Petrografía y análisis de facies de rocas estratificadas del guadalupiano-triásico medio en la cordillera frontal de Elqui (29°58’-30°24’s), Región de Coquimbo, Chile.

Abstract

En la cordillera frontal chilena, entre los 28°30’S-30°30’S, se exponen rocas representativas de diversos episodios de volcanismo durante el Pérmico-Triásico. Dentro de este grupo se encuentran las formaciones Laguna Chica (Cisuraliano alto-Guadalupiano), El Tapado (Guadalupiano alto-Lopingiano bajo) y Guanaco Sonso (Lopingiano alto-Triásico Medio), separadas entre sí por discontinuidades estratigráficas. El objetivo de este estudio es determinar el ambiente de formación de las sucesiones volcánicas del Guadalupiano-Triásico Medio expuestas en el sector la Laguna, y el ambiente disposicional de las rocas sedimentarias asociadas. Para ello, se hace un primer acercamiento a través de la descripción petrográfica de 39 cortes transparentes, en rocas de las tres unidades señaladas. Además, se presentan cuatro columnas estratigráficas en rocas de las formaciones El Tapado y Guanaco Sonso, a partir de las cuales se definen facies y asociaciones de facies, para la posterior interpretación de su ambiente de formación. La mayoría de las muestras descritas corresponden a rocas piroclásticas, con cantidad menor de rocas lávicas y sedimentarias. Las rocas piroclásticas se clasifican texturalmente desde tobas de ceniza a tobas de lapilli y ceniza, y composicionalmente son vítreas a cristalinas. En general son macizas, matriz-soportadas y mal seleccionadas, con desarrollo común de soldamiento incipiente a denso. El vidrio presenta texturas de desvitrificación esferulíticas, felsofídicas, granofíricas y micropoiquilíticas. Los cristales son de plagioclasa, cuarzo y sanidina, con anfíbola y biotita en menor medida. Los líticos son de tipo lávico y tobáceo, en general intermedios a ácidos, y en su mayoría se consideran accidentales o accesorios. Los minerales de alteración más abundantes son las arcillas y óxidos de hierro, con presencia frecuente de carbonato, epidota y clorita. Las rocas lávicas corresponden a un nivel de dacita de la Formación Laguna Chica, capas de andesita y riolita de la Formación El Tapado, y un nivel de basalto de olivino de la Formación Guanaco Sonso. En tanto, las rocas sedimentarias consisten en dos tipos de areniscas (litarenita feldespática y feldsarenita lítica) y una roca carbonatada (capas finas de mudstone y grainstone) de la Formación El Tapado, además de un nivel de mudstone de la Formación Guanaco Sonso. En la columna colina Arcoíris, la Formación El Tapado está dominada por ignimbritas macizas eutaxíticas riodacíticas, que localmente dan paso a ignimbritas estratificadas y tobas macizas dacíticas; hacia techo, yacen en disconformidad conglomerados estratificados, areniscas y fangolitas subordinadas de la Formación Guanaco Sonso. En la columna quebrada las Tetas, la misma unidad inicia con ignimbritas laminadas a macizas de composición dacítica, seguidas por areniscas laminadas y conglomerados, con niveles piroclásticos subordinados, y finaliza con ignimbritas macizas eutaxíticas riolíticas. En la columna el Tapado, la formación homónima inicia con intercalaciones entre ignimbritas macizas eutaxíticas riodacíticas y lavas andesítico-basálticas a andesíticas; les siguen paquetes de calcilutitas a calcarenitas, areniscas macizas y fangolitas, y areniscas con rizaduras de oleaje y fangolitas laminadas; más hacia techo, a las areniscas con rizaduras y fangolitas se suman evaporitas, e intercalaciones de areniscas macizas e ignimbritas; finaliza con un paquete grueso de capas de yeso. En la columna Ingaguás, la Formación Guanaco Sonso consta de brechas, lavas e ignimbritas con contenido variable de líticos, de composición andesítica a dacítica; se intercalan localmente calcilutitas y areniscas. Para la Formación El Tapado, se interpreta un ambiente medio a distal dentro de un terreno volcánico dominado por centros riolíticos multifocales, con un probable rol de estructuras como las fallas Olivares y Carmen en la generación de espacio de acomodación por subsidencia extensional. Las ignimbritas se asocian a corrientes de densidad piroclásticas de alta temperatura y concentración, atribuidas a erupciones ligadas a colapso de caldera, que localmente dieron paso a actividad freatomagmática. Los depósitos sedimentarios se enmarcan en un sistema lacustre, que registra la transición desde una cuenca hidrológicamente abierta (sedimentación carbonatada a volcanoclástica en ambiente profundo a somero) a una cerrada (depósitos de lago salino, ignimbritas subaéreas, depósitos de inundación y de lagos efímeros), atribuida a una progresiva aridización del ambiente. Esta unidad se considera un equivalente en territorio chileno de la sección superior del Grupo Choiyoi. Para la Formación Guanaco Sonso, se reconoce una etapa inicial dominada por sedimentación fluvio-aluvial, con depósitos de río trenzado de grava y arena, seguidos por depósitos distales de abanico aluvial dominado por sheetfloods. Conjuntamente, habría existido una merma en la actividad volcánica, consistente con un gap de volcanismo entre los ~257- 254 Ma; posteriormente, se reanudó el volcanismo riolítico explosivo. Ya en el Triásico Medio, los depósitos analizados indican un carácter variado y fluctuante del volcanismo en términos de estilo eruptivo y composición del material juvenil, consistente con un ambiente proximal dentro de un complejo multifocal intermedio a silícico. Se postula que la etapa magmática asociada a esta unidad implicó una migración del arco volcánico hacia el borde del continente a esta latitud.