Geólogo / La evolución geodinámica del basamento metamórfico paleozoico de la Cordillera de la Costa de Chile Central entre los 34 y 38°S se encuentra ligada a la subducción de la placa paleo-Pacífica bajo el margen occidental de Gondwana. Ella dio lugar a un complejo acrecionario que se desarrolló en el Carbonífero Superior. Este muestra características de un cinturón pareado metamórfico, en el que se distinguen dos franjas N-S que difieren en gradiente metamórfico y protolito. Se les ha llamado Serie Occidental (baja temperatura/alta presión) y Oriental (alta temperatura/baja presión). Las estructuras observadas en la transecta Tanumé - Pichilemu fueron desarrolladas en 3 episodios de deformación D1, D2 y D3. En la Serie Oriental, las estructuras de primera generación (D1) corresponden a pliegues isoclinales recumbentes de rumbo noreste. Las estructuras de segunda generación (D2) constan de pliegues vergentes hacia el suroeste que forman parte de un antiforme y un sinforme volcados, asociado a un pliegue por propagación de falla de longitud de onda de 10 km. Este evento deformativo desarrolla un clivaje de plano axial (S2) que mantea hacia el noreste con 30° deformando la foliación anterior S1. Esta foliación penetrativa S2 envuelve porfidoblastos de granate previos a este evento, generando sombras de presión. El segundo evento deformativo está sobreimpuesto por estructuras de tercera generación (D3) de carácter frágil, el cual genera un clivaje de crenulación (S3) de alto ángulo y rumbo noroeste. La intersección de la foliación S3 con la foliación anterior (S2) se observa en la lineación L3, evidenciada por bandas de encarrujamiento de escala centimétrica que tienen el mismo rumbo y bajo buzamiento. La evolución geodinámica de este complejo acrecionario está dominada por un cabalgamiento S2 vergente hacia el noreste, de un bloque cabalgante constituido por esquistos verdes, mica esquistos, metabasaltos con almohadillas relictas y metacherts, provenientes de 15 a 25 km de profundidad (Serie Occidental), sobre un bloque yacente compuesto por metaturbiditas, que poseen un metamorfismo termal previo a este evento tectónico (Serie Oriental). En la Serie Oriental esta deformación D2 es vergente hacia el suroeste y está asociada a estructuras antitéticas que se desarrollan dentro de un prisma de acreción, ocurriendo previamente al episodio D2 de la Serie Occidental. Finalmente, el episodio deformativo D3 cabalga la Serie Oriental sobre la Occidental con vergencia hacia el suroeste con una componente de rumbo sinestral, siendo estructuralmente más somera probablemente asociada a la deformación andina.

El sector de la Cordillera Neuquina estudiado en la presente tesis doctoral, representa un área clave para el entendimiento de la construcción del margen sudoccidental del Supercontinente Gondwana en el período comprendido entre el final del Ciclo Orogénico Famatiniano (Paleozoico Medio) y el comienzo del Ciclo Andino (Jurásico Superior). En el sector de estudio afloran intrusivos ígneos pre-andinos y andinos emplazados en rocas metamórficas de edad paleozoica. El conjunto, caracterizado por complejas relaciones de campo y estructurales, ha sido definido como Complejo Ígneo-Metamórfico-Aluminé (CIMA). La profundización en el conocimiento de los procesos geológicos acaecidos en la región, requiere de estudios multidisciplinarios de detalle que aporten datos precisos para la reconstrucción de su vasta historia geológica. Por ello, los datos relevados en campo de la gran variedad de unidades magmáticas y de sus encajantes metamórficos, fueron complementados con minuciosos estudios de laboratorio consistentes en descripciones petrográfico-microestructurales detalladas, evaluación de las relaciones de fases, análisis de geoquímica mineral y roca total y estudios geotermobarométricos y geocronológicos. Las características petrológicas y estructurales y la geoquímica de elementos mayoritarios y traza sobre roca total, permitieron determinar que el basamento metamórfico de la región de estudio fue generado a partir de una secuencia sedimentaria constituida por psamíticas-pelíticas con intercalaciones de rocas máficas con afinidades oceánicas, transformada en esquistos, gneises, migmatitas