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RESUMEN<br />
MAPAS GEOLOGICOS PRELIMINARES DE CHILE<br />
ESCALA: 1: 250.000<br />
AVANCE GEOLOGICO<br />
HOJA TOCOPILLA<br />
REGION DE ANTOFAGASTA<br />
FERNANDO FERRARIS B.<br />
La hoja Tocopilla (22° a 23° S y 69° a 79° 15´ W) se3 encuentra situada en la región<br />
noroccidental de la II Región, Antofagasta.<br />
Las rocas presentes en el área comprenden sedimentitas marinas y continentales y,<br />
volcanitas continentales que incluyen las siguientes unidades:<br />
Formación Mejillones (mar.) Pleistoceno<br />
Formación el Loa (cont.) Plio-Pleistoceno<br />
Formación Augusta (cont.) cretácico medio a superior (?)<br />
Formación La Negra (cont.) Sinemuriano-Titoniano<br />
Secuencia de Cerritos Bayos (mar.-cont.) Sinemuriano-Titoniano<br />
Estratos de Rencoret (mar.) Hettangiano-Sinemuriano<br />
Formación Agua Dulce (cont.) Triásico<br />
Volcanitas de Sierra Moreno (cont.) Paleozoico Medio a Superior<br />
Formación El Toco (mar.-cont.) Carbonífero.<br />
Las rocas intrusivas corresponden a cuerpos pertenecientes a una actividad plutónica<br />
desarrollada en el lapso Paleozoico Superior a Tercfiario inferior y consisten principalmente en<br />
granitos, granodioritas y dioritas.<br />
Las estructuras más importantes de la región corresponden a pliegues anticlinales y<br />
sinclinales de características regionales que, con ejes norte-sur, afectan a las rocas marinas y<br />
continentales jurásicas. El fracturamiento, con una dirección predominante norte-sur, en intenso en<br />
todas las unidades. En el sector oriental fallas inversas producen el sobre escurrimiento hacia el<br />
oeste de las volcanitas paleozoicas por sobre sedimentitas marinas y continentales del Jurásico.<br />
En el área de la cordillera de la costa existen yacimientos metalíferos que corresponden a<br />
depósitos de cobre en mantos y vetas asociadas al volcanismo jurásico e intrusiones cretácicas. En<br />
el sector de Sierra Gorda, los yacimientos conocidos están constituidos por vetas, cuerpos de brecha<br />
de turmalina y diseminaciones del tipo “porphyry copper”. Además, en el sector de Caracoles,<br />
mineralización de plata se encuentra asociada a depósitos calcáreos del Jurásico. Los yacimientos<br />
de minerales no-metálicos son variados destacando de calizas y nitrato de sodio.
INTRODUCCION<br />
La región, cuya geología se describe, está ubicada entre los 22° 00´y 23° 00 de longitud<br />
oeste hasta la línea de la costa. Corresponde a la Hoja Tocopilla (SF-19-10) a escala 1:250.000,<br />
proyección UTM (Instituto Geográfico Militar, 1975).<br />
Este estudio corresponde a una etapa de compilación de cartas geológicas del Instituto de<br />
Investigaciones Geológicas como parte de la publicación de la Carta Geológica de Chile a escala<br />
1:250.000. El trabajo está basado en levantamientos geológicos regionales inéditos de G. Alfaro, J.<br />
Frutos y A. Thomas, quienes efectuaron dichos levantamientos entre 1964 y 1976. La compilación<br />
fue realizada por el autor durante 1978 e incluyó visitas parciales a terreno en 1975-76 y 1978.<br />
El área presenta rasgos morfológicos muy definidos y de oeste a este se pueden distinguir<br />
las siguientes unidades: Cordillera de la Costa, Zona de Pampas centrales y Pre-Cordillera Andina.<br />
La Cordillera de la Costa, se caracteriza por su orientación norte-sur y la presencia en su vertiente<br />
occidental de un abrupto acantilado costero de más de 1.000 m de desnivel. La zona de Pampas<br />
centrales y “Pampas Salitrosas”, corresponde a una llanura de altura promedio de 1.000 m.s.n.m<br />
cruzada por cordones norte-sur que originan cuencas independientes. La Pre-Cordillera Andina que<br />
se desarrolla en el sector nororiental del área, al este de la unidad anterior, corresponde a cordones<br />
