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GUÍA DE EXCURSIÓN
Geología del área Vicuña – Paihuano: Jurásico de quebrada Tres Cruces (30° S).
Guías: Roberto Merino y Ismael Murillo
Fecha: 7/10/2015
1 Introducción
Esta excursión pretende, a modo general, mostrar la geología del sector Vicuña – Paihuano
(Figura 1), a través de dos miradores (Embalse Puclaro y Paihuano, Figura 2), desde donde se
observan algunas de las estructuras mayores que controlan la deformación y el alzamiento de la
cordillera en el sector; y un recorrido por la quebrada Tres Cruces, con énfasis en las rocas
sedimentarias marinas de la Formación Tres Cruces (Jurásico Inferior) y las sucesiones volcanosedimentarias continentales de la Formación Algarrobal (Jurásico Superior – Cretácico inferior).
Se observará in situ el registro fósil del Jurásico Inferior, con diversos géneros de bivalvos,
pelecípodos y ammonites, y las evidencias de la regresión marina jurásica, que da paso a un
ambiente netamente continental y volcánico (rocas de la Formación Algarrobal). Esta regresión
es registrada en el Jurasico Medio a Superior a escala continental, la cual según Vicente (2006)
tendría uno de sus puntos de partida entre los 29° y 30° de latitud sur durante el Bajociano y
Caloviano.
Figura 1: Mapa ubicación de las principales ciudades. Los números indican la ubicación de las
localidades a visitar. 1: Embalse Puclaro; 2: Mirador Paihuano; 3 quebrada Tres Cruces.
2 Descripción de Itinerario
Miércoles 7 de octubre 2015
o 13 Hrs – Salida desde Hotel Enjoy
o 14:30 – Visita primer punto Mirador Embalse Puclaro (40 min)
o 15:15 – Salida desde embalse Puclaro
o 15:45 – Visita mirador Paihuano (20 min)
o 16:10 – Salida desde mirador Paihuano.
o 16:30 – Llegada Sector Tres Cruces (1 a 2 hrs.)
o 18:30 – Salida hacia Vicuña
o 19:30 – Llegada a Vicuña, cena en Hotel Enjoy
3 Marco Geológico
Sector Vicuña – Paihuano
En este sector, ubicado en la precordillera de la Región de Coquimbo (30°S), afloran rocas cuyas edades
van desde el Paleozoico Superior hasta el Eoceno superior. Las rocas más antiguas, que afloran en el
extremo oriental del área, corresponde a una franja de intrusivos Paleozoicos con orientación N-S de la
Superunidad Elqui (Nasi et al., 1986). Yaciendo en inconformidad sobre estas unidades intrusivas, se
encuentran diversas secuencias sedimentarias y volcánicas cuyas edades van desde el Triásico Superior al
Cretácico Superior tardío. A continuación, se presenta un resumen de las principales unidades de roca que
afloran en el sector Vicuña- Paihuano.
PALEOZOICO
Batolito Elqui-Limarí (Paleozóico superior – Triásico)
Este batolito fue definido por Mpodozis et al. (1976) como un cuerpo elongado y macizo de rocas
intrusivas, en orientación norte-sur, que aflora en forma contínua por más de 200 km, desde las naciente
del río Carmen en la Región de Coquimbo hasta el río Del Carmen, en la Región de Atacama, con un
ancho que puede alcanzar los 60 km entre Rivadavia y el río La Laguna. La Superunidad Elqui
(Carbonífero), que corresponde a la parte occidental del batolito, ha sido dividida en las siguientes
unidades por Nasi et al. (1985):
•
•
•
Unidad El Volcán: Granitos y granodioritas leucocráticos de biotita, de grano muy grueso,
“blancos”, cataclásticos y/o miloníticos, con xenolitos de esquistos pelíticos.