y anfibolitas. La secuencia metasedimentaria descripta fue intruida por gabros, tonalitas y granodioritas tardíopaleozoicas correspondientes al magmatismo Gondwánico, luego por monzogranitos y granodioritas jurásicas correspondientes al Batolito Subcordillerano y más tarde por granodioritas, tonalitas y dioritas cretácicas pertenecientes al Batolito Patagónico. La compleja historia geológica de la región de estudio habría iniciado con la sedimentación en un margen pasivo orientado en dirección NO-SE, luego de la finalización de la Orogenia Famatiniana. La secuencia de rocas pre-andinas estudiadas conformó el prisma de acreción relacionado a la subducción, con hundimiento de la placa oceánica por debajo del margen sudoccidental de Gondwana en dirección NE. Las primeras etapas de deformación del prisma de acreción, produjeron delaminación de la placa oceánica y emplazamiento tectónico de las escamas (precursoras de las anfibolitas con signatura MORB) en la secuencia metasedimentaria. La compresión SO-NE generó lineamientos regionales y estructuras mesoscópicas asociadas (foliaciones, lineaciones, ejes de pliegues, etc.) con rumbo general NO-SE, subparalelo al rumbo del plano de subducción. Estas estructuras ejercieron el control estructural para el emplazamiento de los intrusivos magmáticos pre-andinos. Esta etapa se caracterizó por un metamorfismo de temperaturas intermedias a elevadas y bajas presiones. El apilamiento progresivo del prisma de acreción contra el margen continental y consecuente engrosamiento, dio lugar a retrocorrimientos con rumbo similar pero con vergencia opuesta, y a un evento de metamorfismo de temperaturas y presiones intermedias. Abundantes depósitos volcaniclásticos generados durante el Permo-Triásico yacientes sobre el prisma de acreción, pudieron haber contribuido también al incremento de la presión en las rocas subyacentes. El cese de la subducción, con persistencia del esfuerzo SO-SE, dió lugar a la generación de estructuras regionales discretas de rumbo general NE-SO que ejercieron el control para el emplazamiento de los granitoides jurásicos. Las edades Jurásico Medio a Tardío de estos granitoides, marcarían el amalgamamiento final del prisma de acreción al margen continental y la culminación del ciclo pre- Andino en la región. El Ciclo Andino en el CIMA se inicia con posterioridad a los 165 Ma. Se caracteriza por la intrusión de cuerpos ígneos cretácicos en respuesta a la subducción de la placa oceánica, con rumbo N-S y dirección de hundimiento al E, por debajo del margen O del prisma previamente acrecionado. Esta nueva dirección de esfuerzos provenientes del O da lugar a la reactivación de estructuras pre-andinas y a la generación de nuevas estructuras N-S que sirven de control para el emplazamiento de los cuerpos ígneos modernos. La orogénesis andina ha exhumado parte del prisma de acreción paleozoico y los cuerpos ígneos mesozoicos, conformando el escenario de gran complejidad litológica y estructural observado en el presente. La evolución tectonometamórfica y magmática observada en el CIMA, tiene grandes similitudes y es correlacionable con áreas aledañas, especialmente aquellas situadas y estudiadas en detalle por otros autores en territorio chileno. De modo que los resultados de la presente investigación tienen valor regional, y pueden significar un aporte importante para el entendimiento de la evolución geotectónica del margen sudoccidental de Gondwana en el período geológico que va desde la finalización de Ciclo Orogénico Famatiniano hasta el comienzo del Ciclo Andino. / The sector of the Neuquén Cordillera studied in the present Ph.D. thesis, represents a key area for the understanding of the construction of the southwestern margin of Gondwana Supercontinent, in the elapsed period between the end of the Famatinian Orogenic Cycle (Middle Paleozoic) and the beginning of the Andean Cycle (Late Jurassic). The area is characterized by the presence of pre-Andean and Andean igneous bodies intruded in metamorphic rocks of Paleozoic age. The set, defined by complex field and structural relations, has been named Aluminé Igneous-Metamorphic Complex (AIMC). The deepening in the knowledge of the geological processes that occurred