montañosos de dirección aproximada norte-sur. Se extiende al norte del río Loa y alcanza alturas de<br />
hasta 2.700 m.s.n.m.<br />
La red de drenaje en variada, dependiendo de sus características de los rasgos morfológicos<br />
descritos y en general, corresponde a cauces y quebradas secas o con desarrollo estacional de<br />
corrientes de barro. Solamente el río Loa mantiene un flujo de agua permanente, regulado en la<br />
actualidad por el embalse de Conchi. El curso del río, en el sector oriental, presenta una dirección<br />
este para luego cambiar su orientación hacia el norte, en la parte central del área.<br />
El clima es en general desértico, con variaciones entre la zona costera occidental,<br />
caracterizado por precipitaciones estaciónales de nieblas matinales (camanchaca) y el sector central<br />
y oriental interior al cual no tienen acceso estas nieblas por lo que presenta un clima desértico<br />
normal (FUENZALIDA, 1965).<br />
La vegetación es escasa y se presenta en la zona costera con cactáceas aisladas y en los<br />
márgenes del río Loa, con escasos pastizales que se desarrollan donde el ancho del valle lo permite.<br />
La población del área se circunscribe al puerto de Tocopilla y algunas caletas de pescadores<br />
o mineros en la zona de la costa. Hacia el interior se agrupa en los campamentos de las oficinas<br />
salitreras de Pedro de Valdivia y María Elena y en el sector de Sierra Gorda.<br />
El acceso al área se logra por la Carretera Panamericana Norte que la cruza con dirección<br />
norte-sur en la zona central, y en el camino costero que une Antofagasta con Tocopilla. El camino<br />
Antofagasta-Calaza cruza la región en diagonal en el sector suroriental, mientras que el camino que<br />
une Chuquicamata con Tocopilla la atraviesa con dirección este-oeste en la parte central-norte.<br />
Otros accesos corresponden a numerosos caminos de segunda clase que alcanzan a centros mineros<br />
menores.
ESTRATIGRAFIA<br />
Las unidades estratificadas reconocidas en el área, comprenden rocas sedimentarias y<br />
volcánicas del Paleozoico, rocas volcánicas del Triásico, rocas sedimentarias continentales, marinas<br />
y volcánicas del Jurásico, volcanitas del Cretácico y rocas sedimentarias del Terciario. El<br />
Cuaternario esta representado por depósitos marinos y continentales del Pleitozeno y continentales<br />
del Holoceno.<br />
Formación El Toco Pzs (HARRINGTON, 1961)<br />
Originalmente fue descrita por WETZEL (1927), como “una secuencia de grauvacas, pizarras<br />
cuarcíferas y pizarras gris-verdosas. Además de cuarcitas, gneises y sedimentos carbonosos<br />
fuertemente plegados”, a la cual llamó “grauwacken-schiefer formation”.<br />
HOFFSTETTER y otros (1957, p.352) comenta que esta denominación no fue usada como<br />
designación estratigráfica por WETZEL y propone el nombre de “Paleozoico de El Toco” a la<br />
secuencia descrita por ese autor. Finalmente es HARRINGTON (1961) quien comienza a usar la<br />
denominación de Formación El Toco para la misma unidad.<br />
Esta formación aflora en la zona de Pampa Negra, Morro Ojeda y Sierra de la Cruz, en la<br />
parte norte de la Hoja y está constituida por areniscas, cuarcitas y lutitas débilmente<br />
metamorfizadas. FRUTOS (1976) señala que esta unidad se presenta en esta zona facies de flysch.<br />
La secuencia infrayace seudo-concordantemente a rocas volcánicas riolíticas y sedimentitas<br />
continentales con facies de cuarcitas y conglomerados de la Formación Agua Dulce del Triásico.<br />
Las rocas de la Formación El Toco presentan pliegues con ejes de rumbo N40° a 60° W,<br />
direcciones muy diferentes a las norte-sur de los estratos mesozoicos.<br />
La edad asignada a esta formación se ha referido siempre a la que WETZEL indicó sobre la<br />
