Bol. Geol.Ecuat., Vol. 1, NQ t, 1990, pp. 27-37

SEDIMENTACION y DEFORMACIONES SIN-SEDIMENTARIASMIO-PLIOCENICAS EN LA CUENCA DE CUENCA (SECTOR DE

DELEG) (*)

SANTIAGO ROBALINO, CHRISTOPHE NO BLET

Convenio EPN-ORSTOM-CLIRSEN-IPGH. Ap, 2759, Quito

(*) Presentado en el V Congreso Ecuatoriano de Geologïa, Minas y Petr61eos. Loja-Ecuador.

RESUMEN

Del anâlisis de las distintas facies sedimentarias presentes, se pudo determinar laevoluci6n de los arnbientes sedimentarios, desde distal hasta proximal. La secuen­cia, con mas de 2000 m de espesor, empieza con una facies lacustre, luegoturbidïtica, deltaica, fluviatil y termina con conos aluviales. Esta evoluciôn indicaun proceso de cierre de la cuenca del Mioceno medio al Plioceno.

La secuencia sedimentaria esta afectada por importantes acufiamientosrelacionados con discordancias progresivas de escala kilométrica, demostrando unatectônica sin-sedimentaria. Esas deformaciones corresponden a un régimentect6nico compresivo de rumbo E-W, a 10 largo de fallas inversas de orientaciônN-S.

Las medidas de las paleocorrientes determinan una constante alimentaci6n de lacuenca de sur a norte y ademàs un excelente control estructural de los transportes.

Consecuentemente, la cuenca continental de Cuenca presenta relaciones estrechasentre la sedimentaci6n y la actividad tectônica. Su cierre corresponde a un "con­tinuum" tect6nico en compresiôn que se desarrolla desde el Mioceno medio hastael Plioceno.

INTRODUCCION

La cuenca de Cuenca, localizada en el sur deIpais entre las Cordilleras Oriental y Occidental,presenta todas las caracterïsticas principales de unacuenca sobre fallas de rumbo. Esta es controladapor fallas de orientaciôn N20E a N40E en el sur yN17üE - N180E en el norte (Fig. 1) (Noblet et al.,1988; Lavenu y Noblet, este volumen).

El basarnento esta constituido por rocas cretâ­cicas del Grupo Paute con las Formaciones Celica yYunguilla y por la gruesa secuencia volcànica de laFormaci6n Saraguro deI Oligoceno superior (Eguezy Noblet, 1988). La sedimentaci6n terciaria quecomienza en el Mioceno inferior y termina en elPlioceno (Bristow, 1973), se desarrolla en dos gran­des megasecuencias (Lavenu y Noblet, estevolumen) (Fig. 2).

La primera megasecuencia (Ml) corresponde ala abertura de la cuenca. Esta marcada por la evo­luciôn de las facies proximales (fluviatil en trenza y

conos aluviales) de la Formaciôn Bibliàn deIMioceno inferior, a la facies distal (lacustre) de laFormaciôn Loyola deI Mioceno medio.

La segunda megasecuencia (M2) corresponde ala clausura de la cuenca, deI Mioceno medio alPlioceno. Los depôsitos de las Formaciones Azo­gues y Mangân evolucionan desde la facies distal(lacustre) hasta la facies proximal (de cono aluvial),pasando por deltaico y fluviatil. Este cierre de lacuenca también se caracteriza por la presencia degrandes estructuras tect6nicas sin-sedimentarias.

El objetivo deI presente trabajo, es el de es­tablecer las relaciones existentes entre los fen6­menos sedimentarios y tectônicos, durante el cierrede la cuenca.

EVOLUCION SEDIMENTARIA DEL CIERREDE LA CUENCA

En el centro de la cuenca (sector de Déleg), lamegasecuencia correspondiente al cierre de lacuenca, se divide en tres grandes secuencias (Fig. 3).

