Análisis Estructural y Evolutivo de los Valles Cordilleranos e intermontanos entre los 30 y 31° de latitud sur, provincia de San Juan, a partir de información Geofísica

En esta tesis se presenta una descripción de la evolución tectónica Cenozoica de las cuencas intermontanas de Iglesia y Bermejo entre los 30 y 31° de latitud sur. Estas áreas tienen la particularidad de poseer un registro sedimentario clave en el desarrollo de los Andes Centrales del sur. En este estudio, se presenta el re-procesamiento y la interpretación de datos de reflexión sísmica en 2D, geología estructural de campo, datos aeromagnéticos y gravimétricos de los cuales se obtuvieron mapas de anomalías regionales y residuales, modelos 3D de inversión y directos, datos de pozos, dataciones geocronológicas de circón U-Pb sobre una toba re-trabajada y una arenisca tobacea y análisis de procedencia a través de gráficos de probabilidad. Estos datos en conjunto, permitieron identificar las fases de alzamiento y los mecanismos de deformación que afectaron la región de estudio.
Un análisis integrado de datos estructurales de campo y sísmicos 2D en la cuenca de Iglesia permitió distinguir un evento de extensión que inició la apertura de la cuenca. Esta cuenca se interpretó clásicamente como el registro de la transición de un depocentro tope de cuña exterior a un tope de cuña interior (cuenca acuesta) en el sistema de antepaís del Neógeno temprano. Los resultados indican el desarrollo de fallas normales y una deposición sinextensional entre el Oligoceno (?)-Mioceno temprano y el Mioceno medio. Desde el Mioceno medio, la actividad extensional experimentó una disminución progresiva cambiando a acortamiento e inversión de las fallas normales. Esta última etapa coincidió con la completa horizontalización de la losa pampeana, lo que indica el máximo acoplamiento de las placas en ese momento. Luego, en el Plioceno tardío-Pleistoceno temprano la cuenca registra nuevas fallas fuera de secuencia que habrían afectado la depositación de una nueva secuencia más joven (S12). Además, se construyó un modelo de inversión de las heterogeneidades magnéticas ajustada con datos sísmicos. Este modelo reveló cuerpos ígneos emplazados en el basamento que hasta el momento eran desconocidos. Se sugiere que dichas heterogeneidades estarían relacionadas a cuerpos intrusivos que se asociaron al Batolito de Colangüil ubicado al oeste del área de estudio.
La cuenca de antepaís fragmentada de Bermejo fue caracterizada por el re-procesamiento sísmico, la interpretación de formaciones aflorantes en superficie, apoyada por datos gravimétricos y de pozos los cuales permitieron realizar un modelo 3D. Los resultados sugieren el desarrollo temprano de un sistema de antepaís fragmentado en el Mioceno medio, asociado al levantamiento de bloques de basamento en el sureste de la Sierra de Mogna. Aquí se propone diferentes estadios de deformación en base a los estratos de crecimientos registrados en la información sísmica mostrando una deformación de piel gruesa para el Mioceno medio. Luego, se desarrolló la faja plegada y corrida de piel fina de Precordillera Oriental y finalmente en el Pleistoceno temprano comenzó la etapa de deformación de piel gruesa en dicha faja. El modelo de gravedad registraría este último estadio con la elevación del bulbo periférico en el centro oeste de la cuenca de Bermejo.
Finalmente, el estudio de las cuencas de Iglesia y Bermejo tienen importantes consecuencias para la evolución de la antigua cuenca de antepaís y en última instancia, para el crecimiento de los Andes Centrales del sur. Los hallazgos desafían la idea de la subsidencia flexural ininterrumpida del Paleógeno al Neógeno relacionada con la carga orogénica andina y cuestionan las interpretaciones previas de una fragmentación a los 2.6 Ma.

En la presente tesis se analizaron dos sectores particulares entre las latitudes 30 y 31° S de los Andes Centrales del sur, de gran importancia en el desarrollo de las cadenas montañosas de la región. El primer sector corresponde a la cuenca de Iglesia entre los 69.5 y 69° O de longitud. El segundo hace referencia a la cuenca de Bermejo entre los 68.5 y 67.5° O. En ambas zonas se destacan la relación entre la sedimentación y la deformación en el Cenozoico.
A partir de los estudios realizados en la cuenca de Iglesia presentados en los capítulos 3, 4 y 5 se presentan las siguientes conclusiones:
* El análisis de las estructuras sub-superficiales a lo largo de la cuenca de la Iglesia indica que el depocentro de la misma inicialmente se desarrolló en un entorno extensional de tras arco, asociado con un evento regional Oligoceno-Mioceno temprano en los Andes centrales. Esto contrasta con las interpretaciones previas, de una estratigrafía que representaba la transición de la sedimentación en una depozona de cuña externa a una depozona de cuña interna. En una escala de sistema de cuenca, estos hallazgos entran en conflicto con la hipótesis de una subsidencia continua por flexión en la cuenca de antepaís paleógena-neógena relacionada con la carga orogénica andina. En este sentido, el desarrollo de una cuenca de tras arco en el valle de Iglesia registra una interrupción extensional en la evolución de la cuenca y en un contexto más amplio, una ruptura en el crecimiento andino. Finalmente, nuestros resultados proporcionan la primera evidencia estructural para un control sinextencional en el relleno de la cuenca basal. Por lo tanto, sugerimos que esta etapa de la cuenca se considere en futuros estudios que deriven la cinemática de la faja plegada y corrida y la evolución de la cuenca de la Iglesia y en una escala más amplia, del sistema de cuenca de Bermejo.
* Por otro lado, en un contexto más local, a partir de un modelo de inversión 3D de la señal magnética ajustado con datos sísmicos, se interpretaron heterogeneidades en el basamento de la cuenca de Iglesia que no habían sido determinadas hasta ahora, por el método sísmico. Basados en el análisis de la respuesta magnética, de valores de susceptibilidades magnéticas y geometría arrojada por el modelo de inversión, se interpretan dichas heterogeneidades como cuerpos intrusivos pertenecientes al plutón Tocota emplazado durante el Pérmico superior, parte del Batolito Colangüil.

En el ámbito de la cuenca fragmentada de Bermejo se obtuvieron las siguientes conclusiones a partir de lo presentado en los capítulos 3 y 6.
* El análisis de estratos de crecimiento y anomalías gravimétricas, presentan el inicio de la fragmentación del antepais en el Mioceno medio, esta fragmentación se relaciona al Alto de Mogna y a un bloque de basamento en el sureste de la cuenca de Bermejo. El alzamiento del área de estudio exhibe un carácter dispar típico de un antepaís fragmentado. Esto último explica las diferencias entre el sector norte (menos deformado) y sur de la cuenca (mayor deformación de basamento). La estructuración continúa en el Mioceno superior, con el levantamiento de piel fina de Precordillera Oriental y la depositación de los estratos sinorogénicos. Finalmente, una nueva etapa de deformación de piel gruesa se instala en el área de estudio, reactivando las fallas del primer estadio de deformación.

Los resultados e interpretaciones de esta tesis han permitido re-evaluar la historia geológica de la región. La pausa en la compresión andina en el Oligoceno-Mioceno temprano, evidenciada por las fallas extensionales en el subsuelo de la cuenca de Iglesia y la incipiente somerizacion de la losa pampeana en el Mioceno medio, exhibida por la fragmentación del antepaís en la cuenca de Bermejo caracterizan la evolución Cenozoica en el área de estudio. Esta historia de deformación hasta el momento era poco entendida o había sido excesivamente simplificada.