Unidad Cochiguás: Granodioritas y monzogranitos de biotita y muscovita, de grano medio a
grueso, color gris claro, asociados a enjambres de diques básicos y zonas pegmatíticas; con
xenolitos de esquistos pelíticos.
Unidad Guanta: Tonalitas y granodioritas de hornblenda y biotita, de grano grueso y color gris
verdoso, contiene abundantes xenolitos básicos y bandeamiento sinmagmático y/o cataclástico;
enjambres de diques básicos y ácidos.
En el sector de Paihuano, el basamento corresponde a cuerpos intrusivos del Pérmico Inferior
pertenecientes a la Unidades Guanta y Cochiguás (Nasi et al., 1986). Por otro lado, Pineda y Emparan
(2006) definen cinco plutones en esta parte del basamento a lo largo de los ríos Claro y Turbio. Por un
lado, los plutones Chapilca , Paiguano, y Río Claro (Carbonífero); y los plutones Alcohuás y Uchumi
(Pérmico- Triásico). Basado en sus relaciones de contacto, litología y nuevos datos geocronológicos, las
unidades intrusivas del basamento se han redefinido como complejos plutónicos del Pérmico Inferior
(Salazar et al., 2013; Ortiz y Merino, 2015; Murillo et al., en prep.), cuya composición puede variar desde
monzogranitos de biotita y anfíbola,tonalitas a dioritas de anfíbola y biotita, y granitos a granodioritas de
biotita y muscovita. Hervé et al. (2014) obtuvo una edad U-Pb en circones de 291,2±2 Ma en una
granodiorita de hornblenda y biotita en la localidad de Chapilca, ubicada 15 km al norte de la quebrada
Tres Cruces. Por otro lado, Murillo et al. (en prep.) obtienen una edad U-Pb en circones de 286,4±2,2 en
la misma localidad.
TRIÁSICO
Formación Las Breas (Triásico Medio – Superior)
Esta formación fue definida por Dediós (1967) como una secuencia de rocas sedimentarias que incluyen
conglomerados polimícticos, areniscas, limolitas y lutitas carbonosas, y rocas volcánicas explosivas y
efusivas, como tobas líticas o vítreas ácidas y andesíticas. Puede encontrarse en inconformidad sobre la
unidad Guanta o en discordancia sobre la Formación Matahuaico, y es cubierta en discordancia por la
Formación Tres Cruces.
En el sector de Rivadavia, Dediós (1967) describe numerosos niveles conglomerádicos compuestos por
rodados de cuarzo, granitoides y riolitas. Los niveles con areniscas corresponden a cuarzoarenitas,
sublitarenitas y feldsarenitas con matriz arcillosa, sericitizada. Limonitas y lutitas contienen restos de
flora fósil (Dicroidium Sp, Dicroidium cf Lancifolium y Chiropteris copiapensis, entre otras).
Emparan y Pineda (1999) distinguen tres litologías para la Formación Las Breas. La primera aflora en la
quebrada Tres Cruces y las otras dos en la quebrada Pucalume:
a) Brechas epiclásticas polimícticas, areniscas de guijarros de cuarzo negras y grises, conglomerados
cuarcíferos clasto-soportados color blanco y gris-rojizo, lutitas negras con flora fósil. Localmente, incluye
lutitas verdes con fauna fósil, lutitas grises y areniscas finas de color gris, negro y ocre.
b) Tobas soldadas vítreas riodacíticas de líticos, pómez y fiammes, y riolitas de anfíbola color gris-rojizo,
con intercalaciones de areniscas con flora fósil.
c) Andesitas y andesitas basálticas afaníticas y basaltos de piroxeno, con intercalaciones de brechas líticas
andesíticas.
La Formación Las Breas se ha correlacionado tradicionalmente con la Formación San Félix, de edad
Triásica, compuesta por rocas sedimentarias asociadas a un ambiente fluvial de ríos trenzados, delta
submarino y flujos de detritos subacuosos (Salazar et al., 2013). Sin embargo las facies sedimentarias
continentales de esta formación indicarían un ambiente de depositación aluvial con desarrollo de cuencas
lacustres en la base, y un ambiente volcánico explosivo a efusivo en el techo, de composición andesítica.
