Falla Paposo( Falla Atacama)

8/14/2019 Falla Paposo( Falla Atacama)

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MOVIMIENTO NORMAL DE LA FALLA PAPOSO, ZONA DE FALLA ATACAMA,EN EL MIOCENO, CHILE

MIGUEL HERVE A. Servicio Nacional de Geologla y Mineda, Casilla 10465, Santiago .Ch ile

RESUMENLa Zona de Falla Atacama, que recorre la Cordillera de la Costa del norte de Chile a lo largo de unos 1.000 km, est lormada por una serie de lallas de rumbo general norte-sur. La lalla principal del sistema al norte de Paposo (2400'-

2445'S), denominada aqui Falla Paposo, presenta un escarpe cara al este, de hasta unos 300 m de altura, producto delalzamiento relativo del bloque occidental.

El escarpe de la Falla Paposo produjo el entrampamiento de un sistema de drenajes locales, de edad miocena o msantigua, de direccin general este-oeste, lo que origin la depositacin de "playas" o "lagos secos" en estas cuencas cerradas por el escarpe. Eliminando la topograla que corresponde a los rasgos del escarpe, se verilica que los ejes deldrenaje atraviesan la lalla sin desviacin lateral alguna, indicando que el movimiento generador del escarpe de falla luevertical, sin componente en el rumbo.

El movimiento vertical se produjo con posterioridad a los 19 Ma, edad de un Ilujo piroclstico "colgado" en el escarpey depositado desde el este, antes de la existencia del relieve de lalla. Un nivel de cenizas datado en 5,5 Ma, est interestratilicado en conos de deyeccin producto de la erosin del escarpe, indicando su presencia ya en esa poca. Elperiodo de actividad vertical de la Falla Paposo se ubica en el intervalo de tiempo entre los 19 y 5,5 Ma (Mioceno Inler iorMioceno Superior). En la zona no se han hallado evidencias de actividad de la Falla Paposo, con posterioridad alMioceno.Palabras claves: Falla Alacama Movimiento normal Datadones K-Ar Mioceno Norte de Chile.

ABSTRACTThe Atacama Fault Zone, located in Ihe Coastal Range 1 northern Chile, is composed 1 a system 1 parallel trendinglaults with a general north-south arrangemen . In the area norlh 1 Paposo (2400'-2445'S), the most important lault 1

Ihe system is here named Paposo Fault and has produced an east -Iacing scarp up to 300 m high, with upward movement1 the western block.

The Paposo Fault scarp interrupts a preexisting drainage pattern 1 local origin, and Miocene or older age, lorcing thedeposition 1 "playas" or "dry lakes". By eliminating the topographic leatures produced by the scarp it is seen that thedrainage axis crosses the lault zone with no lateral displacement, a clear indication that the scarp generating movementwas vertical, with no along-strike componen .The vertical activity 1 the Paposo Fault occurred alter the deposition 1 a 19 Ma pyroclastic flow located to the west1 the scarp. If the scarp would have been there at the moment 1 the east coming flow, it is unlikely that it could have

reached its current position. An ashlall deposit, dated in 5.5 Ma is interbedded in an alluvial lan produced by the erosion1 the scarp, indicating that it already existed by that time. The vertical activity 1 the Paposo Fault is then located some

where between 19 and 5.5 Ma (Lower-Upper Miocene) . No evidence 1 post-Miocene activity 1 the Paposo Fault hasbeen detected in the study area.Key words: Atacama fault Normal movement K-Ar dating Miocene Northern Chile.

INTRODUCCIONLa Zona de Falla Atacama es una de las estructuras ms importantes de la Cordillera de la Costa

del Norte Grande de Chile. Se extiende desde la latitud de Iquique, por el norte 20 S , hasta la latitud

Revista Geolgica de Chile No. 31, p 31-36,2 Figs. 1 Tabla 1987

de Copiap, por el sur (27S), con una longitud delorden de los 800 km. Diversos autores han estudiado esta zona de falla a lo largo de su extensin(SI. Amand y Allen, 1960; Arabasz, 1971; Naranjo


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et al. 1984; Herv, 1987).La Zona de Falla Atacama se subdividi en tres

segmentos principales (Arabasz, 1971): uno de Antofagasta al norte, otro entre Antofagasta y Taltal,y un tercero al sur de Taltal. Las observacionesentregadas en este artculo se efectuaron en eltramo intermedio, ms precisamente, en la zonaentre Paposo, por el sur, y la latitud de Caleta ElCobre, por el norte, entre los 2400 y 2445 S,aproximadamente. El segmento principal de la Zona de Falla Atacama, en este tramo, se denominaaqu Falla Paposo (Fig. 1).

La Falla Paposo se caracteriza por presentar,en superficie, un escarpe de falla de hasta unos300 rn de altura. El escarpe mira al este, exhibe eldesarrollo de facetas triangulares y se ha generado por el alzamiento relativo del bloque occidental.Tiene una longitud cercana a los 80 km y su trazaes ligeramente cncava hacia el oeste.

Estudios en distintos segme1tos de la Zona deFalla Atacama, han demostrado la existencia deactividad transcurrente en pocas pre-terciarias(Arabasz, 1971; Naranjo t al. 1984; Herv, 1987).Menos atencin se le ha prestado a los movimientos tardos de la falla, que son los que se manifiestan en los rasgos morfolgicos espectacularesque presenta esta estructura en la zona del presente estudio.