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La primera secuencia (SI) comienza con lasllegadas de mate rial detritico sobre las lutitaslacustres de la Formacion Loyola. Las areniscas dela Formacion Azogues presentan dos tipos desecuencias elementales de flujos gravitacionales: lasecuencia de tipo megaturbidica que resulta de co­rrientes de turbidez de alta densidad (Lowe, 1982),y la secuencia turbidica clasica de Bouma (1962), lacual resulta de corrientes de turbidez de baja den­sidad. Del analisis sedimentologico detallado deesas secuencias elementales, se determino una claraevolucion desde depositos distales en la base hastaproximales en el tope. Esta primera secuenciamuestra un proceso de colmataci6n dellago ligadoal desarrollo de una sedimentacion catastrofica.

La segunda secuencia (S2) sobreyace a las tur­biditas lacustres y corresponde a la parte basal de laFormacion Mangan. La secuencia empieza con unsistema deltaico en el cual se puede encontraI im­portantes variaciones laterales de facies. En algunaspartes, las secuencias compuestas de la sucesi6n de'bottom seC, "front set" y "top set" caracterizan laprogradacion de lobulos deltaicos. En otras partes,secuencias compuestas de barras arenosas aisladasdentro de material mas fino (pelitas y carMn),caracterizan a llanuras de inundacion con canalesde alimentacion, tipicos deI "top delta". La secuenciase termina con la progradacion rapida de un sistemafluviatil en trenza, caracterizado por gruesas barrasde arena, compuestas de material de origen vo1ca­nico. La segunda secuencia corresponde entonces ala colmatacion deflOitiva dellago.

Por ultimo, la tercera secuencia (S3), de am­biente aluvial, se caracteriza por una evolucion gra­no y estrato creciente. El contacto entre la segunday tercera secuencia, se desarrolIa gradualmente conuna retrogradacion temporal de los ambientes. Lue­go los ambientes proximales progradan sobre losdistales, volviendo a aparecer al tope las grandesbarras arenosas tipicas de la facies fluviatil en trenzay las barras conglomerâticas deI cono aluvial. Cabeanotar que durante la sedimentacion de esta secuen­cia hubo un volcanismo contemporaneo, eviden­ciado por tobas y a veces por cineritas.

TECTONICA SIN-SEDIMENTARIA

Dos procesos de deformaciones sin-sedimen­tarios corresponden al cierre de la cuenca. El prime­ro, en la base de la Formaci6n Azogues, consiste enun plegamiento conico. La estructura sellada por los

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ultimos eventos megaturbidicos, tiene un eje N150,indicando una direccion de acortarniento N60E. Elsegundo afecta a toda la Formaci6n Mangan y con­siste en un plegamiento de arrastre ligado a unmovimiento inverso de las fallas N170 a N180. Esteplegamiento provoca grandes discordancias progre­sivas. La direcci6n de acortarniento es E-W (Nobletet al., 1988).

RELACIONES ENTRE SEDIMENTACION yTECTONICA

Las relaciones estrechas entre la sedimentaciony la tect6nica permiten un mejor entendimiento deIproceso de cierre de la cuenca.

La evolucion sedimentaria general que muestrael paso de los ambientes distales a los proximales,esta totalmente de acuerdo con la tectonica sin­sedimentaria en compresion, la cual cs responsablede la clausura de la cuenca.

La comparacion de tres secciones sedimenta·rias, localizadas en el figura 4, permite evidenciaruna disminucion importante de la potencia de losdepositos, paralelamente al eje de la cuenca, desdeel sur hacia el norte (Fig. 5). Entre dos nivelescronoestratigraficos, representados por el techo delas megaturbiditas (X) y una toba (Y), se calcul6 unacuiiamiento de los sedimentos de 65% sobre 10 kmde distancia. Estructuralmente estos mismos cortesmuestran variaciones en la intensidad de formaci6n(Fig. 6). Asi, ésta es nitidamente mayor para los doscortes septentrionales que presentan flancos inver­tidos. Esta variacion resulta deI hecho de que estosdepositos deformados estân mas cercanos a las fa­llas inversas de direccion N170 - N180 (Fig. 4). Unacorrelacion entre estos dos fenomenos (acuiia­miento y deformacion) es evidente. La de­formacion mas intensa deI sector septentrionalimpidio el desarrollo normal de la sedimentaci6n.