JURÁSICO
Formación Tres Cruces (Sinemuriano- Caloviano?)
Definida por Dediós (1967) en el cuadrángulo Vicuña. Se restringe a una franja discontinua en el borde
oeste del batolito Elqui-Limarí, sobre la superunidad Elqui o sobre la Formación Las Breas. Está
constituida por algunas decenas a centenas de metros de areniscas y conglomerados arcósico-cuarcíferos,
niveles calcáreos, y en algunas zonas (al sur de la zona de interés) coladas de lavas andesíticas, en parte
submarinas, y areniscas rojas.
En el valle del río Claro, está constituida por conglomerados y areniscas cuarcíferas blancas con clastos
redondeados de cuarzo lechoso, policristalino, granitoides y riolitas, e intercalaciones de niveles calcáreos
fosilíferos y lutitas. En Varillar y Quebrada Tres Cruces se han recolectado amonoídeos que señalarían la
presencia de los pisos Sinnemuriano, Pliensbachiano y Toarciano.
La Formación Tres Cruces representa los depósitos de la transgresión marina del Jurásico Inferior, y
dentro de sus facies, se reconoce una variación de condiciones submareales profundas a submareales
someras hacia techo, con influencia detrítica, como el resultado de la erosión del basamento (Mpodozis y
Cornejo, 1988; Pineda y Emparan, 2006). Estas secuencias sedimentarias marinas que se han asociado a
cuencas extensionales desarrolladas en el margen occidental de Gondwana durante el Jurásico.
Formación Algarrobal (Jurásico Superior - Cretácico Inferior)
La Formación Algarrobal fue definida por Dediós (1967) en la quebrada homónima, como una secuencia
de rocas volcánicas andesíticas y sedimentarias clásticas, de origen continental. Se apoya en discordancia
sobre la Formación Tres Cruces y es cubierta en discordancia angular por la Formación Pucalume, la cual
presenta un conglomerado basal con clastos derivados de la Formación Algarrobal. Corresponde a una
secuencia de lavas principalmente andesíticas con intercalaciones de areniscas rojas, conglomerados y
brechas. En diversos sectores al sur de Rivadavia (cuadrángulo Pisco Elqui, Mpodozis y Cornejo 1988) se
han reconocido lavas andesíticas color gris oscuro a pardo-rojizo con intercalaciones de areniscas rojas,
conglomerados, andesíticas porfíricas color gris o violáceo en algunas partes con disyunción columnar, y
brechas volcánicas.
En el valle del río Claro la formación muestra hasta 2000 m de andesíticas porfídicas (tipo ocoitas) de
color gris-verdoso a pardo-rojizo, con intercalaciones de lutitas, areniscas y conglomerados gris-rojizo
(Mpodozis y Cornejo 1988).
Desde el sector quebrada Tres Cruces hacia el norte (cuadrángulo Condoriaco-Rivadavia), Emparan y
Pineda (1999) describen una secuencia de ca. 600 m de andesíticas porfíricas de anfíbola, dacitas de
anfíbola-biotita y brechas piroclásticas, de color gris rojizo, con intercalaciones de brechas epiclásticas
rojas y areniscas con estratificación cruzada. Cerca del techo incluye niveles de conglomerados gruesos.
Los depósitos de esta formación corresponden a un periodo de erosión, que afectó al basamento expuesto
por la retirada del mar Jurásico (Formación Tres Cruces), contemporáneo a un volcanismo explosivo y
efusivo de composición principalmente andesítico.
