Doctor en Ciencias, Mención Geología / La evolución geológica del margen occidental de América del Sur es el resultado de procesos tectónicos como subducción de corteza oceánica, magmatismo, acreción, rifting y colisiones continentales. Para comprender esta compleja historia evolutiva es necesario entender la evolución tectono-metamórfica del basamento paleozoico. Sin embargo, el basamento paleozoico del norte y centro de Chile está mayoritariamente cubierto por rocas estratificadas meso-cenozoicas e intruido por plutones post-pérmicos. El valle del río El Tránsito en la Cordillera Principal de Vallenar y los complejos de acreción de la Cordillera de la Costa de las regiones de Atacama y Coquimbo son unos de los pocos lugares donde aflora basamento metamórfico paleozoico, y son claves para entender la evolución tectónica y metamórfica del Paleozoico en norte-centro de Chile. El objetivo de este estudio es explicar el rol que cumplen las rocas metamórficas del valle del río El Tránsito y los complejos de acreción de la Cordillera de la Costa en la evolución tectónica paleozoica a triásica del margen occidental de Gondwana. Los complejos metamórficos El Tránsito, Huasco y Choapa contienen circones detríticos entre 530 y 580 Ma, cuya fuente no puede ser fácilmente encontrada en rocas ígneas o metamórficas del continente y podrían derivar de la erosión de parte del basamento neoproterozoico de un terreno alóctono, probablemente Chilenia. Los Gneisses de La Pampa son un enclave de ortogneisses en granitoides del Paleozoico superior a Triásico del Batolito Chollay. Datos geocronológicos previos permitieron a algunos autores sugerir que estas rocas formarían parte del basamento de Chilenia, terreno acrecionado a Gondwana en el Devónico Medio. Nuevos estudios geocronológicos U-Pb muestran que su protolito cristalizó en el Pennsylvaniano, desestimando cualquier relación con Chilenia. Los Gneisses de La Pampa fueron metamorfizados entre 5 y 5.6 kbar y 709 y 779 °C en el Pérmico medio, junto al emplazamiento de los plutones más antiguos del Batolito Chollay. Las Migmatitas de Quebrada Seca, que afloran en el valle del río El Tránsito, tienen un neosoma formado por gneisses graníticos con granate, y un paleosoma fomado por esquistos cuarzo-micáceos con estaurolita. El protolito del leucosoma son granitoides peraluminosos que se habrían emplazado a los 486.1±6.5 Ma. Este componente de las migmatitas podría derivar del basamento del terreno Chilenia. La migmatización habría ocurrido durante el Carbonífero entre 593 a 642 °C y 8 a 8.8 kbar. Un segundo evento metamórfico que alcanzó hasta 10 Kbar afectó a estas rocas, las que finalmente registran el impacto termal de la intrusión del Batolito Elqui- Limarí durante el Pérmico.

Geóloga / El objetivo de esta memoria es comprender la naturaleza del magmatismo Carbonífero-Triásico de la Cordillera Principal de Vallenar (29°-29° 30 S) y del área de Potrerillos de la Cordillera de Domeyko (26° 15 -26° 30 S), mediante la química e isotopía de muestras datas por el método U-Pb en circón. Este magmatismo se conforma, principalmente, por rocas de composición ácida, dominando las composiciones graníticas en las rocas intrusivas y las composiciones riolíticas en las rocas volcánicas, ambas caracterizadas por tener contenidos relativamente altos de Al2O3 y bajos de P2O5 y de MgO. La interpretación de REE para las rocas del Carbonífero (323-307 Ma) indicarían que el magma se originó con una corteza de espesor normal (30-45 Km) (no engrosada). A su vez, los patrones de REE para la muestra del Pérmico (~286 Ma) ubicada en la Cordillera Principal de Vallenar (29°-29° 30 S), indican probablemente que el magma se originó con una corteza más gruesa, lo cual no se evidencia en la geoquímica de las muestras de la edad pérmica (287-264 Ma) ubicadas en el área de Potrerillos de la Cordillera de Domeyko (26° 15 - 26° 30 S). Finalmente, las rocas del Triásico (232-221 Ma) presentan diseños de REE indicativos de que la corteza presentó procesos de adelgazamiento durante un período de téctonica extensional. Respecto a sus características isotópicas, estas son rocas con altas razones iniciales de 87Sr/86Sr y valores negativos de ɛNd, ambas características son consistentes con la participación de rocas de la corteza continental en la génesis de los magmas. Además, esta participación queda evidenciada en la curva de mezcla realizada entre un dique máfico y un granito de dos micas, la cual sugiere un rango de participación cortical entre el 40% y el 100%. Según este modelo, las rocas del Carbonífero (323-307 Ma) indican un origen derivado de la mezcla entre magmas de origen mantélico y productos de fusión cortical, mientras que las rocas del Pérmico (287-264 Ma) y del Triásico (232-221Ma) se habrían generado probablemente por anatexia cortical, específicamente estas últimas se habrían generado por un 30% aproximadamente de fusión parcial de intrusiones previas, representadas por un granito de biotita de edad carbonífera. El magmatismo del Carbonífero a los 323-307 Ma y del Pérmico a los 287-264 Ma, posee una afinidad calcoalcalina a calcoalcalina alta en K, con carácter meta a peraluminoso, graficado en el campo de los Granitos de Arco Volcánico, lo que junto a las anomalías negativas de Nb-Ta que presentan las muestras, sumado al hecho de ser contemporáneo al prisma acreción de la zona de Vallenar y al Melange de Chañaral del área de Potrerillos, permiten asociar su formación a un ambiente de subducción. El magmatismo Triásico a los 232-221 Ma muestra características geoquímicas de magmas de arco volcánico asociados a subducción (afinidad calcoalcalina y anomalías negativas de Nb-Ta), al igual que las rocas anteriores, así como también características geoquímicas (ubicado en el campo de granitos tipo A de intraplaca) y regionales que sugieren que la génesis de este magmatismo estuvo asociado a un régimen extensional o, a lo menos, transicional, lo que no descarta que haya habido subducción en este período.