U N I V E R S I D A D D E C O N C E P C I Ó N DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA

10° CONGRESO GEOLÓGICO CHILENO 2003

ROCAS VOLCÁNICAS EN EL TRIASICO DEL VALLE INFERIOR DEL BIO-BIO: PETROGRAFIA Y MARCO GEOLÓGICO. CERRO

CALQUINHUE. VIII REGION. CHILE.

ABAD, E., FIGUEROA, J. Universidad de Concepción, Casilla 160-C, Concepción eabad@udec.cl, jfiguero@udec.cl INTRODUCCIÓN La existencia de rocas de origen volcánico de edad triásica en sectores del centro-sur de Chile ha sido documentada en diversas publicaciones, (Muñoz-Cristi y González-Pacheco, 1953; Hervé, Thiele y Parada, 1976; Charrier, 1979) y sector occidental de Argentina (Charrier, 1979). Estas corresponden en general a lavas de carácter ácido a intermedio y rocas volcanoclásticas con componentes de similar composición. Sin embargo, los reconocimientos y levantamientos geológicos realizados hasta ahora en el área de afloramiento del Sistema Triásico del valle inferior del río Biobío, han documentado la existencia sólo de rocas sedimentarias terrígenas de origen principalmente continental y en parte marinas (Brüggen, 1950; Muñoz-Cristi, 1953; Tavera, 1960; Cucurella, 1978; Abad, 2000; Leppe, Abad y Lépez , 2000 y Lepez , 2001). En el presente trabajo se entregan antecedentes de la existencias de rocas de origen volcánico dentro de los afloramientos del Triásico del Bíobío, en el sector del cerro Calquinhue, ocho kilómetros hacia el sureste de la Estación Quilacoya, distante 25 Km al sursureste de la ciudad de Concepción por la ribera oriental del curso inferior del río Biobío (figura 1). Las volcanitas se encuentran intercaladas en una gran unidad sedimentaria constituida por arcosas, lutitas y delgados estratos de carbón de poca extensión, depositados en medios fluviales (fig. 3) El objetivo de la presente investigación es documentar la existencia de estas rocas volcanogénicas, informando sobre su petrografía, distribución espacial y relaciones de contacto con las rocas circundantes. Así como su marco geológico.

Todas las contribuciones fueron proporcionados directamente por los autores y su contenido es de su exclusiva responsabilidad.

La meteorización intensa y erosión, además de la vegetación que cubre el área dificultan la observación e interpretación de la información estratigráfica y estructural por lo que algunos antecedentes de detalle pueden estar ausentes.

Puerto Montt

!

!

0 300 600 Km

75° W

65° W

40° S

30° S

55° S

50° S

20° S

Biobío

CalquinhueLota

SantaJuana

Coronel Quilacoyan

g Concepción

73ª30'

37ªS

W

nHualqui

Isla

Quiriquina

OCEANO

PACIFICO Rio

n

Arauco

IslaSanta María

n

n

Talcamavida

n

n

Santiago

Concepción

CHILE

Figura 1: mapa ubicación del área de Cerro Calquinhue.

Figura 2: mapa geológico del sector de cerro Calquinhue.

