Tectónica de Subducción y Magmatismo
Explora la intrincada relación entre la tectónica de zonas de subducción en los Andes Centrales y los procesos de emplazamiento magmático que dan origen a la mineralización de pórfido y epitermal.
Esfuerzos y Emplazamiento Magmático
Descubre cómo los esfuerzos asociados con la subducción, incluyendo la convergencia oblicua, influyen en la partición de esfuerzos y deformaciones en la placa superior. Analiza el ascenso de magmas por fuerzas de flotación y el papel crucial de las fracturas y zonas de cizalla transpresionales en el control del transporte y emplazamiento magmático en la corteza superior.
Control Estructural de la Mineralización
Comprende cómo las estructuras geológicas preexistentes, como fallas de rumbo con desplazamientos y discontinuidades, crean zonas de extensión ideales para el emplazamiento de plutones y el desarrollo de sistemas de mineralización.
Depósitos minerales en los Andes Centrales
Este documento ofrece una visión detallada de los controles tectonomagmáticos que rigen la formación de importantes depósitos minerales en los Andes Centrales. Desde la generación de magma en el manto hasta su emplazamiento en la corteza superior influenciado por el régimen de esfuerzos, se examinan los factores clave que favorecen la concentración de metales valiosos como el cobre (Cu). Palabras clave: tectónica de subducción, Andes Centrales, emplazamiento magmático, mineralización pórfido, mineralización epitermal, esfuerzos tectónicos, fallas, zonas de cizalla, fracturas, plutones, magma, cobre.
Contenido:
1. Tectónica de Arco y Subducción
- Zonas de Subducción:
- Se caracteriza por bajas velocidades de ondas P en la cuña del manto sobre la losa fría y frágil. Esto indica altas temperaturas y fusión parcial.
- Esfuerzos Asociados a la Subducción:
- La convergencia más oblicua genera diferentes regímenes de esfuerzo.
- Partición de Esfuerzos y Deformaciones:
- La subducción oblicua da lugar a una compleja partición de esfuerzos y deformaciones en la placa superior.
2. Escape de Magma desde la Corteza Inferior
- Mecanismos de Escape:
- El escape de magma está impulsado principalmente por fuerzas de flotación y el +ΔV de fusión.
- La presión del magma causa fracturamiento frágil extensional, con migración del fundido hacia leucosomas, sills y diques.
- La migración del fundido comienza a fracciones de fusión >5 vol%, aunque las rocas pueden permanecer coherentes hasta un 20-30 vol% de fundido.
- Los esfuerzos desviadores ayudan a la segregación del fundido al desarrollar diferenciales de presión. El fundido fluirá hacia regiones de menor presión: sills bajo compresión; diques bajo tensión o cizalla.
- Densidades de Magmas:
- Los basaltos son más densos que la mayoría de las litologías de la corteza superior, mientras que las andesitas son menos densas y pueden ascender boyantemente a través de la corteza.
3. Ascenso de Magma Boyante
- Control Estructural:
- El ascenso de magma ocurre dominantemente controlado por fracturas (como diques), aunque el diapirismo puede ocurrir en la corteza inferior dúctil.
- El ascenso de magma boyante ocurre a lo largo de zonas de cizalla transpresionales.
4. Emplazamiento de Magma en la Corteza Superior
- Procesos Controlados por Fracturas:
- El transporte y emplazamiento de magma en la corteza superior son procesos controlados por fracturas.
- Las fracturas preexistentes pueden enfocar preferentemente el ascenso de magma si están orientadas apropiadamente al campo de esfuerzos.
- Compresión (σ3 vertical) favorece la formación de sills.
- Tensión (σ3 horizontal) favorece la formación de diques.
- Cizalla (σ3 horizontal) favorece la formación de «pipes».
- Los «pipes» representan volúmenes extensionales verticales en jogs y step-overs en estructuras de rumbo, y sirven para enfocar el ascenso y emplazamiento de magma.
- Zonas Extensionales en Desplazamientos de Fallas:
- Las intersecciones y desplazamientos de fallas en los principales sistemas de fallas de rumbo ofrecen loci extensionales ideales para el emplazamiento de magma.
- Un rombochasmo o cuenca de pull-apart es un locus de plutonismo.
- Desarrollo de Cámaras Magmáticas:
- Las cámaras magmáticas de la corteza superior se desarrollan por levantamiento del techo y/o depresión del piso.
- Su ubicación está controlada por la flotabilidad del magma y/o la reología de la corteza.
5. Ejemplos de Controles Estructurales en el Emplazamiento Magmático
- Puna Argentina:
- Ejemplos de controles estructurales en la localización del emplazamiento magmático.
- Bajo de la Alumbrera:
- Ubicado dentro de la zona de intersección de importantes estructuras con rumbo NE y NNW.
6. Relación entre la Estructura Crustal Regional y la Mineralización en Chile
- La Escondida como Ejemplo:
- Tres importantes depósitos de pórfido de Cu (La Escondida, Zaldivar, Chimborazo) comenzaron su formación al mismo tiempo, a ~38 Ma (Eoceno Tardío), y fueron coetáneos con una suite regional de plutones dioríticos.
- Geocronología de la región de Escondida:
- La Escondida: Pórfido de Escondida: 37.9 ±1.1 Ma (zircon u-Pb); Pórfido riolítico: 34.7 ± 1.7 Ma (zircon u-Pb).
- Zaldivar: Pórfido Llamo: 38.7 ± 1.3 Ma (zircon u-Pb), 37.4 ± 0.2 Ma (biotita ^Ar/^Ar).
- Chimborazo: Pórfido andesítico: 38.1 ± 0.3 Ma (biotita ^Ar/^Ar).
- Dioritas Regionales: 38.2 ± 0.3 a 36.9 ± 0.5 Ma (biotita ^Ar/^Ar).
- Este evento de ~38 Ma corresponde al final de la orogenia Incaica, y sigue a un período de extenso volcanismo del Eoceno Medio-Tardío (Formación Augusta Victoria).
- La cronología del plutonismo diorítico y el magmatismo de los Depósitos de Cobre Porfídico (DCP) corresponde al final de una fase prolongada de tectonismo compresivo (orogenia Incaica), cuando la relajación del estrés cortical permitió el ascenso voluminoso de magma desde reservorios de la corteza inferior. Esta etapa final de magmatismo fue seguida por el aplanamiento de la losa.
- El tectonismo transpresional bajo condiciones de bajo estrés diferencial es ideal para el ascenso y acumulación voluminosa de magma en la corteza somera. Tales condiciones, a su vez, son conducivas a la formación de pórfidos de Cu.
7. Regímenes de Estrés y Emplazamiento Magmático
- El ascenso y emplazamiento del magma está controlado por las condiciones de estrés litosférico:
- Tensión: Favorece el ascenso rápido de magmas primitivos. Los magmas máficos ascienden por zonas de falla extensional, dando lugar a flujos basálticos y conos de ceniza.
- Compresión: Dificulta el ascenso magmático; favorece el desarrollo de la zona MASH y la acumulación de un reservorio magmático en la corteza inferior. El magma se almacena en las zonas MASH en la base de la corteza.
- Esfuerzo de Cizalla (que conduce a una deformación transpresional o transtensional): Favorece el desarrollo de conductos de falla extensional localizados y el emplazamiento de magma enfocado: Ideal para la formación de pórfidos de Cu.
Autor y fecha de publicación:
- Autor: Jeremy P. Richards
- Fecha de publicación: 2003 (basado en la fecha del SEG International Exchange Lecturer y los derechos de autor en el documento).
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