoico del Desierto de Atacama mediante la descripción, comparación y posible correlación del registro estratigráfico de varias cuencas sedimentarias continentales intramontañosas del antearco Andino del Norte de Chile (~23ºS –~25ºS). Se pretende además comprender en detalle la evolución sedimentaria particular de las zonas de estudio seleccionadas, así como determinar si existe alguna señal sedimentológica y/o geoquímica que pueda evidenciar el establecimiento de la hiperaridez en el Desierto de Atacama durante el Neógeno. Paralelamente, se pretende comprender la génesis de depósitos de cobre exótico hospedados en gravas Cenozoicas y determinar la influencia del contexto ambiental y climático en la mineralización de Cu-exótico en el Desierto de Atacama. Para ello se han escogido dos zonas de estudio: la Cuenca Quebrada El Profeta (~25ºS,Capítulo II) y el Distrito Minero Centinela (~23ºS, Capítulo III). Ambos sectores se localizan en el margen occidental de la Precordillera Andina (~69ºO) y su registro estratigráfico del Cenozoico está comprendido entre el Eoceno Inferior – Medio (edad máxima) hasta el Mioceno Superior, así como otros depósitos más jóvenes de escaso espesor. Además, en el Distrito Minero Centinela también se ha estudiado en detalle el yacimiento de Cu-exótico de El Tesoro Central con el fin de comprender su génesis. En ambas zonas de estudio se han llevado a cabo estudios cartográficos y estratigráficos de detalle y se han tomado muestras para su posterior análisis en el laboratorio. Estas muestras se han estudiado mediante lupa binocular, microscopio petrográfico y microscopio electrónico de barrido (SEM) y también se ha analizado su mineralogía y geoquímica mediante difracción de rayos-X, EDS (detector de electrones retro dispersados acoplado al SEM) y análisis de isótopos estables (δ13C y δ18O).En la Cuenca Quebrada El Profeta (Capítulo II) se describen ~120 m de espesor de relleno sedimentario compuesto principalmente por facies detríticas gruesas depositadas en abanicos aluviales que, dependiendo de factores tectónicos y geomorfológicos locales, podían estar dominados por procesos fluviales o por eventos torrenciales de tipo debris/sheet flow. Este relleno está dividido en las unidades Fm. Aguada Zorro, Gravas Negras, Fm. Pampa de Mulas y Depósitos aluviales del Mioceno Superior – Plioceno. En particular, la Fm. Aguada Zorro también contiene niveles de caliza formados en un sistema lacustre/palustre. Las características de estos depósitos permiten reconstruir la configuración espacial y la historia deposicional y diagenética del sistema lacustre/palustre. Tras la sedimentación de la Fm. Aguada Zorro tuvo lugar un importante cambio paleogeográfico en la cuenca, probablemente asociado a la Fase Tectónica Incaica, que invirtió la dirección de transporte en la sedimentación de NO SE a E O.Posteriormente, se desarrollaron sobre la parte alta de la Fm. Pampa de Mulas y bajo un nivel volcánico de ~9,5 Ma una superficie de pedimentación (pedimento) y una yesicreta (definida como yesicreta Profeta) que evidencian bajas tasas de erosión y sedimentación y altas tasas de evaporación. En el Distrito Minero Centinela (Capítulo III) se describen ~300 m de espesor de relleno sedimentario compuesto principalmente por facies detríticas gruesas depositadas en abanico saluviales dominados por procesos fluviales o eventos torrenciales de tipo debris/sheet flow. Este relleno está dividido en las unidades Gravas Tesoro, Gravas Atravesado y Gravas Arrieros. En la parte alta de las Gravas Arrieros también se reconoce una superficie de pedimentación y un nivel de yesicreta (definida como yesicreta El Muro) cubiertos por un nivel volcánico de ~9,5 Masimilares a los descritos en la Cuenca Quebrada El Profeta. Por otro lado, la mina a cielo abierto de El Tesoro Central expone las Gravas Tesoro donde se hospedan dos cuerpos mineralizados de Cu-exótico. Ambos cuerpos están principalmente compuestos por crisocola y, en menor proporción, por copper wad, atacamita y paratacamita. Se formaron en dos eventos de mineralización distintos durante una etapa de diagénesis muy temprana gracias al estancamiento subterráneo de soluciones acuosas ricas en cobre que generaban la precipitación de minerales oxidados de Cu en facies gruesas permeables y poco consolidadas. Las características texturales y mineralógicas de estos cuerpos mineralizados, los datos de isótopos estables (δ13C yδ18O) y las simulaciones hidro geoquímicas sugieren que la evapo concentración de soluciones acuosas meteóricas ricas en Cu fue clave en la formación de ambos cuerpos de Cu-exótico en El Tesoro Central. El estudio de este yacimiento evidencia la importancia del contexto ambiental e hidrológico y el significativo papel de la evapo concentración en la génesis de depósitos de Cuexótico formados relativamente lejos de la fuente de cobre. En el Capítulo IV se ha llevado a cabo una comparación entre los registros estratigráficos de ambas zonas de estudio, así como con los de otros sectores del antearco Andino del Norte de Chile descritos en la literatura. Se han reconocido tres grandes etapas sedimentarias y climáticas bien diferenciadas: (1) pre-Mioceno Medio, (2) Mioceno Medio – Superior y (3) post-Mioceno. Durante el periodo pre-Mioceno Medio la correlación estratigráfica resulta muy compleja debido a que diversos factores tectónicos, geomorfológicos y ambientales contralaban localmente la sedimentación en cada sector del Desierto de Atacama. La abundante cantidad de sedimentos detríticos y los valores relativamente ligeros de δ13C y δ18O sugieren que el clima predominante era árido o semiárido, pero sin poder precisar más allá. Tras esta etapa, se reconoce un notorio evento hiperárido registrado alrededor del límite Mioceno Medio – Superior marcado por el desarrollo, a nivel regional, de superficies de pedimentación y yesicretas y por la variación hacia valores más pesados de δ13C y δ18O. Finalmente, durante la etapa post-Mioceno la sedimentación se encuentra restringida a cuencas endorreicas y/o drenadas desde la Cordillera Occidental, mientras que en el resto de sectores de la Precordillera y de la Depresión Central la sedimentación es muy escasa y esporádica. Esta caída en la sedimentación, la preservación hasta la actualidad de las yesicretas Miocenas y los valores relativamente pesados de δ13C yδ18O obtenidos en depósitos post-Miocenos indican que la tendencia climática general del Desierto de Atacama en el Norte de Chile se ha mantenido como hiperárida hasta la actualidad.
Doctorado.
Incluye bibliografía h.: 193-211.
Doctorado.
Incluye bibliografía h.: 193-211.