ESTRATIGRAFIA. La estratigrafía del área está representada por tres unidades fundamentales (fig. 3), que de base a techo corresponden a: 1) Una secuencia sedimentaria de 400 m de potencia mínima, constituida principalmente por arcosas medias a gruesas, con niveles delgados de conglomerados finos, y presencia subordinada de lutitas negras acuñadas con intercalaciones fuertemente carbonosas e importante presencia de paleoflora. 2) Sobre la anterior, concordantemente se dispone una secuencia volcánica, de potencia estimada en 500 m, compuesta principalmente por andesitas y en forma subordinada por rocas volcanoclásticas, entre las que se encuentra lapillitas, brechas y tobas. 3) Concordantemente suprayace una secuencia sedimentaria clástica, que alcanzaría una potencia de 700 m, constituida fundamentalmente por arcosas medias, con intercalaciones de arcosas y litarenitas gruesas, sin estratificación distinguible, y fangolitas y lutitas con formas de cuñas, fuertemente carbonosas y una abundante flora fósil. La paleoflora estudiada, que ha sido encontrada en estratos lutíticos y fundamentalmente carbonosos, han permitido definir tres Paleoemsambles (se informa y define en este mismo Congreso, Leppe y otros, 2003), correspondiendo el Tipo 1 a la unidad estratigráfica sedimentaria clástica inferior que arroja una edad Nórico Inferior a Superior. Los Paleoensambles Tipo2 y Tipo 3, corresponden a la unidad sedimentaria superior, entregando las dos una edad Nórico Superior a Rético Inferior (Leppe y otros, ya citado). El afloramiento general de las volcanitas ocupa un área de 1 por 5 Km, en una franja de sensible orientación NW-SE estando limitada longitudinalmente por fallas, sin encontrar vestigios de estas rocas en el área circundante (fig. 2) ; donde las unidades Superior e Inferior aparecen como una sola siendo imposible diferenciarlas por su litología y características estratigráficas. GEOLOGIA ESTRUCTURAL. En general, la secuencia estratigráfica tiene una estructura homoclinal de rumbo N40ºW con manteos que varía entre 25º y 40º al SW. Se encuentra afectada por numerosas fallas que siguen dos tendencias de rumbos NW y NE, las mayores, y otras pequeñas que están relacionadas a las anteriores (fig. 2) Existen dos fallas principales que limitan los afloramientos del sector al noroeste y al suroeste (fig.2). La primera, y de mayor importancia, controla el valle del Estero Quilacoya con un rumbo sensiblemente al NE y con desplazamiento oblicuo,

Figura 3: Columna estratigráfica del Cerro Calquinhue. suavemente buzante al SW. La segunda controla el valle, menor, del estero Conihueco con un rumbo general al NW y desplazamientos oblicuos de buzamiento suave al NW. Estos desplazamientos están indicados por algunos indicadores cinemáticas como estrías en restos de espejos de falla. Los desplazamiento oblicuos indican componentes horizontales fundamentalmente y verticales subordinados. Las fallas que afectan los afloramientos siguen los rumbos generales de las principales donde las más importantes, de rumbos al NE, los cortan transversalmente determinando

quebradas y alterando la distribución de las unidades estratigráficas descritas. Sus trazas indican desplazamientos normales con manteos al NW. Otras de sensibles rumbos al NW, subparalelas al valle del estero Conihueco, presentan imposibilidad de determinar desplazamientos por la erosión y cubierta vegetal pero se hacen evidentes en afloramientos pequeños donde existen picados de búsqueda de carbón y por las característica de distribución de la estratigrafía y traza, se arriesga la interpretación de planos verticales y desplazamientos pequeños horizontales con componentes débiles verticales, es decir transcurrentes con un suave movimiento oblicuo (suavemente buzante). Hay, además, muchas fracturas pequeñas diversas, indiscutiblemente relacionadas a las mayores descritas. DISTRIBUCIÓN, PETROGRAFÍA, RELACIONES DE CONTACTO Y EDAD DE LAS VOLCANITAS DEL CERRO CALQUINHUE. En general los afloramientos de las rocas volcánicas del cerro Calquinhue se encuentran muy meteorizados presentando una cubierta arcillosa y afectadas por un intenso tectonismo, además se observan en forma discontinua debido a la cobertura vegetal y elevado grado de meteorización. Todos estos factores impiden seguir en terreno ordenadamente la distribución de los distintos tipos litológicos existentes, los que son reconocidos en diferentes afloramientos con estudio de cortes transparentes. Como consecuencia de lo anterior no es posible la confección de un mapa donde se refleje la distribución de los diferentes tipos litológicos, agrupándose estos dentro de una unidad de origen volcánico (fig. 2 y 3). Como se mencionó anteriormente, esta secuencia se extiende a través de una franja de orientación NW-SE abarcando un área aproximada de 5 Km cuadrados (fig. 2) y corresponden a lavas y rocas volcanoclásticas subordinadas. Las lavas corresponden principalmente a andesitas, pero también se encuentran lavas vítreas, de color gris oscuro-verdoso. Las más típicas presentan al ojo desnudo una textura afanítica y color gris oscuro casi negro dejando la impresión de andesitas basálticas. Al microscopio presentan fenocristales de plagioclasa (10 a 20%) alterados principalmente a sericita y en algunos casos a qz+chl+ep, la masa fundamental (80-90%) presenta una textura pilotaxítica constituida principalmente por plagioclasas con alteración similar a la de los fenocrisrtales (fig 4). En el caso de las lavas vítreas la masa fundamental se encuentra desvitrificada. Las rocas volcanoclásticas corresponden a lapillita (fig 5) y brecha volcánica, las cuales en algunos afloramientos presentan un aspecto similar a las lavas. La lapillita está compuesta por un 81% de particulas fragmentales y 19% de vidrio masivo. De las partículas fragmentales el 48% corresponde a fragmentos tamaño lapilli y 33% a fragmentos tamaño ceniza. Los fragmentos mayores corresponden a qz (35%) y líticos volcánicos (46%). La brecha, está compuesta principalmente por líticos volcánicos (70%), principalmente andesíticos, de gran tamaño que texturalmente corresponden a brecha y monominerales (10%), principalmente qz. Estos fragmentos se encuentran insertos en una matriz correspondiente a vidrio masivo. El grado de alteración en general