base de la presencia de un resto de Dadoxylon, que señalaría para esta unidad una edad paleozoica<br />
superior. Se correlaciona con estratos semejantes que afloran en la Cordillera de la Costa, entre<br />
Chañaral y Taltal, fuera del área de este estudio.<br />
Volcanitas de Sierra Moreno Pzv (Unidad informal)<br />
En la parte oriental de la Hoja Tocopilla afloran rocas volcánicas riolíticas con<br />
intercalaciones menores de andesitas que han sido atribuidas al Paleozoico Medio a Superior, por<br />
estar cortadas por granitoides de edad carbonífera (THOMAS, 1969). El mismo autor menciona que<br />
estas riolitas incluyen pórfidos de aspecto intrusivo que podrían corresponder a facies hipabisales de<br />
esa secuencia.<br />
Su base es desconocida. Infrayace a la secuencia marina de Cerritos Bayos (Jsm), con lo<br />
que además se relaciona por fallas.<br />
Formación Agua Dulce Tvr (GARCIA, 1967)<br />
GARCIA (1967) describió bajo esta denominación a la secuencia compuesta por<br />
conglomerados y rocas volcánicas que infrayacen con discordancia a rocas sedimentarias marinas<br />
jurásicas en la zona de Caracoles, al sur del área del presente estudio.<br />
En el sector de Sierra de los Colorados, en el extremo noroccidental de la Hoja Tocopilla y<br />
en la cercanías de Pampa Negra y Pampa del Miraje, aflora una secuencia de lavas riolíticas y<br />
sedimentitas continentales cuarcíferas, que se superponen en seudo-concordancias a las rocas de la
Formación El Toco (Pzs) y se encuentra instruida por granitos (Kg) asignados por FRUTOS (1976)<br />
al Cretácico. La diferenciación de esta unidad con las volcanitas de Sierra Moreno se basa en la<br />
ausencia en estas ultimas de sedimentitas continentales intercaladas en las riolitas. Se han incluido<br />
también en esta unidad las rocas que afloran al sur del camino a Calama, en el sector suroeste del<br />
área estudiada, constituidas por una secuencia de areniscas, tobas de micas y traquitas, las cuales<br />
fueron asignadas por BIESE (1961) al Triásico sobre la base de la diferencia de comportamiento<br />
estructural entre esa secuencia y la del Jurásico de Cerritos Bayos. Posteriormente BAEZA (1976),<br />
señala que calizas fosilíferas del Sinemuriano recubren en discordancia angular a la secuencia<br />
descrita por BIESE (1961), en el sector de Colina Roja, extremo oriental de la Hoja Tocopilla. Esta<br />
relación discordante observada por BAEZA (1976) y por GARCIA (1967) en el área de Caracoles y<br />
el antecedente de BIEZE (1961) respecto a la diferente orientación de las estructuras de ambas<br />
unidades hace valida la proposición de estos mismo autores en el sentido de asignar a estas<br />
secuencias volcano-clásticas una edad pre-liásica, probablemente triásica.<br />
Estratos de Rencoret Jism (TOBAR, 1966; FERRARIS y DI BIASE, 1978)<br />
Esta unidad fue definida por TOBAR (1966) en la zona de Sierra de Rencoret al sur y fuera<br />
del área de este estudio. En el sector de la Hoja Tocopilla comprende una secuencia de areniscas y<br />
lutitas calcáreas fosilíferas plegadas que afloran en el extremo sur y sin presentar relaciones<br />
estratigráficas directas con otras unidades.<br />
En el área de Cerros de Cuevita, también fuera de la Hoja Tocopilla, esta secuencia se<br />
encuentra en discordancia angular sobre los Estratos del Salar de Navidad asignados al Paleozoico<br />
(FERRARIS y DI BIASE, 1978) y su techo es desconocido.<br />
Las faunas colectadas por TOBAR (1966) y DI BIASE (FERRARIS y DI BIASE, 1978)<br />
han permitido asignar a esta secuencia una edad liásica que estaría comprendida en el Hettangiano y<br />
el Sinemuriano, en base a la presencia de Psiloceras planorbis, Alsatites liasicus y Schlotheimia<br />
angulata.<br />
Secuencia marina de Cerritos Bayos Jsm (BIESE ,1961)<br />
Corresponde a una secuencia de aproximadamente 2.000m de calizas y margas que BIESE<br />