El levantamiento geolgico del sector costerode la Hoja Aguas Blancas (Programa Carta Geolgica de Chile, escala 1 250.000, Servicio Nacionalde Geologa y Minera) ha permitido realizar observaciones a lo largo de la traza de la Falla Atacamaentre los paralelos 24 y 25S, es decir, en la FallaPaposo. Esta falla est acompaada por una seriede fallas asociadas, de las que sobresalen las fallas Izcua y Caleta Coloso (Arabasz, 1971 )(Fig.1 .

La informacin que aqu se presenta est enfocada a dilucidar el tipo de movimiento que ha afectado a la Falla Paposo, en sus ltimos episodiosde actividad. Se analiza el efecto que ste ha producido en redes de drenaje miocenas o ms antiguas. Tambin se estudia la cronologa de estosmovimientos basada en la datacin K-Ar de algunos flujos piroclsticos y depsitos de ceniza existentes en el rea.

MOVIMIENTO NORMAL FALLA PAPOSO MIOCENO CHILE

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9 10 2 3 km:

FIG. 1. Ubicacin de las fallas principales de la Zona deFalla Atacama, en la regin entre Paposo y Antofagasta. Se destacan la Falla Paposo y la zona representada en la figura 2.

L F LL P POSOLa Falla Paposo est acompaada por una serie

de fallas aproximadamente paralelas, con expre- sin morfolgica subordinada. Afectan a rocas plutnicas de edades jursicas y cretcicas, que


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o 4 1 m.FIG . 2. Efecto del escarpe de Falla Paposo en la morfologa y en los modelos de drenaje: a Situacin actual en que el escarpe represa el drenaje. b Situacin

existente antes del movimiento vertical de la falla , lograda eliminando 300 m de curvas de nivel en el escarpe. Ntese la continuidad de los ejes del drenaje alatravesar la falla.Se destaca la ubicacin del flujo pirocJstico datado.

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EFECTOS DE L FALLA PAPOSO EN EL DRENAJE PRE?)MIOCENOLa Falla Paposo afect al drenaje local este-oeste descrito, debido a que, a lo largo de su traza, se

produjo un escarpe de unos 300 m de altura, con alzamiento del bloque occidental. Este escarpe captur el drenaje, a consecuencia de lo cual, se produjeron playas o lagunas secas debidas a la depositacin de materiales de grano fino, transportados en suspensin por cursos fluviales, que quedaron embalsados por el escarpe.

Con el fin de analizar el efecto que pmdujo el movimiento de la Falla Paposo en la red de drenaje,

se puede utilizar el simple expediente de eliminar,en una carta topogrfica adecuada, todas aquellas curvas de nivel que representen la morfologadel escarpe de falla, con el fin de restituir el relieveexistente antes de la formacin de ste. Se obtiene as una serie de drenajes, cuyos ejes atraviesan, sin desviacin alguna, la traza de la falla. Sedesprende, entonces, que el movimiento de la Falla Paposo, que gener el escarpe, fue exclusivamente de carcter normal, sin componentes derumbo (Fig. 2 .

EDAD DEL MOVIMIENTO NORMALLa edad del movimiento normal que afect a laFalla Paposo, puede ser acotada sobre la base de

anlisis de edades radio mtricas K-Ar en biotita deflujos piroclsticos y de depsitos de cada de cenizas, que afloran en diversos sectores del rea.El movimiento habra sido posterior a los 19 Ma (Tabla 1 que es la edad del flujo piroclstico que sellael drenaje, ya que, por tratarse de un flujo cuyafuente se habra localizado bastante lejos hacia eleste, es improbable que hubiera remontado el escarpe de falla de haber estado ste presente. La e-dad mnima del movimiento est dada por una edadde 5,5 Ma (Tabla 1 en biotitas de un depsito deceniza, situado al este del escarpe y que est inte-

restratificado en conos de deyeccin producto dela erosin del escarpe de falla.

Se concluye, entonces, que la actividad de carcter normal de la Falla Paposo se verific en unintervalo entre los 19 y 5,5 Ma, es decir, entre elMioceno Inferior medio y el Mioceno Superior (Escala del Tiempo de Harland et al. 1982). Un intervalo similar de edad para la ltima actividad de laFalla Atacama ha sido propuesto por Naranjo(1987), basado en el estudio de la morfologa y delas redes de drenaje. No se han encontrado evidencias que indiquen actividad de la Falla Paposo conposterioridad al Mioceno, por lo que se estima queest sellada desde esa poca.

CONCLUSIONES

- La Falla Paposo desarroll una actividad de carcter vertical, sin componente horizontal, con alzamiento relativo del bloque occidental, afectando a redes de drenaje miocenas o ms antiguas.

- Se sugiere que la actividad de carcter normal de

la Falla Paposo tuvo lugar entre los 19 y 5,5 Ma,es decir entre el Mioceno Inferior medio y el Mioceno Superior. Se estima que ste representa elltimo movimiento de la falla, la que estara sellada desde entonces.

AGRADECIMIENTOSEste trabajo forma parte del Proyecto No. 202,Megafalla de Sudamrica, correspondiente al Pro-

grama Internacional de Correlacin Geolgica.

REFERENCIASARABASZ, W. J 1971. Geological and Geophysical stud-ies 1 the Atacama Fault Zone in Northem Chile. Ph. D.

Thesis. California Institute of Technology, 64 p. Pa-sadena, USA.


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