Caracterização espacial e temporal da deformação progressiva durante o crescimento orogênico: Exemplo dos Andes Fueguinos, sul da Argentina

Caracterização espacial e temporal da deformação progressiva durante o crescimento orogênico: Exemplo dos Andes Fueguinos, sul da Argentina

Os tecidos estruturais superpostos nos Andes foramguianos mais orientais revelam duas fases distintas e não coaxiais de deformação durante a transição do núcleo orogênico para a correia dobrada. Cada fase é caracterizada por diferentes condições metamórficas e orientações consistentemente diferentes, que permitem a correlação estrutural entre o núcleo orogênico e a correia dobrada interna. A primeira fase de deformação foi coeval com o metamorfismo regional atingindo facies greenschist superiores, e apresentou deformação simples do cisalhamento do porão (Paleozoico e Jurássico) e cobertura (Cretáceo) no topo da chapa sul-americana subestimada. A segunda fase desenvolveu-se durante a colisão da cunha orogênica com o arco de Río Chico, um promontório na placa de baixa temperatura; Esta fase foi caracterizada por colocação de chapa de impulso e formação de um duplex crustal, com elevação de rocha e conseqüente metamorfismo de baixa a baixa qualidade. O reforço contra o Arco do Río Chico é responsável pela mudança na orientação do encurtamento que distingue ambas as fases.

INTRODUÇÃO

Os cinturões orogênicos altamente deformados e metamorfoseados geralmente revelam uma história complexa de deformação progressiva caracterizada por mudanças significativas no estilo estrutural no espaço e no tempo (Holdsworth, 1990). Isso, obviamente, dificulta a correlação de diferentes fases de deformação entre o orógeno, uma vez que as estruturas sucessivas podem obliterar e / ou imitar as iniciais, dificultando assim uma separação adequada dos estádios tectônicos (Park, 1969, Williams, 1985). Além disso, a transição do cinturão central de um orogênio para o cinturão de inclinação do foreland geralmente envolve mudanças estruturais relacionadas à deformação em diferentes condições físicas. Assim, mesmo que as estruturas pertençam a uma única fase de deformação, isto é, elas se formaram coeventemente no cinturão central e no foreland respondendo a uma determinada deformação impostas, elas serão muito diferentes (Tobisch e Paterson, 1988; Passchier e Trouw, 2005). Por exemplo, a raiz de um impulso frágil no foreland deve mudar para uma zona de cisalhamento dúctil no interior profundo; ambas as posições no orogênio podem deformar simultaneamente, mas os tecidos estruturais desenvolvidos em cada um deles serão signitivamente diferentes.

Nosso trabalho nos andes foramguianos mais orientais revela estruturas superpostas que nos permitem restringir o tempo relativo de duas fases de deformação distintas e não coaxiais em um transecto que envolve a transição do núcleo orogênico para a correia dobrada. Estas estruturas, que envolvem tecidos estruturais associados ao metamorfismo regional durante o encurtamento inicial (primeira fase) e a maior pressão (segunda fase), foram elevadas durante o empilhamento da cunha orogênica e agora estão expostas na superfície da frente orogênica. Cada fase está relacionada a condições metamórficas particulares, bem como a uma orientação diferente da principal direção do encurtamento, que os torna facilmente discerníveis um do outro facilitando o estudo da deformação progressiva.

Neste trabalho, comparamos as estruturas formadas durante cada fase na correia central dúctil e na correia mais dobrável. Esta análise contribui para a compreensão da ligação entre ambos os domínios, as variações de deformação verticais e horizontais associadas à deformação de cisalhamento simples durante o crescimento orogênico e a progressão da deformação a partir do encurtamento inicial durante o metamorfismo regional e a imbricação da folha de impulso. Adicionalmente, mostraremos que a mudança notável na orientação do encurtamento entre ambas as fases provavelmente foi causada por condições de contorno durante o desenvolvimento da cunha orogênica.