in the region, requires of detailed multidisciplinary studies that provide precise data for the reconstruction of its vast geological history. For this reason, the data of the great variety of magmatic units and their metamorphic countryrocks obtained in the field, were complemented with detailed laboratory studies consisting of petrographic-microstructural descriptions, evaluation of phase relations, analysis of mineral and whole rock geochemistry and geotermobarometric and geochronologic studies. The petrological and structural characteristics and the whole-rock major and trace elements geochemistry, allowed to determine that the metamorphic basement of the study region was generated from a sedimentary sequence constituted by psammites-pelites with interbedded mafic rocks with oceanic affinities, transformed into schists, gneisses, migmatites, and amphibolites. The described metasedimentary sequence was intruded by Late Paleozoic gabbros, tonalites and granodiorites corresponding to the Gondwanic magmatism, then by Jurassic monzogranites and granodiorites corresponding to the Subcordilleran Batholith and later by Cretaceous tonalites and diorites belonging to the Patagonian Batholith. The complex geological history of the study area would have started with sedimentation in a passive margin oriented NW-SE, after the ending of the Famatiniana Orogeny. The sequence of pre- Andean studied rocks formed the accretionary prism related to NE subduction of the oceanic plate, below the southwestern Gondwana margin. The early stages of deformation of the accretionary prism promoted delamination of the subducting oceanic plate and the tectonic emplacement of mafic slices (precursors of amphibolites with MORB signatures) into the metasedimentary sequence. SW-NE compression generated regional linements and associated mesoscopic structures (foliations, lineations, fold axis, etc.) with a general NW-SE trend, subparallel to the strike of the subducting plane. These structures acted as a structural control for the emplacement of the pre-Andean magmatic intrusives. This stage is characterized by an intermediate to high temperature-low pressure metamorphism. The progressive stacking of the accretionary prism against the continental margin and the consequent thickening, resulted in backthrusting preserving a similar strike, but with opposite vergence, and in the overprinting of a metamorphic event characterized by intermediate temperatures and pressures. Abundant volcaniclastic deposits generated during the Permo-Triassic were deposited on the accretionary prism, and may have also contributed to the increase of pressure in the underlying rocks. The cessation of subduction, with persistence of the SW-NE stress, resulted in the generation of discrete regional structures with a general NE-SW trend, which exerted control for the location of the Jurassic granitoids. The Middle to Late Jurassic age of these granitoids, would mark the final docking of the accretionary prism the continental margin, and the culmination of the pre-Andean cycle in the region. The Andean Cycle in the AIMC starts after the 165 Ma. It is characterized by the intrusion of Cretaceous igneous bodies in response to the N-S trending and E directed subduction of the oceanic plate under the W margin of the previously accreted prism. This new W-directed stress gives rise to the reactivation of pre-Andean structures and the generation of new N-S trending structures that serve as a control for the location of modern igneous bodies. The Andean Orogeny has exhumed part of the Paleozoic accretionary prism and Mesozoic igneous bodies, forming the very complex lithological and structural scenary observed in the present. The magmatic and tectonometamorphic evolution observed in the AIMC has great similarities and can be correlated with surrounding areas, especially those located and studied in detail by other authors in Chilean territory. So, the results of this research have regional value, and can mean an important contribution to the understanding of the geotectonic evolution of southwestern Gondwana margin, in the geological period between the ending of the Famatinian Orogenic Cycle and the starting of the Andean Cycle.

