El Basamento de Los Andes de Edad Grenville Ramos 2009
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EL BASAMENTO DE LOS ANDES DE EDAD GRENVILLANA
Victor A. Ramos
Laboratorio de Tectnica Andina, FCEN, Universidad de Buenos Aires CONICET, Argentina
Traducido por:
Alcntara Quispe, Elvis Rubn; Arteaga Fernndez, Nora Melissa; Eugenio Carranza, Mildor Roiser;
Huamanta Tarrillo, Lenin; Manya Caruajulca, Jhony Isaias; Torres Lucano, Danny Lili.
RESUMEN
El anlisis del basamento de los Andes muestra fuertes anidades grenvillianas en la mayora de los asomos expuestos en los diferentes terranes desde Colombia a Patagonia. Los terranes tienen
diferentes historias, pero la mayora de ellos particip en el amalgamamiento del supercontinente de
Rodinia durante el Mesoproterozoico entre los 1.200 y 1.000 millones de aos. Despus de la
fragmentacin de Rodinia, algunos terranes quedaron del lado de Laurencia tales como Cuyania y
Chilenia, mientras que otros quedaron del lado de Gondwana. Algunos de ellos, una vez colisionados
con el cratn Amaznico permanecieron unidos, experimentando diversos episodios de rifting todo a
lo largo del Fanerozoico, tales como los terranes de Arequipa y Pampia. Otros fragmentos de
basamento fueron despegados en el Neoproterozoico y amalgamados nuevamente a Gondwana en el
Cmbrico inferior, Ordovcico medio o Prmico. Unos pocos fragmentos de basamento con edades
metamrcas prmicas fueron transferidos a Gondwana despus de la fragmentacin de Pangea procedentes de Laurencia. Algunos de ellos fueron parte de los terranes mexicanos presentes. Un caso
excepcional es el terrane de Oaxaquia que se despeg del margen gondwnico y es ahora uno de los
principales terranes mexicanos que colisionaron con Laurencia. Estos desplazamientos, despegues y
amalgamamientos indican una transferencia compleja de terranes entre Laurencia y Gondwana durante
los tiempos paleozoicos, controlados por reorganizaciones de las placas y cambios en el movimiento
absoluto de Gondwana.
2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.
1. INTRODUCCIN
La propuesta inicial de Moores (1991)
postul a travs de su hiptesis SWEAT que la
edad Grenville en Norte Amrica continu
tambin en el este de Gondwana, esto dio lugar a
una de las primeras reconstrucciones del sper-
continente de Rodinia presentado por Hoffman
(1991). Los nuevos avances en paleogeografa
por Hoffman (1991) desplaz al Bltico como el
margen conjugado de los Apalaches, y
encontrado al occidental de Gondwana como
contraparte del presente margen oriental de
Laurencia. En esta reconstruccin del cratn
Amaznico, basada principalmente en la
extensin del orgeno Sunsas del
Mesoproterozoico en su margen occidental, se lo
localiz como el margen conjugado de la
plataforma Grenvillle en los Apalaches. Esta
propuesta innovadora de la conexin entre
Laurencia y Gondwana abri casi 20 aos de
investigacin activa en el basamento Andino para
evaluar la validez de la extensin de un
basamento de edad Grenvillana en el oeste de
Sudamrica.
El propsito de este trabajo es revisar el
estado actual de la conexin Laurencia-
Gondwana basada en los conocimientos actuales
sobre la edad y la composicin de los diferentes
terranes1 que componen el basamento andino.
Los resultados presentados en la Fig 1, no slo
confirman las ideas de Hoffan, sino tambin
amplan el basamento de edad Grenville a lo
largo del presente margen occidental de Amrica
del Sur.
Con el fin de revisar los nuevos datos, las
conexiones Laurencia-Gondwana se dividieron
en tres etapas diferentes: (1) terranes
grenvillianos dejados en Amrica del Sur despus
de la ruptura de Pangea; (2) terranes derivados de
Laurencia y terranes para-autctonos de
Gondwana a lo largo del orgieno de Terra
Australis acrecionados durante el Paleozoico; y
1 Un terrano o terrano tectonoestratogrfico es el
nombre que reciben en la geologa los antiguos
fragmentos de corteza continental que fueron
suturados formando unidades mayores como cratones
o continentes.
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(3) terranes en edad Grenvilliana dejados en
Gondwana despus de la ruptura de Rodinia. Una
breve mencin tambin se har de los terranes
que se originaron en el occidente de Gondwana,
principalmente en Amrica del Sur, y fueron
finalmente acrecionados a Laurencia en tiempos
del paleozoico.
Fig. 1: Los diferentes bloques que componen el basamento pre-Andino de los Andes con indicaciones del
margen autctono propuesto de Sudamrica, basado en Ramos (2009) y diferentes fuentes discutidas en el texto.
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2. LOS TERRANES GRENVILLIANOS
DEJADOS EN SUDAMRICA LUEGO DE
LA ROTURA DE PANGEA
Existe cierto consenso relativo sobre el
encaje pre-andino entre Laurencia y Gondwana
(Fig. 2) en base a los datos paleomagnticos
fiables presentados por Pindell y Kennan (en
publicacin). Sin embargo, la ubicacin de los
diferentes bloques independientes que forman
Mxico y Amrica Central, que constituyen una
serie de terranes entre Laurencia y Gondwana es
todava materia de debate. Ellos han sido
discutidos por Keppie y Ortega -Gutirrez (1995,
2010), Keppie (2004), Weber et al. (2006, 2008),
Keppie et al. (2008a, b), entre otros.
En orden para evaluar las caractersticas y
composicin del margen conjugado de
Gondwana conservado en Amrica del Sur antes
de la formacin de Pangea, se requiere eliminar
los diferentes terranes acrecionados en tiempos
post-Trisicos. La actual configuracin tectnica
de los Andes del Norte se ilustra en la Fig. 3a.
