Caracterización estructural de anticlinales en el extremo sur de la Cordillera Oriental, provincia de Salta, Argentina

• Autores: Hernández, Mariano
• Año de publicación: 2015
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Franzese, Juan Rafael; Vergani, Gustavo Dardo
• Materia: Ciencias Naturales; Geología; anticlinales; Salta (Argentina); mesoestructuras; fracturación
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

El estudio de las características mesoestructurales presentes en anticlinales y sinclinales que conforman grandes sistemas fallados y plegados, permite entender los procesos de deformación que tuvieron lugar durante la evolución de la estructura en particular, y a una escala mayor, clarificar la historia cinemática del sistema fallado y plegado, siendo esta información sumamente importante ya que éstas estructuras sirven como análogos de reservorios de hidrocarburos en subsuelo. En este trabajo se presenta un estudio estructural de detalle sobre el anticlinal Tin Tin, un pliegue con núcleo de basamento ubicado en los Valles Calchaquíes del Noroeste argentino, en el extremo Sur de la provincia geológica Cordillera Oriental. Esta zona se caracteriza geológicamente por la presencia de pliegues y extensos bloques de basamento. Estos son el resultado de la inversión tectónica regional y exponen en sus flancos la estratigrafía parcial o completa de la cuenca de rift cretácica-paleógena del Grupo Salta y la cuenca de antepaís del Grupo Payogastilla. El estudio estructural del anticlinal Tin Tin se realizó sobre el Grupo Salta, con un enfoque particular en la deformación de la Formación Yacoraite (Subgrupo Balbuena), ya que esta unidad es principalmente conocida por conformar importantes yacimientos de hidrocarburos en áreas adyacentes. También se estudió la deformación de esta unidad en otra estructura vecina y con características particularmente diferentes (anticlinal Cerro Bayo), con fines comparativos. La metodología de trabajo (medición de orientación de estratos y estructuras geológicas, mapeo de unidades) permitió caracterizar las estructuras principales que deforman el núcleo de basamento y los flancos y charnela del anticlinal Tin Tin (cobertura sedimentaria). Estas estructuras son pliegues, fallas inversas y fracturas de mesoescala (diaclasas, venas y fracturas de cizalla). Las observaciones y mediciones realizadas sobre las estructuras del basamento permitieron definir pliegues con rumbo E-W, fallas inversas con transporte occidental, paralelas al eje de pliegue, y una fracturación de mesoescala ampliamente distribuida (diaclasas y venas). A partir del análisis de estas estructuras se concluyó que los planos axiales de los pliegues E-W se reactivan y posibilitan el movimiento de bloques menores dentro del basamento, que en ocasiones se propagan como fallas en la cobertura sedimentaria. La fracturación, como debilidad estructural homogéneamente distribuida, permitió la generación de fallas inversas que levantaron los bloques de basamento de la zona, incluyendo el bloque de basamento (núcleo) del anticlinal Tin Tin, mediante la Falla inversa Tin Tin. Dentro de la cobertura sedimentaria, los pliegues, fallas y fracturas de mesoescala presentan orientaciones específicas con respecto al rumbo NNE-SSW del eje de pliegue del anticlinal Tin Tin, ya que formaron parte del crecimiento del anticlinal. Del análisis de pliegues y fallas, se concluyo que estas estructuras se formaron relativamente antes del levantamiento principal del anticlinal Tin Tin, en respuesta al acortamiento andino. Del análisis de los sistemas de fracturación se concluyó que los diferentes sets de diaclasas afectan a todas las posiciones estructurales del anticlinal y están relacionadas a su evolución. Las diaclasas se formaron secuencialmente (siguiendo un orden cronológico de formación) y se agrupan en cuatro direcciones principales: Diaclasas subperpendiculares al eje de pliegue del anticlinal (se formaron relativamente primero siguiendo los esfuerzos compresivos andinos); dos grupos de diaclasas oblicuos al eje de pliegue (se formaron posteriormente debido a perturbaciones durante el plegamiento de los flancos y charnela); y diaclasas subparalelas al eje de pliegue (últimas en formarse debido a la curvatura externa de las capas plegadas). Los sistemas de fracturas se formaron en un estadio inicial a intermedio en el crecimiento del anticlinal Tin Tin. En base al análisis e interpretación de las estructuras en conjunto se propuso un modelo evolutivo para la deformación y crecimiento del anticlinal Tin Tin, dividido en tres estadios: 1) Los esfuerzos compresivos de dirección aproximada E-W actúan sobre capas subhorizontales en el inicio de la contracción andina. Se forman diaclasas paralelas a los esfuerzos (subperpendiculares al futuro eje de pliegue) y fracturas de cizalla de bajo ángulo de inclinación. 2) Se produce el inicio del levantamiento del basamento y se forman diaclasas oblicuas al eje de plegamiento. Posteriormente se forman los pliegues y fallas que acortan la cobertura sedimentaria y las diaclasas paralelas al eje de pliegue del anticlinal Tin Tin. Hacia el final del estadio se producen las fallas en el basamento y el levantamiento general del Cerro Tin Tin. 3) Se reactivan fracturas con movimiento de rumbo para acomodar mayor deformación. La evolución estructural del anticlinal ocurre entre el inicio de la deformación andina (Eoceno Medio) y el Plio-Pleistoceno. Esta evolución estructural implica una combinación de mecanismos de plegamiento, dominados por buckling en un principio y seguido por bending hasta alcanzar su forma actual. El estudio del anticlinal Tin Tin permite inferir que la deformación general de la zona de estudio comenzó con una estructuración de piel fina (involucrando sólo cobertura sedimentaria) antes del levantamiento principal de los bloques de basamento (deformación de piel gruesa) y que la inversión tectónica en el extremo Sur de la Cordillera Oriental constó de la generación de estructuras nuevas y de la reactivación inversa de antiguas fallas normales pertenecientes al rift cretácico (mayormente en la zona de cuenca), como indican otros autores. La fracturación estudiada en la Formación Yacoraite se comparó con los sistemas de fracturas en anticlinales dentro de la zona de estudio (anticlinal Cerro Bayo) y en áreas adyacentes dentro de la cuenca del Grupo Salta, algunos conformando yacimientos de hidrocarburos en subsuelo. Las comparaciones indican que existen características similares en la mayoría de los casos. También arroja conclusiones sobre la importancia de trabajo estructural de campo en la interpretación de procesos y génesis de fracturas.
Doctor en Ciencias Naturales
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Naturales y Museo