Geólogo / La zona de estudio se encuentra a los 29ºS aproximadamente, en la transición entre la III y IV región, en el Norte Chico de Chile. Específicamente, este estudio abarca rocas pertenecientes al basamento metamórfico paleozoico costero que aflora entre el poblado de Punta de Choros y la localidad de Chañaral de Aceituno, 20 km hacia el Norte. El basamento metamórfico costero ha sido interpretado como relictos de un paleo prisma de acreción para la gran mayoría del margen chileno, con segmentos continuos y bien estudiados al sur de los 34ºS, lográndose aplicar en éstos el concepto de cinturón metamórfico pareado. Sin embargo, hacia el norte se pierde la continuidad de afloramientos, y la erosión por subducción termina por enmascarar la evidencia de un prisma. Las rocas estudiadas conforman el aquí llamado Complejo Metamórfico Punta de Choros, el cual está constituido principalmente por esquistos micáceos de albita y granate, intercalados tectónicamente con esquistos anfibólicos de titanita. En menor proporción aparecen metaturbiditas, de menor grado metamórfico y tamaño de grano. La disposición de las rocas está dada por una foliación de rumbo NE aproximado, manteando suavemente hacia el E en unos 30º. Se realiza un modelamiento termodinámico de dos muestras; un esquisto micáceo de granate y estaurolita (JN14), y una anfibolita de granate y albita (JN34), ésta última interpretada como parte de un bloque exótico dentro de la unidad de esquistos anfibólicos. Ambas muestras presentan granates zonados, de los cuales se obtuvieron mapas composicionales, y perfiles composicionales detallados. También se analizan las composiciones minerales de las otras fases mayores presentes, y para cada muestra se obtienen los porcentajes en óxidos de los elementos mayores de roca total. Combinando ambos análisis, se realiza un modelo utilizando PERPLE_X, un programa computacional que realiza cálculos termodinámicos del cual se desprenden puntos de equilibrio en el espacio P-T a los cuales se habrían generado las reacciones responsables de distintos arreglos o fases minerales observadas. Estos puntos sugieren una trayectoria horario para JN14, pasando por los 500ºC-0.4 GPa y los 530ºC-0.42 GPa, correspondientes al núcleo y borde del granate respectivamente. Por su parte, la muestra JN34 instiga una trayectoria antihoraria, donde los núcleos de granate entregan condiciones de 700ºC-0.8 GPa, con un recrecimiento a los 700ºC-0.95 GPa, interpretado como un enterramiento isotermal de unos 5 km. La paragénesis retrógrada apunta a condiciones metamórficas aproximadas de 500ºC-0.95 GPa, sugiriendo un enfriamiento isobárico de unos 200ºC. Circones detríticos entregan edades mínimas carboníferas. Esto indica un traslape entre el proceso de sedimentación y metamorfismo dentro del prisma, teniendo en cuenta que dataciones en anfíbolas metamórficas indican que el sistema habría estado activo, al menos, desde el Carbonífero Inferior. La trayectoria de JN14 concuerda con la serie de metamorfismo barroviano, similar a las reportadas previamente para las rocas del basamento metamórfico en el Norte Chico de Chile, sin embargo, la muestra JN34 toma otro camino. Estas rocas representarían estados iniciales de subducción, previo a la hidratación de la cuña astenosférica. La subducción de sedimentos posteriores causaría la hidratación y enfriamiento del manto y las rocas colindantes, desplazando las isotermas, lo cual permitiría generar tanto enterramiento isotermal como enfriamiento isobárico, dependiendo de la trayectoria física y temporal que tome la roca.

Magíster en Ciencias - Mención Geología / El basamento Paleozoico (Pz) de los Andes Centrales ha sido objeto de estudio con el fin de determinar la historia tectonodinámica del márgen occidental de Sudamérica. En el norte de Chile, el basamento aflora en franjas N-S, de las que algunos autores han sugerido como bordes de terrenos alóctonos acrecionados al márgen occidental de Gondwana. La Sierra Limón Verde es una de estas franjas N-S, la cuál es parte de la Cordillera de Domeyko. El basamento Pz de la Sierra comprende rocas Carboníferas intrusivas del Complejo Igneo Limón Verde y rocas metamóficas Pérmicas. El Complejo Metamórfico Limón Verde (CMLV) comprende afloramientos en una franja NNE de 12x2 km ubicada al nor-oeste de la Sierra. Estas rocas consisten en esquistos micáceos y anfibolitas foliadas, además de cuarcitas subordinadas. Análisis de geoquímica en roca total en anfibolita indican como protolito a basaltos con afinidad de intra-placa, y