Kontinentale Sedimentation der Kreide und des Alttertiärs im Umfeld des subduktionsbedingten Magmatismus in der chilenischen Präkordillere (21° - 23° S)

Bogdanic Campusano, Tomislav

DOI: https://doi.org/10.23689/fidgeo-7426
Bogdanic Campusano, Tomislav, 1990: Kontinentale Sedimentation der Kreide und des Alttertiärs im Umfeld des subduktionsbedingten Magmatismus in der chilenischen Präkordillere (21° - 23° S). Berliner geowissenschaftliche Abhandlungen. Reihe A, Geologie und Paläontologie; Band 123, Selbstverlag Fachbereich Geowissenschaften, FU Berlin, 130 S., DOI: https://doi.org/10.23689/fidgeo-7426. 

Abstract

Die vorliegende Arbeit behandelt die bislang ungegliederten kontinentalen klastischen Sedimente des Zeitraums Oberjura - Alttertiär in der chilenischen Präkordillere (Sierra de Moreno - Sierra del Medio) zwischen 21° und 23° südl . Br. im Raum nordöstlich von Antofagasta. Auf der Grundlage geologischer Kartierungen und sedimentologisch orientierter Prof il aufnahmen wurden Säulenprofile erstellt, die mit Hilfe sedimentpetrographischer Untersuchungen faziell und paläogeographisch interpretiert wurden. Die kontinentalen, überwiegend roten Sandsteine und Konglomerate können zwei zeitlich und faziell verschiedenen Schichtfolgen zugeordnet werden, die in Sedimentbecken unterschiedlicher pal äotektoni scher Situation entstanden. a) Westliche Sequenz (Kimmer idge - Bárreme, -Apt?). Diese kommt nur an der Westflanke der Sierra de Moreno vor und besteht aus 5000 m mächtigen feinsandigen Sedimenten in überwiegend fluvial - deltaischer Fazies. Die Sedimentstrukturen zeigen Schüttungsrichtungen aus E und NE an. Die Westliche Sequenz geht konkordant aus marinen jurassischen Sedimenten (Oxford und Unterkimmeridge) hervor und wird konkordant von Vulkaniten der "mittleren" Kreide (110 bis 95 Ma) überlagert. Sie läßt sich mit dem mittleren und oberen Teil der Formation Chacarilla parallelisieren, während die Vulkanite der Formation Cerro Empexa im Westteil der Quebrada Guatacondo entsprechen. b) Östliche Sequenz (Hohe Oberkreide - Paleozän). Diese findet sich in der Sierra del Medio, Östlich der Sierra de Moreno, und zeigt 1500 m mächtige, grobkörnige "alluvial fan"-Ablagerungen mit Schüttungsrichtungen aus W und SSW. Die Östliche Sequenz liegt erosionsdiskordant auf dem marinen Jura (Bajoc und Oxford) und wird konkordant von eozänen Vulkaniten (55 bis 38 Ma) überlagert. Sie läßt sich mit Teilen der Formation Purilactis am Westrand des Salar de Atacama parallelisieren. Die hangenden Vulkanite entsprechen der Formation Icanche (zentraler Teil der Sierra del Medio). Sedimentpetrographisch läßt sich für die Westliche Sequenz eine Herkunft von einem "recycled orogen" belegen. Ihre Sedimente wurden im Übergang von zwei tektonischen Regimen gebildet, nämlich im Backarc-Bereich des erlöschenden und kräftiger Tektonik ("Araukanische Phase") unterworfenen "Magmatic Arc" des Jura im Raum der heutigen Küstenkordillere und vor Anlage eines zweiten "Magmatic Arc" der "mittleren" Kreide im Sedimentbekken dieser Sequenz. Für die Östliche Sequenz ist ebenfalls eine Herkunft von einem "recycled orogen" belegt, jedoch fand die Sedimentation gleichzeitig mit der Aktivität eines dritten magmatischen Bogens im Bereich der heutigen Präkordillere statt im Zeitraum zwischen der Subherzynischen oder Peruanischen Phase in der Oberkreide und der Inkaischen Phase an der Eozän-01 igozän-Grenze. Das Sedimentbecken war wahrscheinlich mit dem großen Backarc-Becken dieser Zeit im Bereich des Altiplano und der Puna verbunden.


The present work deals with hitherto undifferentiated continental clastic sediments of Upper Jurassic to Lower Tertiary age outcropping in the Chilean Pre-Cordillera (Sierra de Moreno - Sierra del Medio) between 21° and 23° South, to the northeast of Antofagasta. Based on geological mapping and sedimentological studies of several geological sections, 1 ithostratigraphic columnar sections were established and interpreted with regard of facies and paleogeography. The continental, mostly red sandstones and conglomerates can be attribuited to two sedimentary sequences, differing in age and facies, which were deposited under different paleotectonic conditions. a) The Western Sequence (Kimmeridgian - Barremian -?Aptian). It is only found at the western flank of Sierra de Moreno. The sequence, about 5000 m thick, consists of fine grained sandstones showing fluvial-deltaic facies. Sedimentary structures indicate transport directions from E and NE. At its base, the sequence gradually develops from marine Jurassic sediments (Oxfordian and L. Kimmeridgian) and, at its top, it is conformably overlain by a volcanic sequence of "Mid-Cretaceous" age (110 - 95 Ma). The Western Sequence is equivalent with the middle and upper part of the Chacarilla Formation, while the overlying volcanic rocks correspond to the Cerro Empexa Formation, in the western part of the Quebrada Guatacondo. b) The Eastern Sequence (uppermost Cretaceous - Paleocene). It occurs along the Sierra del Medio. The sequence, about 1500 m thick, shows mostly coarse alluvial-fan deposits with transport directions from W and SW. It overlies, with an erosional unconformity, marine Jurassic sediments (Bajocian and Oxfordian) and it is conformably overlain by a volcanic sequence of Eocene age (55 - 38 Ma). The Eastern Sequence is equivalent with parts of the Purilactis Formation, outcropping at the western border of the Salar de Atacama. The overlaying volcanic rocks correspond to the Icanche Formation of the central part of the Sierra del Medio. According to the petrographic analyses, the Western Sequence can be derived from a recycled orogen. Its sediments were deposited in the transitional period between two tectonic regimes. Sedimentation started in the backarc area of the extinguishing and deforming ("Araucanic Phase”) Jurassic magmatic arc, situed in the actual Coastal Cordillera, and it stopped when a second magmatic arc developed during the ”Mid-Cretaceous”, in the former backarc basin. Also in the case of the Eastern Sequence, the provenance of the sediments is from a recycled orogen. Sedimentation, however, took place contemporaneously with the activity of a third magmatic arc, situated within the Chilean Precordillera, between the "Subhercynian or Peruvian Phase" of Late Cretaceous age and the "Incaic Phase" at the Eocene-Oligocene boundary. The sedimentary basin was probably connected with the backarc basin situated at that time in the Altiplano and Puna.