Con el objetivo de reconstruir los mrgenes
continentales originales se deben tomar las
siguientes medidas: (Taboada et al, 2000; Cediel
et al, 2003) (1) para eliminar la acrecin del
Mioceno Medio de la microplaca de Panam
tambin conocido como terrane Choco (Duque-
Caro, 1990), que tiene una sutura a lo largo de la
margen oeste de la Cordillera Occidental y a lo
largo de los valles de San Juan - Atrato; (2) para
eliminar la acumulacin de la corteza ocenica
acrecionada durante ltimas tiempos del Cretceo
representados por los terranes de Pion-Dagua a
lo largo del sistema de fallas de Dolores-
Romeral de Colombia y Ecuador (ver la
discusin en Jaillard et al, 2005;. Vallejo et al,
2006), y finalmente para eliminar la acumulacin
de arco de islas se produjeron en tiempos del
Cretcico Inferior representados por los terranes
de Amaime, Peltetec, Raspas, y otros terranes
relacionados (ver detalles en Bosch et al, 2002;
Ramos, 2009).
El margen conjugado de Pangea se ilustra
en la Fig. 3b. Este margen no ha sido restaurado
totalmente, ya que falta la importancia
relacionada con el rifting trisico - jursico
durante la ruptura de Pangea como sugiere
Pindell et al. (1998), o por el acortamiento
significativo asociado con la deformacin Andina
como representada por Restrepo-Pace et al.
(2004), Corts et al. (2006). Sin embargo, como
la magnitud de ambos efectos es en el mismo
orden, el margen representado debe estar cerca de
la antigua margen conjugado de Gondwana que
se form Pangea .
La examinacin de este margen muestra
algunos datos interesantes. Hay una serie de
bloques de basamento constituido por rocas
metamrficas de finales de la era Paleozoica, que
estn situados a lo largo del margen proto-
continental y al oeste de los orgenos de los
principios del paleozoico identificados por
Restrepo y Toussaint (1982). Estos bloques se
conservan en la Cordillera Central de Colombia,
en la Cordillera Real de Ecuador y en la regin
de Amotape del norte del Per y sur de Ecuador.
El bloque del norte en Colombia ha sido
identificado como un terrane interesante por
Restrepo y Toussaint (1988), y conocido como el
terrane de Tahami. Las rocas metamrficas de
alto y bajo grado de El Retiro se han considerado
como Precmbricas (Restrepo y Toussaint, 1978),
hasta la reciente datacin de Ordez-Carmona y
Pimentel (2002) y Ordez - Carmona et al.
(2006), complementado con la datacin U-Pb en
circones de Vinasco et al. (2006) en los gneises
granticos Palmitas y Abejorral, que dieron
edades cerda de 275 Ma y las asociaciones con
Ar-Ar dieron edades de entre 240 y 215 Ma
relacionados a la rotura de Pangea.
Estos ortogneis y milonitas del Prmico
tienen una firma calco-alcalina y representan la
fusin de la corteza, probablemente producidos
en un ambiente de arcos volcnicos seguido de
una colisin importante y un colapso extensional.
Estas rocas estn en contacto tectnico con un
cinturn de anfibolitas garnetbearing, peridotitas
y dunitas estratificadas al este de Medelln (ver
ubicacin en la Figura 3b.), Que representan los
restos de un complejo ofioltico de posible edad
Prmica (Restrepo, 2003; Martens y Dunlap,
2003; Restrepo et al, 2009), re-trabajado durante
el evento de ruptura en el Trisico (Restrepo et
al, 2009)... Los indicadores cinemticos de las
anfibolitas foliadas muestran una convergencia
hacia el noreste (Pereira et al., 2006).
El contorno del terrane Tahami se prepar
tomando en consideracin las premisas de
Restrepo et al. (2008, 2009). Se interpreta como
una pieza de un terrane derivado de Laurencia,
asociado con el arco magmtico desarrollado en
algunos de los terranes de Mxico y Amrica
Central, probablemente con afinidades
grenvillianas.
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Fig. 2: Reconstruccin de Pangea con los indicadores de las rocas metamrficas del Paleozoico superior de
Sudamrica (Tahami, Tres Lagunas y Tahuin) involucradas en la deformacin del sur de Alleghanides (el encaje
de los continentes est vasado en Pindell y Kennan)
Fig. 3: (a) Ambiente tectnico actual de los Andes del norte basados en Aleman y Ramos (2000), Vallejo et al.
(2006); (b) Margen Post-Pangea antes de la acresin de los terranes ocenicos. Me: Ciudad de Medellin.
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Las rocas de alto grado de metamorfismo
expuestas en mrgenes tectnicas al sur del
terrane de Tahami en la Cordillera Real de
Ecuador , fueron interpretadas como posibles
fragmentos del basamento precmbrico del
Escudo de las Guayanas y correlacionados con
las rocas anlogas de la Cordillera Central de
Colombia (Pratt et al., 2005) . Estos gneises y
anfibolitas de Papallacta se interpretaron
parcialmente, ya sea como del Precmbrico o
Paleozoico (Herbert, 1977). Las rocas
metamrficas estn intruidas por los granitoides
foliados de Tres Lagunas y Jubones (Litherland
et al, 1994;.. Snchez et al, 2006), que forman un
gran cinturn grantico de tipo S que se extiende
a lo largo de la vertiente occidental de la
Cordillera Real. Estos granitos foliados estn
intruidos discordantemente por el batolito calco-
alcalino de Azafran, con edades U-Pb en circones
de 143 1 Ma (Noble et al., 1997). Aunque
muchos autores han correlacionado las rocas
metamorfoseadas con el terrane de Tahami, los
datos geocronolgicos son todava escasos. Las
edades AU -Pb de 227,3 2,2 Ma, obtenidas por
los afloramientos ms australes del granito de
Tres Lagunas es el nico control. Estas rocas,
tanto el granito Tres Lagunas y los gneis
migmatticos del Paleozoico, tienen edades del
modelo de placa (TDM) 1400-1600 Ma. (Noble
et al., 1997) similares a las rocas del terrane de
Tahami (Vinasco et al., 2006).
