Indicadores temporales para la historia de la evolución y exhumación de un cinturón metamórfico...
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INDICADORES TEMPORALES PARA LA
HISTORIA DE LA EVOLUCIN Y
EXHUMACIN DE UN CINTURN
METAMRFICO PAREADO DEL
PALEOZOICO TARDO EN EL NORTE-
CENTRO DE CHILE (34-3530S)
Arne P. Willner, Stuart N. Thomson, Alfred Krner, Jo-Anne Wartho, Jan R. Wijbrans y Francisco Herv
Sebastin Ramrez Guevara
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INTRODUCCIN
Primera vez propuesto por Luis Aguirre (1972)
Sistema de continuo reciclaje
Ar-Ar para peak metamrfico
Datacin de trazas de fisin para enfriamiento
Evaporacin Pb-Pb para eventos magmticos
contemporneos
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INTRODUCCIN - PREGUNTAS
Cules procesos son contemporneos en el
cinturn metamrfico pareado?
Puede la naturaleza cclica de la evolucin del
prisma de acrecin ser probada?
Cundo comenz y termin la acrecin?
Cules procesos estn relacionados con el inicio y
el final de la acrecin?
Pueden los mecanismos de exhumacin ser
explicados por las tasas?
Qu ocurri luego del final de los procesos
constructivos como acrecin e intrusin en el
cinturn metamrfico pareado?
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MARCO GEOLGICO
Regin entre Pichilemu y Constitucin en la
Cordillera de la Costa del Chile central (34-
3530S)
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MARCO GEOLGICO
Serie Occidental
Prisma de acrecin
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MARCO GEOLGICO
Serie Oriental
Retro-cua
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MARCO GEOLGICO
Granitoides
Calcoalcalinos
Paleozoicos
Batolito Costero del
Centro-Sur de Chile
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MARCO GEOLGICO
Cobertura sedimentaria
(Trisico Superior a
Cretcico Inferior)
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GEOCRONOLOGA 40AR/39AR
Mtodo calentamiento gradual
Anlisis de ablacin lser UV in situ
W/M
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GEOCRONOLOGA 40AR/39AR
Serie Occidental
Phg en contacto con venas de Qtz
Peak metamrfico (Phg-(Na-Ca)Amp-Chl-Ep)
Paralelas a 2da Foliacin
292 +/- 1 Ma a 308+/-1 Ma
10-30% Ar 10-50 Ma ms joven
Peak metamrfico igual entre distintos tipos de
roca
Phg micaesquisto con Gt (10-13 kbar;390-440 C)
320+/-1 Ma
No trend regional
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GEOCRONOLOGA 40AR/39AR
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GEOCRONOLOGA 40AR/39AR
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GEOCRONOLOGA 40AR/39AR
Serie Occidental
Ablacin lser deformacin
32-42 Ma crecimiento en etapa retrgrada?
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GEOCRONOLOGA 40AR/39AR
Serie Oriental
Venas Qtz y cerca de cristal de And
Edad enfriamiento
296 +/-2 a 301+/-1 Ma
Edad cercana a edad peak de HT-LP?
5% componentes jvenes
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GEOCRONOLOGA 40AR/39AR
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GEOCRONOLOGA 40AR/39AR
Dique Rioltico
Microclina (125-350 C)
138 +/-1 Ma
20% material joven
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GEOCRONOLOGA POR TRAZAS DE FISIN
ZIRCN
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GEOCRONOLOGA POR TRAZAS DE FISIN
ZIRCN
206+/-11 Ma a 221+/-12 Ma
No trend
1 muestra: 142+/-7 Ma. 5 km al norte: Dique
Gabroico
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GEOCRONOLOGA POR TRAZAS DE FISIN
ZIRCN
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GEOCRONOLOGA POR TRAZAS DE FISIN
APATITO
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GEOCRONOLOGA POR TRAZAS DE FISIN
APATITO
98+/-6 a 113+/8 Ma
Una muestra 80+/-4 Ma
Largas trazas fusin Ap y asimetra negativa
Muestras bajo 60 C desde los ~95 Ma
Tasas bajas para post Cretcico Medio
Para pre Cretcico Medio 2 alternativas
Ambas alternativas ms las muestras modeladas
implican altas tasas para la zona de
templamiento de la FT del Ap
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GEOCRONOLOGA POR TRAZAS DE FISIN
APATITO
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EVAPORACIN PB-PB
Intrusin a 3,5 kbar
305+/-3 Ma ~ HT-LP!