es elevado, dependiendo de la composición del elemento afectado. Además se observan tobas de textura muy fina, absolutamente homogénea, semejante a chert o una lava afanítica. Donde la alteración es alta son de color blanco, blandas y delesnables pero en algunos lugares muy restringidos presentan un aspecto menos descompuesto, con un color verde claro y considerable dureza Figura 4: Microfotografía de muestra FB-1.7 correspondiente a una andesita. Se puede observar fenocristales de plagioclasa (Plag) y la masa fundamental conformada principalmente por plagioclasas (mf. Plag), con textura pilotaxítica, cuya orinteción está indicada por las flechas. A: nicoles cruzados, B: nicoles paralelos Aumento oc: 10X, ob: 10X. Figura 5: Microfotografía de muestra BF-1.4, correspondiente a una lapillita. Se pueden observar las partículas fragmentales que la componen, principalmente cuarzo (Qz) y líticos volcánicos (Lit) de distinta composición. A: nicoles cruzados, B: nicoles paralelos Aumento oc: 10X, ob: 10X. Esta unidad volcánica alcanza una potencia mínima estimada en 470 a 500 m la que puede ser alterada por el tectonismo que la afecta; de hecho la franja de afloramientos presenta en planta distintas medidas de ancho (fig. 2). Con respecto a las relaciones de contacto, en general no son observadas con claridad en terreno, salvo puntos muy restringidos, pero por su ubicación espacial, indudablemente se encuentra intercalada entre los depósitos sedimentarios detríticos de origen continental fluvial. Cabe mencionar la existencia de un afloramiento donde se observa una pequeña intrusión tipo filón en arcosas, de tamaños inferiores a un metro, y en otros arcosas gruesas silicificadas, atribuídas por sus posiciones espaciales a rocas de la Unidad Inferior, lo cual se manifiesta en zonas de falla. Los contactos con la Unidad Superior son concordantes, sin otro vestigio que pueda alterarlos. La edad de las rocas volcánicas se establece a través de flora fósil reconocida en las unidades sedimentarias. Como ya se dijo en la descripción de la estratigrafía, el