Estas rocas gnisicas y granitoides foliados
tambin estn expuestos en la regin Tahuin y
Amotape, delineando un bloque caracterizado por
los contactos tectnicos, inmediatamente al norte
de la deflexin de Huancabamba (Fig. 3b), lo que
fue interpretado por Feininger (1987), Mourier et
al. (1988) como un terrane alctono. Las
anfibolitas de Ro Piedras identificadas como una
intrusin mfica, junto con el complejo
metamrfico El Oro que se consideraban hasta
entonces Precmbricos, se dataron en 22117
Ma.; el plutn de Marcabel del tipo S y la
intrusin Limn Playa arrojaron edades de 227,5
0,8 Ma y 200 30 Ma (Noble et al., 1997).
Recientes dataciones de Ar-Ar en los ortogneis y
granitoides foliados ha arrojado edades de 227-
211 Ma (Vinasco, 2004;. Snchez et al, 2006). La
deformacin se interpreta como resultado de una
colisin que tuvo lugar durante el Prmico segn
lo establecido por dataciones sensible de U/Pb de
alta resolucin de iones (SHRIMP) y dataciones
Ar-Ar del evento metamrfico que afect al
macizo Illescas (Cardona et al., 2008) Este
macizo representa la extensin ms austral del
difunto cinturn metamrfico paleozoico lo largo
de la costa noreste de Per. Es interesante
remarcar que el pico metamrfico en estos
basamentos Sudamericanos es ms joven que el
pico metamrfico registrado ms al norte en el
Alleghanides. Este metamorfismo ms joven
tambin se registra en los terranes de Mxico y
Amrica Central, que pueden indicar que el cierre
del Ocano Rheico se produjo por primera vez en
el norte entre Laurencia y Gondwana (hoy el
noroeste de frica), y ms tarde en el Prmico
Tardo en el sur, con la participacin de una serie
de terranes situados entre Laurencia y Amrica
del Sur (como parte de Gondwana en ese
momento). Algunos autores han interpretado
estos macizos antiguos como acreciones en un
orgeno de acrecin (ver Cardona et al., 2008,
2009b).
Esas edades trisicas se interpretan como
asociadas con la fusin de la corteza durante el
colapso del orgeno sureo de Alleghanides y
posterior desmembramiento de Pangea (Alemn
y Ramos, 2000; Cediel et al, 2003; Martin-
Gombojav y Winkler, 2008). Ramos (2009)
propone que el terrane de Tahuin de Feininger
(1987) colision contra el margen de Gondwana
en el Prmico, posiblemente como parte del
terrane de Mesoamrica, y se qued en el lado
Gondwana despus de la desintegracin de
Pangea. Como evidencia parcial de su origen de
Laurencia, los anlisis de multigrano de circn de
los granitoides de Tres Lagunas sugieren la
presencia de una herencia de edad Grenvilliana.
Los datos de istopos de Nd tambin
indican que los protolitos del Meso-proterozoico
pueden haber contribuido a las rocas gneas Tres
Lagunas y Tahuin. Segn el modelo TDM
calculado a partir de los datos de Harrison
(1990), Aspden et al. (1992) para los granitoides
Tres Lagunas y Marcabel, junto con la paragneis
representan potenciales protolitos a los granitos
de tipo S, rango de 1300 a 1600 Ma (Noble et al.
, 1997 ).
Los fragmentos continentales pueden haber
sido transferidos entre las Amricas durante la
ruptura de Pangea, segn lo sugerido por las
pruebas de istopo de U-Pb y Sm-Nd en Mxico.
Segn Yaez et al. (1991) el rea de la fuente
ms probable de esta corteza es el terrane
Grenvilliano de Oaxaca basado en las edades
TDM de granitoides y sedimentos pre-
Carbonferos de Acatln, y la edad del basamento
-
de Oaxaca. Estas relaciones fueron confirmados
por estudios recientes de Keppie et al. (2008a, b)
Weber et al. (2008 ), que muestran claramente las
fuertes afinidades con una fuente del cratn
Amaznico de sus circones detrticos, y a edades
Grenvillianas de los principales terranes Meso-
americanos , trmino acuado por Keppie (2004)
para incluir la totalidad o parte de los terranes de
Oaxaquia, Mixteca y Chorts (vase el anlisis
del Keppie y OrtegaGutirrez, 2010).
Sobre la base de las afinidades en los
circones heredados y detrticos del terrane de
Mesoamrica, sus edades modelo de Nd TDM,
anlogas al grado metamrfico de edades de
Prmico al Trisico y la fusin parcial de estos
bloques de la corteza, un slido anlisis puede
tambin ser propuesto para los terranes Tahami,
Tres Lagunas y Tahuin de posible edad del
basamento Grenvilliano. Estos terranes, junto con
el terrane Mesoamericano, se encuentran a lo
largo del margen oriental de Laurencia que
colision contra Gondwana para formar Pangea.
3. TERRANES DE LAURENCIA Y
GONDWANA A LO LARGO DEL
ORGENO TERRA AUSTRALIS
ACRESIONADO DURANTE EL
PALEGENO
Varios terranes han sido identificados a lo
largo del margen occidental de Gondwana
exterior del margen continental Neoproterozoico
(fig. 4). Este margen tena una compleja historia
de subduccin desde la ruptura de Rodinia, y
estuvo abierta al ocano de Iapetus durante la
mayor parte del Paleozoico. Los fragmentos
continentales separados de Gondwana despus
que el continente amalgamado Africano pan-
Brasiliano fuera acrecionado durante el
Paleozoico inferior para formar el orgeno Terra
Australis (Cawood, 2005). La parte norte del
orgeno Terra Australis particip del cierre del
ocano Rheico, cuando el terrane de Amrica
central, ya amalgamado con Laurencia colision
con el norte de Sudamrica (vase la discusin de
Ramos, 2009) .
Fig. 4: Segmento del sur de la orogenia Terra Australis mostrando los terranes acrecionados durante los
primeros y ltimos tiempos del Paleozoico (modificado de Cawood, 2005). Las reas oscuras dichos terranes
representan afloramientos actuales del basamento.