30km al Norte 257+/-1 Ma
Plutn Constitucin 224+/-1 Ma - Lmite
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DISCUSIN E IMPLICANCIAS
GEODINMICAS
Edades deposicionales (?)
Serie Oriental ms antigua
Margen pasivo en el Devnico?
Evidencia de inicio de subduccin
Subduccin acrecin enfriamiento
Inicio acrecin
Edad HT-LP / Granitoides
Arco Paleozoico Subduccin
Rango edad HT-LP cae en el rango HP-LT. Cinturn Metamrfico Pareado Contemporneo!
Edad variable para Serie Occidental ~28 Ma
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DISCUSIN E IMPLICANCIAS
GEODINMICAS
Perodo Exhumacin I Acrecin Continua
Diferencias entre SOcc y SOr
Estimacin profundidad?
- Edad Zrn FT igual para ambos (HT
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DISCUSIN E IMPLICANCIAS
GEODINMICAS
Perodo Exhumacin I
SERIE OCCIDENTAL
De Peak a 280 C 62-95 Ma duracin
Exhumacin promedio >= 0,19-0,56 mm/ao
Enfriamiento promedio ~0,7-1,9 C/Ma
Ablacin W/M 0,28-0,47 mm/ao
Periodo con poco fallamiento normal
Modelos anlogos acrecin continua por 65 Ma
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DISCUSIN E IMPLICANCIAS
GEODINMICAS
Perodo Exhumacin I
SERIE ORIENTAL
De Peak a 280 C 57-100 Ma duracin
Exhumacin promedio >= 0,03-0,05 mm/ao
Escazes deformacin post metamrfica despus
de 300 Ma
Estabilidad en retro-cua
En Sur acrecin desde 304 a~215 Ma; Zrn
detrtico de 275 Ma
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DISCUSIN E IMPLICANCIAS
GEODINMICAS
Perodo Exhumacin II Cambio Geodinmico
280 a 110 C ; 8 a 3 km profundidad
~89-134 Ma duracin
Exhumacin
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DISCUSIN E IMPLICANCIAS
GEODINMICAS
Perodo Exhumacin II Cambio Geodinmico
Charrier, Thiele & Morel
Extensin
Cuencas y elevaciones
Edades Zrn FT ms antiguas sedimento clstico
Basamento contina erosin
Rpida exhumacin ms re-enterramiento
Enfriamiento lento continuo
Estabilidad cortical
Cuencas marinas en Chile central
Diques
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DISCUSIN E IMPLICANCIAS
GEODINMICAS
Perodo Exhumacin II Cambio Geodinmico
Fin de la acrecin Causas?
Retiro del Slab Subductante
Falta de fuente de detritos
Relieve menos pronunciado
Acumulacin de detritos en continente
Clima (Charrier, 1988)
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DISCUSIN E IMPLICANCIAS
GEODINMICAS
Perodo Exhumacin III
Entre ~115-90 Ma
Enfriamiento >= 3-5 C
Exhumacin 0,08-0,14 mm/ao
Cretcico Medio Convergencia
Arancibia, 2004 y Bravo Espinoza, 2001 Cierre de Cuencas
Falla Pichilemu-Vichuqun?
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DISCUSIN E IMPLICANCIAS
GEODINMICAS
Perodo Exhumacin IV
De 90 Ma a actualidad
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CONCLUSIONES
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CONCLUSIONES
Sistema acrecionario activo en Chile central
entre ~320 y 224 Ma
Margen pasivo anterior
Subduccin HT
Peaks metamrficos
Deformacin pervasiva; adelgazamiento dctil en
acrecin basal
Fin acrecin
Al mismo tiempo Series distintas tectnicamente
Proceso cclico en Serie Occidental
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CONCLUSIONES
Perodo de extensin
Aceleracin en Cretcico Medio
Vuelta a tasas lentas
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REFERENCIAS
Willner, A., Thomson, S., Krner, A.., Wartho, J.,
Wijbrans, J. & Herv, F., 2005. Time Markers for
the Evolution and Exhumation History of a Late
Palaeozoic Paired Metamorphic Belt in North-
Central Chile (34-3530S). Journal of Petrology published April 22, 2005.