Paleoensamble de la Unidad Inferior arroja una edad Nórico Inferior a Superior y los Paleoensambles de la Unidad Superior indican Nórico Superior a Rético Inferior. Por lo tanto la edad de la secuencia volcánica se puede establecer cercano al límite Nórico- Rético; Nórico Superior a Rético Inferior. Finalmente se debe informar que no obstante la ausencia de rocas similares en la región aledaña, se ha encontrado otro afloramiento de andesitas sin participación de volcanitas clásticas distante 12 Km, en línea recta hacia el sur; el que está siendo estudiado por los autores en este momento. CONCLUSIONES Las rocas volcánicas existentes en el cerro Calquinhue tiene una distribución restringida a pesar que su potencia no es despreciable. Esto causado posiblemente por la existencia de fallas que limitan los afloramientos pero al mismo tiempo, la no existencia de ellas en terrenos aledaños por varios kilómetros permiten la posibilidad que sean puntos de efusión restringidos.

El volcanismo existente durante el Triásico en este sector es de carácter intermedio, el cual esta representado por la existencia principalmente de andesitas. La existencia de rocas de origen volcanoclástico, como es el caso de las brechas volcánicas, lapillitas y tobas, reafirman la existencia de procesos ígneos efusivos en el sector. A través de las relaciones de contacto existentes se puede concluir que los procesos volcánicos son contemporáneos con la depositación de las rocas sedimentarias. Las relaciones de contacto existentes entre las rocas volcánicas y las rocas sedimentarias circundantes así como la flora fósil, permite asignarle a esta unidad volcánica una edad Nórico Superior-Rético Inferior. La fuente de origen de las rocas volcánicas no ha sido determinado, podría ser ese mismo lugar. La existencia de estas rocas de origen volcánico dentro de las secuencias Triásicas tienen una gran implicancia tanto geotectónica como paleogeográfica y representa un aporte al cambio de idea sobre los esquemas tradicionales de los medios, factores y procesos que inciden en la depositación durante el Período Triásico en este sector del margen occidental del Gondwana; dejando además numerosas interrogantes e inquietudes que pueden fructificar en la investigación futura

AGRADECIMIENTOS Se agradece a la Dirección de Investigación de la Universidad de Concepción que mediante el proyecto 99.025.010-1.0 financió los trabajos que han llevado a esta presentación. Así también se agradece a todos los estudiantes de geología que participaron en esas interesantes jornadas de terreno y conversaciones que significaron un buen aporte. REFERENCIAS Abad, E. (2000). Análisis secuencial de facies en el Triásico del Biobío. In Actas IX Congreso geológico chileno, Sesión temática Nº 3, Puerto Varas, pp. 424-427. Brüggen, J.(1950). Fundamentos de la Geología de Chile. Instituto Geográfico Militar, 374 pp., Santiago, Chile Charrier, R. (1979). El Triásico en Chile y regiones adyacentes de Argentina: Una reconstitución paleogeográfica y paleoclimática. Comunicaciones, nº 26, p. 1-37, Santiago. Cucurella, J. (1978). “Estudio geológico y radiométrico del valle del río Bío-Bío”, Provincia de Concepción, VIII Región. Memoria de Título, Universidad de Chile, Depto. de Geología, 86 pp., Santiago. Hervé, F.; Thiele, R. Y Parada, M. (1976) “Observaciones geológicas en el Triásico de Chile central entre las latitudes 35º30’ y 40º00’ sur. Actas I Congreso Geológico Chileno, Tomo 1, pp. A297-A313. Santiago de Chile. Leppe, M.; Abad, E.; Lepez, L. (2000) “Aportes al conocimiento paleoflorístico de la Formación Santa Juana (Triásico Superior) en la localidad de Patagual (37º15’S – 73º04’W), VIII Región, Chile. In actas IX Congreso Geológico Chileno, Sesión temática Nº3 pp 489-493. Puerto Varas, Chile. Lepez, L. (2002). “Análisis estructural del Triásico de Santa Juana al sur y occidente del Río Biobío, VIII Región, Chile”. Memoria de Titulo, Universidad de Concepción, Chile. Vera, J.A. (1994). “Estratigrafía, principios y métodos”. Editora Ruedas S.L. Madrid, España.