-
La sucesin de la amalgamacin de los
terranes, rifting, y la posterior acrecin que llev
a la construccin del margen continental actual
de Amrica del Sur fue interpretada como el
resultado de la reorganizacin global de las
placas tectnicas que afect a Gondwana
(Ramos, 2008a). El movimiento absoluto de
Gondwana produjo una serie de regmenes
extensionales y compresivos, almacenados en el
registro geolgico de estos terranes.
Los terranes que actualmente estn
formando el basamento de los Andes se pueden
dividir en dos grandes grupos, los terranes para-
autctonos y los exticos.
3.1 Los terranes para autctonos
Hay algunos bloques continentales
acrecionados al margen del cratn amaznico
durante el amalgamiento de Rodinia en tiempos
del Mesoproterozoico como parte de la orogenia
Grenville-Sunsas. Un episodio de rifting ms
tarde llev en algunos casos a la formacin de
nueva corteza ocenica, separando los terranes
anteriores de la Amazonia. Una breve descripcin
de estos terranes se presenta desde el norte hasta
el sur (coordenadas actuales).
3.1.1 El terrane de Mrida
Este bloque continental constituye el
basamento de los Andes venezolanos. Fue
identificado como un terrane que choc contra el
proto-margen de Gondwana durante los tiempos
finales del Ordovcico segn Bellizzia y Pimentel
(1994), Alemn y Ramos (2000). Un arco
magmtico temprano del Paleozoico fue
desarrollado en el lado Gondwana sobre los
ortogneis de edad Brasilianos conservado en el
bloque Caparo. Estas rocas gneas han heredado
circones de edad Grenville (ver Cardona et al.,
2009a). El basamento de Mrida est compuesto
por rocas metamrficas intruidos por granitos del
Carbonfero Temprano y Prmico. No hay
estudios isotpicos disponibles en el basamento
de este terrane. El arco magmtico se desarroll
durante el cierre del Ocano Rheico antes de la
colisin entre el terrane Maya para formar
Pangea (Cardona et al, 2006;.. Weber et al,
2007).
3.1.2 El terrane de Chibcha
Este bloque de basamento continental (Fig.
5) se defini por Restrepo y Toussaint (1982,
1988), y considerado por Forero-Surez (1990),
como un bloque derivado de Amrica del Norte.
El lmite con la Gondwana autctona recorre la
falla de Borde Llanero, donde hay evidencia de
restos ofiolticos (Cceres et al, 2003;. Ramos,
2009). Hay buena evidencia de un basamento
Grenvilliano a lo largo del este de la Cordillera
Central y la Cordillera Oriental (Restrepo-Pace et
al, 1997;.. Cordani et al, 2005; Jimnez et al,
2006.). Algunos autores consideran este terrane
como autctono, mientras que otros lo consideran
para-autctona (vase la discusin en Alemn y
Ramos, 2000;. Cardona et al, 2009a). Este terrane
colision contra Gondwana durante la formacin
de Rodinia, y posteriormente se separado de
Gondwana para colisionar de nuevo en el
Paleozoico temprano (Forero-Surez, 1990;
Alemn y Ramos, 2000; Cordani et al, 2005.).
3.1.3 El terrane de Paracas
A lo largo de la Cordillera Oriental de Per
hay rocas plutnicas, metamrficas y meta-
sedimentarias que han sido estudiadas en la
Cordillera de Maran por Cardona et al. (2005,
2007), Cardona et al. (2009b), Chew et al.
(2007). Estos autores reconocen un arco
magmtico de edad del Ordovcico temprano-
medio, que se deform hace 475 Ma, segn se
infiere por la edad del metamorfismo. Chew et al.
(2007) sugirieron que el origen de este arco fue
relacionado a la presencia de golfo costero
original en el margen de Gondwana occidental
durante el Paleozoico inferior. El golfo ocenico
se sugiri para explicar su presencia a 400
kilmetros de distancia de la trinchera actual del
frente magmtico del Ordovcico. Con el fin de
calcular la distancia en el Ordovcico, es
necesario agregar al menos de 100 km de la
corteza eliminada por la erosin de la subduccin
en el margen (200 km es el retiro promedio de la
trinchera peruana asumido por Von Huene y
Scholl, 1991), adems de un acortamiento andino
mnimo de 175 km (Introcaso y Cabassi, 2002),
que se traducen en una distancia restaurada de
675 km. A esta distancia no es posible generar un
arco magmtico tal como se identifica en el
macizo del Maran. Por otra parte, Ramos
(2008a) favoreci la hiptesis de que esta zona
fue ocupada por un bloque de basamento, el
terrane para-autctono de Paracas, que colision
durante los ltimos tiempos de la etapa temprana
del Ordovcico contra el margen de Gondwana.
Este bloque de basamento metamrfico
continental se encuentra en terrenos cubiertos por
gruesas secuencias ms jvenes, pero se puede
observar en la plataforma continental como en el
Alto de Paracas (Ramos y Alemn, 2000). La
presencia de este basamento silico (de
-
composicin de slice y aluminio) en la
plataforma martima del centro de Per, al norte
de la deflexin de Abancay en el paralelo ~14 S,
entre las localidades de Paracas y Trujillo, est
bien identificado por los datos gravimtricos y de
refraccin ssmica. Los datos muestran una alta
densidad (2.7 a 2.8 g/cm3) y de alta velocidad
ssmica (5,9 a 6,0 km/s) de una dorsal continental
continua (Thornburg y Kulm, 1981; Atherton y
Webb, 1989), expuesta en las islas de Las
Hormigas de Afuera en la misma latitud que
Lima. Tambin se le ha intersectado en algunos
pozos de exploracin en la latitud de Trujillo
(Ramos, 2008a).
