Evolución tectónica de la Cordillera de la Costa de Antofagasta (Chile): con especial referencia a las deformaciones sinmagmáticas del Jurásico-Cretácico Inferior

Der andine Zyklus (obere Trias-unterer Jura bis rezent) im Norden Chiles wird charakterisiert durch einen intensiven Magmatismus entlang eines aktiven Kontinentalrandes, an dem aufeinanderfolgend vier Nord-Süd gerichtete magmatische Bögen ausgebildet wurden. Während der Entwicklung dieses Zyklus wanderten die Achsen der magmatischen Bögen (ausgehend von ihrer ursprünglichen Position) von der nordchilenischen Küstenkordillere, sukzessive nach Osten bis hin zu ihrer aktuellen Lage in der Hochkordillere (Westkordillere). Die Relikte des ältesten magmatischen Bogens mit jurasischen bis unterkretazischen Gesteinen sind entlang eines Nord-Süd verlaufenden Gürtels aufgeschlossen. Er wird aufgebaut durch andesitische Vulkanite und basische bis intermediäre Plutonite, die zusammen den überwiegenden Teil der in der Küstenkordillere aufgeschlossenen Gesteine stellen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der tektonischen Entwicklung des jurassisch-unterkretazischen magmatischen Bogens, wobei die Untersuchung auf ein in der Umgebung der nordchilenischen Stadt Antofagasta gelegenes Segment dieses Bogens focussiert wird. Sie basiert auf einer detaillierten strukturgeologischen Aufnahme von duktil deformierten Plutoniten und Vulkaniten. Die strukturgeologischen Untersuchungen werden ergänzt durch thermobarometrische Untersuchungen an syntektonischen Mineralen der duktilen Deformation (Hornblende, Plagioklas). Dies erlaubt die p/T-Bedingungen der Deformationen abzuschätzen und (mehr oder weniger) präzise Schlußfolgerungen bezüglich des geothermalen Gradienten und der Rheologie der Gesteine des magmatischen Bogens während der Deformation zu ziehen. Die Deformationsalter wurden mittels radiometrischer K-Ar-Bestimmungen an syntektonischen gebildeten Hornblenden und Biotiten eingegrenzt.

El Ciclo Andino (triásico superior- jurásico inferior al reciente) en el norte de Chile, está caracterizado por un intenso magmatismo de borde continental activo, el cual ha tomado lugar en la forma de cuatro arcos magmáticos de orientación dominante N-S. Durante el desarrollo de este ciclo, los ejes de estos arcos magmáticos migraron progresivamente hacia el este, desde su primitiva posición en la Cordillera de la Costa del norte chileno, hasta su actual posición en la alta cordillera. Los restos del arco magmàtico más antiguo, de edad jurásica cretácica inferior, se exponen según una franja N-S conformada por rocas volcánicas andesíticas y rocas plutónicas de carácter básico e intermedio. Ambos tipos litológicos constituyen casi la mayor parte de los afloramientos en la Cordillera de la Costa. En el presente estudio se aborda el problema de la evolución tectónica del arco magmàtico del Jurásico-Cretácico inferior, considerando un segmento de este arco expuesto en las inmediaciones de la ciudad de Antofagasta, en el norte chileno. El estudio se basa fundamentalmente en un detallado levantamiento geológico estructural llevado a cabo en rocas plutónicas y volcánicas dúctilmente deformadas. Las investigaciones de tipo estructural fueron complementadas con estudios termo-barométricos en minerales sintectónicos (homblenda-plagioclasa) con las deformaciones dúctiles. Estos estudios permitieron estimar las condiciones de p/T de las deformaciones y obtener conclusiones más o menos precisas respecto del gradiente geotermal y de la especial reologia del arco. Las edades de las deformaciones fueron acotadas por medio de dataciones radiométricas K-Ar en hornblendas y biotitas sintectónicas.

This thesis deals with the tectonical evolution of the Jurassic-early Cretaceous magmatic arc of the Coastal Cordillera, northern Chile. The studied area is localized near Antofagasta and include the Coastal Cordillera and the southern tip of the Mejillones Peninsula. The study bases on a detailed structural field work carried out in ductile deformed plutonic and volcanic rocks. Palaeothermo-barometric determinations, considering plagioclase-hornblende thermometry of amphibolites and hornblende-barometry of granitoids, allowed the estimation of the p/T conditions under which the ductile deformations were developed. The age of the deformation was constrained using K-Ar determinations in syntectonic hornblende and biotite. Another subject of study was the formation of magmatic structures of plutons. The brittle deformation of the study area, related to the activity of the Atacama Faults System (AFS) and the younger deformations of Mejillones Peninsula, was considered only complementary. The lithological units of the magmatic arc are: (1) La Negra Formation (early to middle Jurassic): This unit consists of a 5-10 km thick volcanic sequence formed by basaltic-andesitic lavas and tuffs. (2) Early Jurassic plutonic units: these units are integrated by the Cerro Coloso-Gabbro Complex and the BolfinComplex. The first complex is build up by layered and isotropic gabbros which occur as mega-xenolithes in the plutonic rocks of the Bolfin-Complex. This last plutonic complex is formed by foliated and partially amphibolitized diorites and gabbroides. These both complexes contain the older structural features of the magmatic arc exposed near Antofagasta. (3) Middle Jurassic-early Cretaceous plutonic units: These units consist in various intermediate granitoids (Cerro Cristales Plutons and the Cerro Fortuna Pluton and diverse plutonic stocks), which intruded the volcanic rocks and the early Jurassic plutonic complexes. The AFS cuts the whole of the units of the magmatic arc and represents the most important brittle structure of the Coastal Cordillera.