CRETÁCICO
Formación Arqueros (Cretácico Inferior)
Esta formación fue definida originalmente por Aguirre y Egert (1962) como una secuencia de andesitas
porfiríticas intercaladas con rocas carbonatadas de origen marino somero. Emparán y Pineda (1999)
describen tres asociaciones de facies para esta formación: andesitas y basaltos con intercalaciones de
brechas líticas andesíticas; areniscas calcáreas fosilíferas, calizas y brechas calcáreas; arenas y
conglomerados. Su espesor puede alcanzar aproximadamente 1000 metros. En el área La Serena- La
Higuera, la Formación Arqueros subyace en “aparente” concordancia a la Formación Quebrada
Marquesa.
En esta formación se observan rasgos que indican una evolución desde un ambiente litoral hasta un
ambiente de tipo lagoon.
Formación Quebrada Marquesa (Hauteriviano – Albiano)
Esta formación fue definida por Aguirre y Egert (1962) como una secuencia sedimentaria clástica de
origen predominantemente continental y volcánico, de hasta 2.400 m de espesor, dividida en cuatro
miembros. En el área Vicuña-Pichasca, Emparán y Pineda (1999) reconocen solo dos de los cuatro
miembros originales, formados por diversas asociaciones de facies que engranan o se superponen de
manera alterna. Cubre en “aparente” concordancia la Formación Arqueros, aunque por lo general, el
contacto entre dichas formaciones es por falla. Es intruída por intrusivos del albiano y cenomaniano.
El primer miembro corresponde a una secuencia estratificada de aproximadamente 1.400 m de espesor, de
rocas piroclásticas y volcanoclásticas, color pardo grisáceo a pardo rojizo, de origen volcánico y
sedimentario continental, con una intercalación marina en la base. Este miembro se habría depositado en
una cuenca extensional de tipo hemigraben, limitada al oeste por un sistema de fallas de crecimiento.
El segundo miembro, hacia el techo, corresponde a una secuencia volcánica efusiva y explosiva, de
aproximadamente 900 m de espesor. Las lavas presentan color pardo rojizo oscuro y tienen composición
predominantemente andesítica. Las ignimbritas presentan color pardo claro, con tobas vítreas líticas con
fragmentos andesíticos y tobas andesíticas vítreas soldadas. Las rocas de este miembro se han
interpretado como como depósitos asociados a calderas volcánicas.
Estratos de quebrada La Totora (Albiano medio – Cenomaniano)
Esta unidad informal fue definida por Emparán y Pineda (1999) en el área Condoriaco - Rivadavia, y
corresponden a una secuencia sedimentaria continental de aproximadamente 1.000 metros, constituida por
cuatro asociaciones de facies: conglomerados con intercalaciones de areniscas, areniscas calcáreas y
lutitas lacustres, conglomerados monomícticos y brechas sedimentarias. Se caracteriza por su color pardo
rojizo, con niveles de color amarillo. Yace en discordancia de erosión sobre la Formación Quebrada
Marquesa y subyace en concordancia a la Formación Viñita. Es instruida por intrusivos del Cretácico
superior tardío y Paleoceno.
Las secuencias sedimentarias de los Estratos de quebrada La Totora representan flujos arenosos densos y
flujos de detritos depositados en un ambiente de llanuras de inundación.
Formación Pucalume Ksp (Cenomaniano – Turoniano)
Esta unidad fue definida por Dediós (1967) en el cuadrángulo Vicuña, corresponde a una sucesión
sedimentaria continental de rocas siliciclásticas con buena estratificación que subordinadamente contiene
rocas volcánicas. Las sedimentitas corresponden ortoconglomerados con clastos imbricados, areniscas y
areniscas conglomerádicas rojas y lutitas grises. Las rocas lávicas corresponden a andesíticas de color gris
violáceo y las rocas piroclásticas a tobas líticas y brechas piroclásticas. Pineda y Emparan (2006) indican
un espesor de aproximadamente 500 m en la zona de trabajo. La formación se apoya en discordancia
angular sobre las rocas de la Formación Algarrobal e infrayace en discordancia angular bajo las rocas de
la Formación Viñita.