Fig. 5: Reconstruccin del Paleozoico temprano en el margen de Gondwana antes del desprendimiento de los
terranes de Oaxaquia (y Mixteca?). Cabe resaltar la falta de acrecin de los terranes del basamento de edad
Grenvillana entre las terranes de Chibcha y Paracas en Sudamrica (basado en Ramos, 2009. Compare con la
localizacin de las terranes de Maya y Chortis propuesta por Weber et al.(2008) y Cardona et al. (2006). Los
terranes de Mixteca y Chortis fueron usados de las definiciones de Kepple (2004). Las reas oscuras en los
terranes y las reas circundantes representan los principales basamentos inliers (terrenos antiguos rodeados
por terrenos ms recientes) Precmbricos y las reas achuradas representan afloramientos del basamento
Paleozoico.
3.1.4 El terrane de Oaxaquia
El desprendimiento de un bloque de
basamento de la margen peruana al norte de la
deflexin de Abancay, puede explicar las
afinidades geolgicas del terrane Oaxaquia con
esta parte del margen de Gondwana (Keppie y
Ortega-Gutirrez, 1995; Ramos y Alemn, 2000).
Un lugar ms al sur a lo largo del margen se ve
favorecido en la presente interpretacin, basado
en el contraste entre la tpica fauna de Gondwana
en Oaxaquia, con la fauna Avaloniana de la
plataforma de los Andes del norte. Los
carbonatos del Cmbrico de Colombia se
caracterizan por el Paradoxides, un trilobite
Avaloniano clave (Ramos, 2009), lo que descarta
-
la propuesta de considerarlo como adjunto al
presente el margen colombiano o venezolano
Los terranes de Arequipa y Oaxaquia
comparten un alto grado metamrfico en sus
basamentos de edad Grenville y similares
trilobites nicos de Gondwana descritos por
Moya et al. (1993), Ortega Gutirrez et al. (1995)
Snchez - Zavala et al. (1999), que son diferentes
de la fauna tpica Laurenciana. Adems , la
evolucin geolgica de Oaxaquia y Arequipa
presenta muchos eventos comunes como la edad
del principal magmatismo de arco, la presencia
de anortositas grenvillianas, el pico de
metamorfismo, la composicin isotpica, y su
cubierta Paleozoica temprana (Ramos, 2009;
Keppie y Ortega-Gutirrez, 2010) .Los circones
detrticos de la cubierta sedimentaria actual del
terrane Oaxaquia (Fig. 6) confirman las
afinidades con Gondwana y muestran
probabilidad de edad Mesoproterozoico pico de
993 Ma y un grupo subordinado de ~472 Ma
(Edad Ordovcico;. Gillis et al, 2005). El pico
principal coincide con la Edad Baja grenvilliana
de la regin de la Cordillera Oriental (Miskovic
et al, 2009.), y el pico menor coincide con la edad
de la Cordillera del cinturn plutnico-
metamrfico del Maran (Chew et al, 2007;.
Cardona et al. , 2009b). A raz de la colisin del
bloque de Paracas con el margen en el
Ordovcico Medio, el terrane Oaxaquia se separ
de Gondwana en tiempos de Ordovcico Tardo -
Silrico y se conserva en el centro de Mxico
(Keppie y Dostal, 2007).
Fig. 6: Circn detrtico de la cubertura Cambriano-
Ordovcico del terrane Oaxaquia y sus cristales de
basamento subsecuentes (modificado de Gillis et al.,
2005). Se puede comparar la distribucin con los
circones inherentes del Meso-proterozoico del
complejo del Maran en la fig. 1.
Al norte de la ubicacin propuesta de los
terranes de Paracas y Oaxaquia, hay espacio para
reconstruir el margen con la parte del basamento
del terrane de Mesoamrica, como el terrane
chorts entre otros (Keppie et al., 2008a, b). Los
terranes de chorts y mixtecas tienen afinidades
isotpicas geocronolgicas y de circones
detrticos (Snchez- Zavala et al., 2008) con el
cinturn de edad Grenvillana de Amrica del Sur
descrito por Bettencourt et al. (2009), Teixeira et
al. (2010). Los circones mayores del terrane de
Mesoamrica podran haberse derivado del cratn
Amaznico como propone Keppie (2004), Weber
et al. (2006), Keppie y Ortega-Gutirrez (2010),
entre otros, pero con una posicin cerca de la
actual costa distal de Ecuador.
3.1.5 El terrane de Arequipa
Este terrane propuesto en el basamento
Andino por Cira et al. (1982) fue considerado
tanto como un bloque de basamento extico
como para-autctono. La ocurrencia de un
basamento de edad Grenvillana fue establecido
por Wasteneys et al. (1995), quien identific dos
dominios con diferentes edades metamrficas a
lo largo de la costa de Per: el ortogneis de
Quilca datado en c. 1198 4 Ma y las rocas de
alto grado de Mollendo datadas en c. 970 Ma.
Estos datos se complementan con nuevos datos
geocronolgicos de Wrner et al. (2000), Loewy
et al. (2004), que reconocieron un protolito
mayor en el segmento ms al norte con
magmatismo y metamorfismo ms antiguos entre
1,9 y 1,8 Ga. Los circones inherentes en ambos
dominios sugieren una edad de c. 1900 Ma para
el protolito del Macizo de Arequipa, segn lo
indicado por las edades anteriores.
El eje del arco plutnico y metamrfico
Ordovcico reconocido en el Macizo del Maran
est desplazado hacia el sudoeste, continuando a
lo largo del margen occidental del stano
Arequipa (Chew et al., 2007). Aqu, fueron
documentados un arco magmtico Ordovcico y
un importante metamorfismo, por Loewy et al.
(2004) antes de la intrusin de granodioritas
masivas hace 473 Ma. Estas rocas se emplazaron
en el basamento de edad Grenvillana (Loewy et
al, 2003, 2004;. Chew et al, 2008), que tiene
afinidades isotpicas y geocronolgicas con el
terrane de Oaxaquia. Este bloque no se separ del
cratn amaznico durante el Ordovcico, pero
una cuenca de tras-arco se desarroll a lo largo de
la vieja sutura Mesoproterozoica (Sempere, 1995;
Daz-Martnez et al, 2000). Esta rea episutural
registr una zona de debilidad continua, donde se
emplazaron granitos en el Paleozoico tardo, en el
Oligoceno temprano y Mioceno durante los
regmenes extensionales, e incluso control la
-
delaminacin cortical en los finales del
Cenozoico (Jimnez y Lpez- Velsquez, 2008;
Beck y Zandt, 2002).