Debido a la irregular deformaci6n de lossedimentos, se nota una variacion en la intensidadde la actividad tectonica dentro deI "continuum" queafect6 a toda la serie sedimentaria. Los incrementosen la deformacion desarrollan estructuras bien mar­cadas (pliegues, discordancias progresivas agudas yde erosion) y provocan también importantes carn­bios paleogeograficos (Fig. 7). En efecto, cada unade las tres estructuras tectonicas mayores co­rresponde a una de las tres secuencias ya definidas(Fig. 3).

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FIGURA 4: Mapa da las facies lI8dimentarias en al sector da Déleg. Ambiantes sedimentarios:1.- ambiente fluvilltil da la Formaci6n Biblilln; 2.- ambiante lacustra da las FormacionesLoyola y Azogues; 3.- ambienta turbidftico y megaturbidftico de la Formaci6n Azogues;4.- ambiente deltaico de la Formacion Manglln; 5.- ambiente fluvilltil en trenza dal tope dala segunda secuencia (82); 6.- ambiente da lIanura de inundaci6n y fluviatil en trenza de latareera secuencia 183); 8.- Cubertura volcllnica (Formaci6n Llacao); 9.- Lavas dacfticas deiCojitambo; 10.- Derrumbes.

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FIGURA 5: Comparaci6n de 1.. tres secciones sedimentarias. A A': secci6n de Ayancay. S S': secci6n de San Nicolll•.C C': sección de Turupamba. X: techo de la facies turbid (tica. Y: nlve' de toba.

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FIGURA 6: Comparaci6n de las tres secciones estructurales, localizadas en la figura 4: A A': secci6n deAyancay. B B': secci6n de San Nicahls. CC': secci6n de Turupamba. X: Techa deli-faciesturbid(tica.Y: nivel de toba.

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Asf, cuando la intensidad de la deformaci6n esmayor, se desarrollan ambientes proximales. Ade­mas, la gran extensi6n horizontal en comparaci6ncon el espesor de las facies, sobre todo para las dela segunda secuencia, indica una râpida progra­daci6n. Este fen6meno se debe a que los aportes sonmayores a la subsidencia durante los momentos deintensa deformaci6n.

Como otras consecuencias de la actividad tee­t6nica compresiva sin-sedimentaria, se puede men­cionar la migraci6n dei depocentro de la cuencahacia el occidente y el control de las estructuras deborde sobre los transitos sedimentarios (Noblet etal., 1988; Robalino, 1989).

Respecto a este segundo fen6meno, los transitosdurante la sedimentaci6n presentan sentidos haciael NE en el sur dei sector estudiado y sentidos haciael NNW en la parte septentrional.

Estos datos de paleocorrientes indican un claroparalelismo entre los sentidos de transporte y ladirecci6n de las fallas que son N2ü - 40 en el sur yN17ü - 180 en el none (Fig. 8).

Estos fen6menos de migraci6n dei depocentro ydei control de los tran-sitos sedimentarios por lasfallas, resultan sobre todo dei funcionamiento de lasfallas inversas de direcci6n meridiana, que provocanellevantamiento dei flanco oriental.

Cabe anotar que el volcanismo intermitente, detipo acido (riolitas), es importante durante lasedimentaci6n (Fig. 7).

La generaci6n de las megaturbiditas de laFormaci6n Azogues es la consecuencia direeta de laproducci6n inasiva de material volcanico (Noblet yMarocco, en pre-paraci6n).

Las facies fluvia ti! en trenza dei tope de lasegunda secuencia presenta una asociaci6n evidentecon el volcanismo. Solo algunas tobas y cineritasestan intercaladas en el resta de los dep6sitos de latercera secuencia.

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La periodicidad de la actividad volcânica pareceestar ligada a los incrementos de la actividadtect6nica, por 10 menos durante las dos primerassecuencias.

REFERENCIAS

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FIGURA 7: Comparaci6n de la evoluci6n sedimen1aria con respecto a 181 actividad81 volCllnica8 y tect6nicas.

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FIGURA 8: Comparaci6n entre los sentidos de transporte de 181 facies turbidrtica (Tl y fluvidtll (F), con la dirac­ciOn de las fallas mayore, activa, durante la sedimentaci6n.

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Robalino S., Noblet Christophe (1990)

Sedimentación y deformaciones sin-sedimentarias mio-

pliocénicas en la cuenca de Cuenca (sector de Déleg)

Boletín Geológico Ecuatoriano, 1 (1), 27-37