Esta formación representa ambientes lacustres, de abanicos aluviales y complejos fluviales.
Formación Viñita (Turoniano – Conaciano)
Sucesión volcánica continental definida por Aguirre y Egert (1965), corresponde a rocas lávicas y
piroclásticas. Principalmente andesitas y basaltos de piroxeno y olivino y de piroxeno y anfíbola, las rocas
tobaceas corresponden a tobas de ceniza y de lapilli, además de tobas soldadas dacíticas y vítreas. Dediós
(1978) indica relaciones discordantes para su base (Formación Pucalume) y su techo, que en la carta
Condoriaco - Rivadavia (Emparan y Pineda, 1999), corresponde a los estratos de Quebrada El Calvario
(Paleoceno- Eoceno) y Formación Los Elquinos.
Esta formación se ha correlacionado con la Formación Hornitos (Segerstrom et al., 1959) en la Región de
Atacama, asociado a un sistema volcánico de composición andesítica-basaltica desarrollado en ambiente
extensional.
Formación Los Elquinos (Campaniano – Maastrichtiano?)
Sucesión volcánica continental, definida por Aguirre y Egert (1965), como una secuencia constituida por
lavas andesíticas de anfíbol y piroxeno, tobas andesíticas y brechas piroclásticas, además tienen
intercalaciones sedimentarias de areniscas y conglomerados de color rojo. Pineda y Emparan (2006)
indican relaciones discordantes en su base con la Formación Viñita y en su techo, con los estratos de
quebrada Yungay (Maastrichtiano).
Las rocas de la Formación Los Elquinos representan un ambiente volcánico de composición andesítica, en
el que se desarrollan simultáneamente flujos arenosos densos y de detritos formados en condiciones de
alta energía.
Figura 2: Mapa geológico simplificado del área, se muestran, además, símbolo cuadrado indica las
localidades a visitar. Modificado de mapa 1:1.000.000 (SERNAGEOMIN, 2003).
4 Descripción de punto de observación
-Mirador Embalse Puclaro
El embalse Puclaro se encuentra 17 km al oeste de la cuidad de Vicuña, donde Pineda y Emparan (2006)
definen un dominio estructural Occidental, caracterizado por un sistema de fallas normales, a veces
invertidas, de orientación noroeste e inclinación hacia el este, que desplaza rocas volcánicas de la
Formación Quebrada Marquesa y estratos de quebrada La Totora. Algunas fallas de este dominio parecen
controlar el espesor de las capas en niveles inferiores de la Formación Quebrada Marquesa, y en facies
sedimentarias de los estratos de quebrada La Totora, que disminuyen en la medida que se alejan de las
estructuras. Esto indicaría un crecimiento activo de fallas durante la depositación de dichas unidades
litoestratigráficas.
En este dominio también se reconoce un sistema de deformación compresional que afecta la Formación
Quebrada Marquesa y los estratos de quebrada La Totora, caracterizada por pliegues con eje NNW a
NNE. Parte de esta deformación tendría una edad previa a la Formación Viñita, y posiblemente asociada a
la inversión de fallas normales.
Desde el mirador del embalse Puclaro es posible reconocer el Anticlinal de Talcuna, de longitud de onda
kilométrica, desarrollado en la Formación Quebrada Marquesa (Cretácico Inferior). Posee eje NNW,
suave buzamiento al norte y es asimétrico con un plano axial levemente inclinado al este.