3.1.6 El terrane de Antofalla
Las rocas del basamento expuesto en el
noroeste de Argentina y el norte de Chile (Fig. 7)
han sido reconocidas como un terrane
acrecionado asociado al terrane de Arequipa
(Ramos, 1988;. Forsythe et al, 1993; Casquet et
al, 2008). Existe algunas evidencias de rocas de
edad Grenvillanas las escasas exposiciones de
este basamento metamrfico (vase Ramos,
2008a;. Van Staal et al, 2009). Sin embargo, la
historia del Paleozoico temprano de este terrane
era diferente de la de Arequipa, como la
formacin de rocas ocenicas entre este bloque y
el proto-margen de Gondwana en el Ordovcico.
La mejor evidencia de estas rocas se expone en la
Sierra de Calalaste en el sur de la Puna. All, una
serie de rocas ofiolticas interpretada como com
del pre-Ordovcico por Zimmerman et al. (1999)
o Precmbrico por Coira et al. (2009) han sido
datados recientemente como de edad del
Ordovcico por Pinheiro et al. (2008) por un
anlisis de U-Pb en circones. Este cinturn
contina ms al norte en la zona de Pocitos, tal
como propone Allmendinger et al. (1982). Estas
rocas ocenicas se desvanecen en el norte, donde
slo se perciben por una anomala gravimtrica
slida cerca de la frontera con Bolivia (Gangui ,
1998) . Al norte de esa zona, no hay evidencia
clara de rocas ocenicas que separen el bloque
del norte de Antofalla y el terrane de Arequipa en
el tiempo del Paleozoico.
Fig. 7: Los terranes de Arequipa y Antofalla considerados como bloques independientes de edades Grenvillanas
re-acrecionados al proto-margen de Gondwana durante los tiempos del Ordovcico (modificado de Ramos,
2009). Se resalta la cuenca epi-sutural desarrollada en el Paleozoico temprano a lo largo de la sutura
Grenvillana entre los terranes de Arequipa, Antofalla, Amazonia y Pampla que define una triple juntura en
Sucre.
-
3.1.7 El terrane de Famatina
Al principio, este terrane fue propuesto
como un bloque de arco de islas acrecionado al
terrane de Pampeana por Astini (1998), pero fue
interpretado posteriormente como un trozo
atenuado de corteza acrecionado al margen
continental en el Ordovcico como parte del
orgeno acrecionador de Terra Australis
(Quenardelle y Ramos, 1999; Astini y Dvila,
2004; Cawood, 2005). Estas propuestas fueron
parcialmente realizadas con los datos
paleomagnticos de Conti et al. (1996), que
coincide con la base de datos paleomagntica
actualmente ms robusta de dicha zona
(Spagnuolo et al., 2008). Estos autores proponen
una gran rotacin segn las agujas del reloj para
cerrar la cuenca ocenica de tras-arco, propuesta
por Miller y Sollner (2005), que se desarroll
entre Famatina y Pampia .
Fig. 8: Ambiente tectnico principal de Patagonia con la localizacin de las suturas propuestas con Gondwana
(modificado de Ramos, 2008b), Ver la localizacin de los macizos de Somn Cura y Deseado, discutidos en el
texto y su posicin relativa con las islas Malvinas.
-
Los estudios de Casquet et al. (2006, 2008)
identificaron el terrane de Maz al oeste de Sierras
Pampeanas. Este es otro terrane menor
acrecionado incluido aqu como parte del terrane
de Famatina (segn Ramos, 2009).
Estudios recientes sobre el cinturn de
Famatina indican que las fuentes de Pampeana
(~520 Ma), Brasiliano (~635 Ma), y el tpico
Grenville (ca. 1000 y ~1200 Ma) estaban
relativamente cerca de la cuenca del Famatina
durante la sedimentacin de las formaciones del
Negro Peinado y Achavil (Collo et al., 2009).
Esta suposicin se basa en las edades detrticas
extradas de las sucesiones de rocas inmaduras en
gran medida de la cubierta inferior, junto con la
ausencia de desplazamientos de transversales
dentro de este segmento. Esta fuente de edad
Grenvillana es una caracterstica comn en la
mayora de las secuencias del centro oeste de
Argentina que muestran edades frecuentes del
Meso-proterozoico.
Algunos autores han propuesto un fuerte
vnculo entre Arequipa, Antofalla y Sierras
Pampeanas occidental basado en la aparente
continuidad de sus basamentos, que comparten
una edad comn Grenvillana (Omarini et al,
1999;. Casquet et al, 2006, 2008). Sin embargo,
otros estudios como los anlisis de Rapela et al.
(2010), confirman la edad Grenville del
basamento de Famatina y las diferencias
isotpicas con el basamento de Pie de Palo del
terrane de Cuyania.
3.1.8 El terrane de Pampia
Esta terrane es un bloque cratnico
acrecionado al cratn Amaznico (Fig. 7) durante
una orogenia de edad Grenvillana conocida
localmente como la orogenia Sunsas (ver
Teixeira et al., 2010 y Bettencourt et al., 2009).
Fue propuesto por Ramos y Vujovich (1993)
como parte del anterior terrane de Pampeana mal
definido (Ramos, 1988). Los lmites de este
terrane son algo difciles de establecer debido a
una cubierta Cenozoica de gran espesor. La
reconstruccin paleogeogrfica ms precisa con
los cratones vecinos es la reconstruccin de Brito
Neves et al. (1999), que identific la importancia
de este gran bloque cratnico. Trabajos
posteriores, como los esquemas de Krner y
Cordani (2003), Cordani y Teixeira (2007), Fuck
et al. (2008), reconocieron la importancia que
tena el alineamiento Trans-brasiliano como una
estructura principal en la delimitacin de su
frontera oriental. Sin embargo, el problema sigue
existiendo ya que los datos recientes han
demostrado que el Ro Apa es un fragmento
cratnico amalgamado con el cratn del
Amazonas en tiempos del Mesoproterozoico
temprano (Cordani et al., 2009).