2. Configuração geológica

O crescimento orogênico nos Andes Fueguianos ocorreu durante o fechamento da bacia do arco traseiro dos Rocas Verdes do Cretáceo precoce, formado acima da crosta continental esticada na margem SW de Gondwana (Dalziel et al., 1987). Fragmentos da bacia de Rocas Verdes agora são expostos dos Andes da Patagônia do sul até o extremo mais oriental da Terra do Fogo (Fig. 1A) (Caldero n et al., 2007; Olivero e Malumia n, 2008). A bacia foi cercada pelo oceano por um arco magmático ativo construído em cima da crosta continental. A margem do cratonward da bacia foi formada na crosta continental do Mesozoico inferior paleozoico. Essa crosta, juntamente com a fenda vulcânica-sedimentar jurássica e com porções de crosta oceânica básica, formou o porão das rochas sedimentares do Cretáceo precoce na bacia de Rocas Verdes (Fig. 1) (Dalziel et al., 1987; Caldero n et al., 2007; Olivero e Malumian, 2008).

O fechamento desta bacia durante o Cretáceo Superior, portanto, envolveu a colisão do arco magmático e a margem cratônica, com a deformação das rochas do Patozozoico-Cretáceo Antigo entre eles. Nos Andes Fueguianos, a colisão do arco-continente envolveu a indução da crosta oceânica da bacia do arco de trás e a subdução da margem cratônica (Fig. 1D) (Klepeis et al., 2010). O empuxo e o empilhamento de rochas crustais superiores na parte superior da placa inferior formaram uma grande pilha antiformal que se propagava em direção ao foreland em um cinto de inclinação (Fig. 1D) (Torres Carbonell e Dimieri, 2013). O último inclui o Rocas Verdes fi ll, bem como as sucessões sinorogênicas do Cretáceo-Neogene Superior de um sistema de bacia do Foreland chamado Bacia Austral (Magallanes) (Olivero e Malumia n, 2008, Torres Carbonell et al., 2017).

A substituição da pilha antiformal do porão, ou o principal duplex crustal (crosta continental paleozoica e relutamento jurássico), envolveu a exumação de rochas metamórficas de alto grau (facies de anfibolito superior) da crosta média no núcleo orogênico (Cordillera Darwin) ( Nelson et al., 1980; Kohn et al., 1993), que classificam para rochas metamórficas de fábricas greenschist ou inferiores. O metamorfismo acompanhou a deformação associada ao cisalhamento simples direcionado foreland durante a formação da cunha orogênica em cima da laje cratônica underthrusting (Fig. 1D) (Bruhn, 1979; Tanner e Macdonald, 1982; Torres Carbonell e Dimieri, 2013).

Um transecto através dos Andes Fueguianos expõe as chapas de empuxo do porão e o cinto de dobra do impulso formado a partir do Creme tardio até o Neogene adiantado, possibilitando estudar a ligação estrutural entre o núcleo orogênico metamórfico e a dobra interna cinto (Fig. 1C). Pesquisas anteriores sugeriram que o duplex no porão estrutural tem um menor desprendimento na crosta do meio (?) E um destacamento superior na base dos xistos do Cretáceo Inferior (Klepeis et al., 2010; Torres Carbonell e Dimieri, 2013; Torres Carbonell et al., 2017). A substituição das chapas de encosto do porão na parede de pé deste encadernamento transmitido duplex para a correia dobrada, acomodada acima do desprendimento do Cretáceo Inferior por dobras relacionadas ao impulso (Torres Carbonell et al., 2017). A deformação inicial das rochas de cobertura na frente do duplex crustal, na correia de dobra interna do impulso, ocorreu durante uma seqüência do Cretáceo tardio de encurtamento paralelo de camada e dobradura suave, com desenvolvimento de foliagens tectônicas penetrantes. Seguiu-se o Paleogene para a colocação precoce de Neogene de impulsos quebradiços, covalente com sedimentação na bacia do Foreland durante a propagação da deformação (Torres Carbonell et al., 2011, 2013, 2017). O encurtamento do Paleogene do Cretáceo Superior registrado no cinto de dobra-dobra é coexistente com a elevação e o descongelamento dos principais cavalos duplex no cinturão central, conforme sugerido pelos dados termochronologicos publicados (Kohn et al., 1995; Gombosi et al., 2009) e dados de proveniência das sucessões da bacia do Foreland (Olivero et al., 2003; Barbeau et al., 2009).