a sedimentos psamopelíticos al protolito de los esquistos micáceos. Circones detríticos que presentan distintas proveniencias reafirman la naturaleza sedimentaria de los esquistos, con una edad mínima de depositación de 300 Ma. Esta edad es similar al la del magmatismo tardío del Complejo Igneo Limón Verde. Las rocas del CMLV presentan una trayectoria horaria prógrada consistente con un ambiente de subducción. El peak metamórfico del mica esquisto (PT) fue obtenido en condiciones acuosas (ca. 5% H2O) a los ca. 280 Ma (U-Pb en circón). Esto se observa como anatexis en ciertas partes de la roca y también en los diagramas de REE de bordes de circón. El campo PT modelado a través de pseudosecciones indica 14.5 kbar y 600oC, llegando a una temperatura máxima de 650oC, lo que se interpreta como una profundidad de formación cercana a los 50 kms. El peak metamórfico de la unidad de anfibolita también fue formado en condiciones acuosas y de alta fugacidad de oxígeno (0.11% O2) ,el que se obtuvo a menor presión (11.5 kbar) pero a temperaturas similares a las del esquisto (ca. 650 oC), lo que es interpretado como una profundidad cercana a los 40 kms. Por otro lado, la edad del metamorfismo es cercana a los 260 Ma (U-Pb en titanita y Ar-Ar en hornblenda). Edades plateau Ar-Ar en mica blanca (ca. 263 Ma) y biotita (ca. 251 Ma) provenientes de un mica esquisto fueron utilizadas para determinar tasas de enfriamiento, los que se hicieron en dos pasos: 11.4 ± 3.47 oC/My para el primer paso (U-Pb en circón a Ar-Ar en mica blanca) y 4.16 ± 5.03 oC/My para el segundo (Ar-Ar mica blanca a Ar-Ar biotita). Al considerar un gradiente geotermal de una corteza normal de 25 oC/km (Ernst, 2009) se estimaron tasas de enfriamiento de 0.45 mm/yr y 0.16 mm/yr para el primer y segundo paso respectivamente. Al tomar en cuenta las temperaturas de cierre de estos sistemas y un gradiente geotérmico normal, debe de haber ocurrido una exhumación rápida. Al sur del CMLV existen unidades sedimentarias triásicas que contienen clastos de mica esquistos de granate del CMLV (Fm. Agua Dulce), sugiriendo que las rocas del complejo metamórfico se encontraban completamente exhumadas ya en el Triásico medio.

Geólogo / Desde el extremo norte de Chile hasta los 34° S rocas metamórficas del basamento de los Andes chilenos afloran de manera discontinua, entre estas se cuentan los Esquistos El Jardín y el Complejo Metamórfico Quebrada del Carrizo unidades litoestratigráficas que afloran en la Cordillera de Domeyko. El estudio de estas unidades es motivado por el conocimiento reducido que se tiene acerca de ellas y las ansias de averiguar más acerca de la evolución Paleozoica en la zona. En este estudio se realiza una descripción petrográfica tanto a nivel de afloramiento como en muestra de mano y mediante microscopía óptica que entrega como resultado características propias de esquistos de protolito pelítico para los Esquistos El Jardín y esquistos pelíticos y esquistos verdes con probable protolito volcánico básico para el Complejo Metamórfico Quebrada del Carrizo. Edades de circones detríticos separados a partir de muestras obtenidas en los Esquistos El Jardín son obtenidas mediante datación U-Pb, estas se utilizan para interpretar la fuente y dirección de proveniencia de los sedimentos que dieron origen a su protolito, además de entregar información relevante para dilucidar la edad en que estos fueron metamorfizados y como debió ser su historia de exhumación. Se realizó una comparación de las unidades en estudio con otras de similares características localizadas en la zona norte de Chile, como el Complejo Metamórfico El Tránsito y el Complejo Metamórfico del Choapa, junto con otras unidades cercanas que posiblemente pudieron tener una génesis similar, entre ellas la Fm. Las Tórtolas, El Toco y Huentelauquén. La petrografía muestra gran similitud con los complejos metamórficos y con la Fm. Las Tórtolas; mientras que los datos de geocronología entregan datos similares solo a los de los complejos metamórficos. Como consecuencia de los resultados obtenidos, las comparaciones realizadas y el hecho de que los complejos metamórficos mencionados han sido descritos en publicaciones anteriores como parte del Complejo Acrecionario Paleozoico en el borde occidental del terreno Chilenia, se puede interpretar que las unidades en estudio sufrieron un proceso de génesis similar y que el límite del Complejo Acrecionario Paleozoico se extendería al área donde afloran los Esquistos El Jardín y el Complejo Metamórfico Quebrada del Carrizo.