Escayola et al. (2007) presentaron
evidencia de que la parte occidental de este
terrane tiene una fuerte fuente de edad
Grenvillana apuesta a una fuente del Brasiliano
en su margen occidental (coordenadas actuales).
Los estudios realizados en circones
detrticos de la cubierta del terrane Pampia y las
zonas circundantes produjeron notables picos de
edad Grenvillana: en la cubierta de la Sierra de
Los Llanos, (921-1230 Ma , Dvila et al, 2007)
en la cubierta Pampia sur (950-1100 Ma , Ramos
et al, 2008a); en el margen oeste de Pampia en el
cinturn Puncoviscano (1000-1100, Hauser et al.,
2009), y en el margen occidental central de
Pampia (1000-1200 Ma, Ramos et al., 2008a,b),
entre muchos otros. Estas edades Grenvillanas se
correlacionaron con el cinturn Sunsas en Brasil
(Adams et al., 2008), pero hay algunas
diferencias notables entre los dos cinturones. Las
fuentes de edad Grenvillana de Pampeana tienen
una firma ms juvenil como se infiere de los
valores positivos de circn HF (6-9) obtenidos
por Hauser et al. (2009), Tunik et al. (en
preparacin). Hay un contraste importante con el
reciclaje de la corteza observado en el cinturn
Sunsas en estas edades (ver Bettencourt et al.,
2009 y Teixeira et al., 2010).
El terreno Pampia formaba parte del
supercontinente Rodinia durante tiempos
Mesoproterozoico con un reino ocenico
Neoproterozoico en su lado oriental , conocido
como el Ocano Pampeana (Dalziel, 1992;
Krner y Cordani, 2003;. Cordani et al, 2009) o
el Ocano Clymene (Trindade et al., 2006). Este
ocano separaba el terrane pampeana del Ro de
La Plata Cratn (Rapela et al., 2007).
3.1.9 El terrane de Patagonia
Durante muchos aos, la Patagonia era
considerado un terrane sospechoso acrecionado a
Gondwana en tiempos del paleozoico (Ramos,
1984). Estudios recientes han demostrado la
existencia de dos cinturones magmtico-
metamrficos (Fig. 8), que fueron interpretados
como arcos magmticos del Paleozoico tardo
(Pankhurst et al, 2006;. Ramos, 2008b). La zona
norte, expuesta en el macizo de Cura Somun,
tiene un cinturn magmticos y metamrfico con
-
zircones heretpicos de edades Grenvillanas
(Pankhurst et al., 2001). La zona sur, expuesta en
el Macizo del Deseado, tiene rocas metamrficas
con zircones heredados de edades entre 1000 y
1060 Ma (Pankhurst et al., 2003), similar a la
edad obtenida en Cabo Belgrano (Cabo
Meredith) en las islas Malvinas (Falkland) segn
Cingolani y Varela (1976). Estas regiones
parecen ser la fuente de los circones detrticos
estudiados por Herv et al. (2003) en el prisma de
acrecin de la Patagonia, donde las fuentes de
edades Grenvillanas se detectan con frecuencia.
Fig. 9: El terrane compuesto de Cuyania formado por la acrecin de los terranes de Pie de Palo y de
Precordillera durante los tiempos del Mesoproterozoico como parte de Laurencia que finalmente colision
contra Gondwana en el Ordovcico (modificado de Ramos et al., 1998).
-
Aunque no hay todava una cantidad
significativa de datos, parece que la Patagonia en
su conjunto podra haber sido parte de Rodinia.
Este terrane se dividi durante la ruptura de
Rodinia, fue posteriormente acrecionado al
margen de Gondwana durante la poca del
Neoproterozoico. Patagonia se someti etapas de
rifting a principios del Paleozoico y finalmente
fue re- acrecionado a Gondwana durante el
Prmico (vase Ramos, 2008b; von Gosen, 2009,
para ms detalles).
3.2 Los terranes exticos
Hay dos bloques que formaban parte de
Laurencia y fueron acrecionados a Gondwana
durante el Paleozoico. Estos bloques son
conocidos como el terrane compuesto de Cuyania
(Ramos et al., 1998) y el terrane de Chilenia
(Ramos, 1984).
3.2.1 El terrane de Cuyania
Este terrane compuesto (fig. 9) tambin se
conoce como Precordillera (Astini et al, 1995,
1996), aunque este terrane abarca diferentes
zonas y diferentes conceptos de acuerdo con
varios autores (vase Finney , 2007;. Thomas y
Astini, 2003, entre otros).
El basamento de Cuyania est compuesto
por rocas Grenvillanas que constituyen la
prolongacin hacia el sur del sistema de los
Apalaches en el golfo costero de Ouachita
(Thomas y Astini, 1996). Este basamento y su
cubierta sedimentaria comprenden uno de los
terrenos ms estudiados en el margen continental
(ver Vujovich et al, 2004;. Thomas y Astini,
2003). Existen numerosos estudios sobre la
bioestratigrafa, geocronologa, la composicin
isotpica, la paleoclimatologa y
paleomagnetismo que muestran una de las
historias de acrecin mejor documentadas de
Gondwana. Su basamento est compuesto por
rocas juveniles formadas en un arco intra-
ocenico (Kay et al, 1996;. Vujovich y Kay,
1998), con caractersticas similares a los
basamento de Las Sierras Pampeanas
Occidentales. La edad sobre la base de zircones
U-Pb vara en 1000-1200 Ma en diferentes
sectores de Cuyania (McDonough et al, 1993;.