Fotografía 1: Vista panorámica hacia el noroeste del embalse Puclaro. Notar la cortina del embalse en el
lado derecho de la fotogradía
-Mirador Paihuano
La localidad de Paihuano está ubicada a 20 km al sureste de Vicuña, hacia el río Claro, donde Pineda y
Emparan (2006) definen un dominio estructural Oriental, caracterizado por un sistema fallas inversas y
pliegues de probable edad cretácica tardía, después de la depositación de la Formación Viñita, cuya
evidencia de plegamiento estaría reflejada en el Sinclinal Guanto (Figura XX). Eventos compresionales
con edad eocena están registrados por las fallas Vicuña y Rivadavia, las cuales podrían constituir un
sistema de flor que levanta la cobertura mesozoica, el que es comparable a la fase transpresional
registrada a lo largo del Sistema de Fallas de Domeyko desde Antofagasta hasta Copiapó, contemporánea
con la Fase Incáica de deformación Andina.
En el mirador de Paihuano se puede observar la ladera oeste del valle del río Claro, donde se aprecia la
Falla Rivadavia, de carácter inversa y vergencia al este, que se extiende por hasta 25 km, y que pone en
contacto rocas intrusivas del basamento pérmico-triásico (215.8±1.4 Ma y 289.7±2.2 Ma, Hervé et al.,
2014) sobre las secuencias marinas y continentales de las formaciones Tres Cruces y Algarrobal, que
forman pliegue sinclinal en el bloque adyacente (Fotografía 2).
Fotografía 2: vista desde mirador de Paihuano, donde se observa el pliegue sinclinal en las capas
calcáreas de la Formación Tres Cruces.
- Tres Cruces.
La localidad de Tres Cruces se encuentra a5 km antes de Pahiuano. En este sector se observan las rocas
mesozoicas, del Triásico hasta el Jurásico Superior, que afloran en la ladera norte de la quebrada Tres
Cruces. Se exponen principalmente las rocas de la sucesión sedimentaria marina de la Formación Tres
Cruces y los sedimentos continentales de la Formación Algarrobal, que yacen sobre las rocas volcánicas y
epiclasticas de la Formación Las Breas (hacia el fondo de quebrada Tres Cruces). Estas rocas están en
contacto por falla inversa, de vergencia al oeste, con las rocas del Plutón Chapilca (288.2±1.8 Ma y
291.2±2.0 Ma; Hervé et al., 2014). Letelier (1977) realizo un perfil (Figura 3), describiendo la sucesión
calcárea (Formación Tres Cruces) y siliciclástica (Formación Algarrobal). En esta se reconocen calizas
fosilíferas, de color gris y rosáceos; además de rocas más clásticas como areniscas calcáreas y
conglomerados con clastos redondeados de cuarzo monomineral y bioclastos rellenos con esparita. La
sucesión sedimentaria detrítica, es estrato y grano creciente, corresponde a areniscas, fangolitas y
conglomerados finos en la base, que hacia techo se hacen más gruesos y clastos soportados, con clastos
redondeados andesíticos y con algunos clastos de rocas calcáreas con contenido fósil. Merino (2013)
obtuvo circones detríticos de esta sucesión donde se calcularon edades máximas de depositación entre
173,8±4,5 a 188,9±2,1 Ma.
El trabajo en terreno consiste en recorrer tanto la unidad sedimentaria marina como la sedimentaria
continental, observando los fósiles y tipos litológicos. Las litologías denotan el cambio de un sistema
marino a uno continental que aparentemente no es continuo. Dentro del sistema continental, se puede
observar la evolución de un sistema fluvial a uno aluvial.
Figura 3: Perfil en quebrada Tres Cruces, formaciones Tres Cruces, Algarrobal y Pucalume. Modificado
de Letelier (1977); edades en circones detríticos de Merino (2013).
Fotografía 3: vista desde el sur hacia quebrada tres cruces, se observan en gris claro las calizas de la
formación Tres Cruces y en rojo y gris violáceo las rocas sedimentarias y volcánicas de la formación
Algarrobal.
4 Referencias
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Geológica de Chile 15: 92 p., 1 mapa escala 1:50.000. Santiago
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Geológica de Chile 16: 65 p.
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