Kay et al, 1996;.. Casquet et al, 2001;. Sato et al,
2004; Vujovich et al. , 2004). Los datos
paleomagnticos (Rapalini y Astini, 1998), as
como los Olenellus y la fauna relacionada
(Benedetto, 2004) indican una procedencia desde
Laurencian. La falta de eventos metamrficos
Pampeanos o Brasilianos en el basamento de
Cuyania indican que este terrane no ha sido parte
del amalgama Neoproterozoica de Gondwana.
3.2.2 El terrane de Chilenia
Este terrane se defini por Ramos et al.
(1986) y est poco expuesto a lo largo del eje
principal de la Cordillera de Los Andes
(Mpodozis y Ramos, 1990).
Fig. 10: Localizacin de las muestras en los inliers
del basamento de Chilenia datados por Ramos y Basei
(1997a,b), y las exposiciones del basamento del
complejo de Guarguarz estudiado por Willner et al.
(2009).
Una de las mejores exposiciones se
conserva en el Cordn del Portillo, en el centro
oeste de Argentina (Fig. 10). Rocas metamrficas
de alto grado estn expuestas al oeste de las rocas
ofiolticas que separan Cuyania de este terrane.
Hay estudios preliminares geocronolgicos en
zircones que arrojaron edades U-Pb entre 1060 y
1080 Ma (Ramos y Basei, 1997a, b). El espectro
de edad de los zircones detrticos del Complejo
Guarguarz situado a lo largo del margen
occidental de Cuyania, y la temprana edad de
-
depositacin Paleozoica supuesta de sus meta-
sedimentos sugieren que su fuente principal era el
terrane de Cuyania. Estos sedimentos fueron
subducidos a lo largo de la zona de sutura entre
Cuyania y Chilenia formando el Complejo de
colisin Guarguarz HP (Massonne y Caldern,
2008). Este hecho contrasta con las sugerencias
anteriores de Lpez y Gregori (2004) que el
Complejo Guarguarz representara el complejo
de acrecin correspondiente al arco magmtico
Famatiniano (Willner et al., 2009). Este ltimo
estudio muestra zircones detrticos con un pico
Grenvillano dominante entre 1098 y 1228 Ma,
probablemente derivados del basamento de
Cuyania (ver ms detalles en el Lpez de
Azarevich et al., En redaccin). Con base en estas
evidencias escasas se interpreta que los inliers de
Chilenia podran ser parte de Laurencia, aunque
no hay suficientes exposiciones estudiadas a lo
largo del margen continental para confirmar esta
afirmacin.
4. OSERVACIONES FINALES
La breve descripcin de los diferentes
bloques que constituyen el basamento de la
Cordillera de Los Andes muestra una compleja
historia de acrecin, desprendimiento y re-
acrecin. La persistencia de la edad Grenville en
los zircones heredados, as como en las edades
metamrficas grabadas en varios terranes desde
Colombia hasta el norte de Chile y Argentina,
muestran claramente que la mayor parte de estos
bloques fueron parte del conjunto de Rodinia (Li
et al., 2008). Con base en las caractersticas
isotpicas y geoqumicas, junto con los datos
geolgicos geocronolgicas y otros, es evidente
que despus del rompimiento de Rodinia algunos
bloques se quedaron como parte de Laurencia.
Cuyania y posiblemente Chilenia estn dentro de
este grupo, y fueron amalgamados,
respectivamente, en el Ordovcico y el Devnico
tardo al proto-margen de Gondwana.
Algunos otros terranes fueron dejados en
Gondwana, como por ejemplo el de Arequipa y
de Pampia. La sutura entre Arequipa y la
Amazonia se ha ido reactivando
extensionalmente durante el Paleozoico temprano
y el Paleozoico tardo, pero Arequipa nunca fue
separada de nuevo de Amazonia. Esta sutura se
mantiene como una zona de debilidad y control
la extensin en el Oligoceno, el emplazamiento
de varias rocas granticas en la poca del
Mioceno inferior y hasta la localizacin de la de-
laminacin de la corteza en el Cenozoico tardo
en el altiplano Boliviano. Pampia permaneci
unida a la Amazonia despus de la amalgamacin
de Rodinia, y durante el Paleozoico y principios
del Neoproterozoico se atenu extensionalmente
formando el aulacgeno Tucavaca.
Otros terranes que han sido parte de
Rodinia tambin fueron dejados en el lado
Gondwana como Chibcha, Paracas, Antofalla, y
posiblemente la Patagonia. La mayor parte de
estos terranes fueron separados parcialmente la
formacin de una cuenca ocenica en el
Neoproterozoico, pero ms tarde se amalgamaron
de nuevo hasta al margen. La escasez de rocas
magmticas en el Neoproterozoico y Cmbrico
inferior, junto con una fuerte deformacin
relacionada con la orogenia Pampeana marca este
episodio. Estas suturas se han reactivado en el
Paleozoico; algunas rocas ocenicas se han
generado y se han sido subducidas en el
Ordovcico, para finalmente ser amalgamadas,
como parte de la orogenia del Famatiniana.
La ltima transferencia entre los terranes
de Laurencia y Gondwana se produjo en los
ltimos tiempos del Paleozoico como parte de la
orogenia de Alleghanian, cuando algunos bloques
menores como los terranes de El Tahami, Tres
Lagunas y Tahuin fueron dejados en Gondwana
despus de la ruptura de Pangea.
Estos eventos tectnicos a lo largo del
orgeno de acrecin Terra Australis parecen ser
el resultado de la reorganizacin global de las
placas tectnicas asociado a los cambios en el
movimiento absoluto de Gondwana, que
controlaban la superposicin de regmenes
extensionales y de compresion a lo largo del
margen.
AGRADECIMIENTOS
El autor agradece al Gr. Umberto Cordani
(U.S.P.) y el Dr. Cesar Casquet (U.C.M.) por la
oportunidad de presentar esta corta sntesis de los
diferentes terranes del basamento de los Andes.
El Dr. Jorge Julin Resprepo y un crtico
annimo son agradecidos por sus comentarios
interesantes y minusiosas revisiones.
UBACYTx182 respald la presentacin de esta
investigacin.
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