(1961) describe en detalle y que, por contenido faunístico, asigna el rango Lías-Kimmeridgiano.<br />
Esta secuencia aflora en una franja discontinua en el sector oriental de la Hija Tocopilla y sus<br />
afloramientos mejor estudiados corresponden a los del área de Estación Cerrillos Bayos-Cerros de<br />
Guacate y Loma Larga-Cerro Chintoraste, al sur del río Loa. Esta secuencia se apoya<br />
discordantemente sobre la Formación Agua Dulce de edad triásica en el sector de Colina Roja<br />
(BAEZA, 1976), y sobreyace también en discordancia a las volcanitas de Sierra Moreno (Pzv). Su<br />
techo corresponde a una secuencia clástica continental que se apoya concordantemente sobre las<br />
facies marinas del Kimmeridgiano y a la cual BIESE (1976) asigna una edad titoniana.<br />
BAEZA (1976) ha diferenciado para esta secuencia tres ciclos marinos que están<br />
comprendidos entre el Sinemuriano y el Bajociano, el primero, basado en la presencia de<br />
Eparietites sp., Eoderoceras cf. Bispinigerum (BUCKARDT), Radstockiceras sp., Dactylioceras<br />
sp., Stephanoceras sp. y otros. El segundo ciclo marino se inicia en el Caloviano y comprende hasta<br />
Oxfordiano, evidenciado por la presencia de Perisphinctes Júpiter STEINMANN, Cosmoceras sp.,<br />
Macrocephalites sp., Perisphinctes (Arisphinctes) sp., Pararasenia sp., Aspidoceras<br />
(Pseudowaagenia ?) sp. y otros. Finalmente, el tercer ciclo se produjo en el Kimmeridgiano con
presencia de Subneumayria (?) sp., Rasenia (?) sp. y Aspidoceras (Orthaspidoceras ?) sp. estos<br />
ciclos se encuentras interrumpidos en el Batoniano y el Kimmeridgiano inferior con depositación de<br />
yeso. Sin embargo, para BIESE (1961) el Batoniano de Cerritos Bayos está representado por calizas<br />
arenosas y margas que evidencian depósitos de facies litorales. Esta posición de BIESE (1961)<br />
parece más lógica por cuanto no existe una interrupción depositacional en la columna estratigráfica<br />
descrita por ese autor.<br />
Durante el Kimeridgiano inferior se deposita un conjunto de bancos de yeso, anhidrita y<br />
sales asociadas que ha sido denominado Yeso Millonaria HARRINGTON, 1961) o Yeso Principal<br />
(Jyp) (THOMAS, 1969) y que representa un período de regresión marina que pone fin al segundo<br />
ciclo de depositación marina de BAEZA (1976).<br />
La descripción de las rocas sedimentarias jurásicas estudiadas en Cerritos Bayos<br />
corresponde a una generalización de las divisiones estratigráficas propuestas por HARRINGTON<br />
(1961), GARCIA (1967) y MONTAÑO (1976) en sectores vecinos y fuera del área de este estudio<br />
y que se indican en el cuadro siguiente, propuesto por MONTAÑO 1976). BAEZA (1976) no ha<br />
sido incluido en este cuadro por que no presenta unidades formacionales en su trabajo.<br />
Kimm. Sup.-<br />
Titoniano<br />
Kimm. medio<br />
Harrington, 1961 García, 1967 Montaño 1976<br />
Calizas Honda<br />
Fm. Honda<br />
Fm. Cerritos Bayos<br />
Kimm. inf. Yeso Millonaria Fm. Millonaria Fm. Millonaria<br />
Oxford.-Kimm. inf. Lutitas Doralisa Fm. Doralisa Fm. Doralisa<br />
Calovino<br />
Bajociano medio<br />
Fm. Descubridora<br />
Fm. Caracoles<br />
Fm. Mina Chica<br />
Fm. Torcazas<br />
Fm. Coronado<br />
Grupo Caracoles<br />
Fm. Torcazas- Coronado<br />
Secuencia Continental de Cerritos Bayos Jsc (BIESE, 1961)<br />
Grupo Caracoles<br />
Fm. Torcazas<br />
La secuencia continental de Cerritos Bayos está compuesta por 80 a 120 m de cuarcitas y<br />
areniscas en la base y potentes bancos de areniscas y pizarras arcillosas hacia el techo con un total<br />
de 1.500m de potencia. La presencia de impre3siones asimétricas de pisadas de un pequeño lagarto<br />
y de ondulitas asimétricas sugieren una depositación litoral para ella y que pone fin a la<br />
acumulación de sedimentos jurásicos en esta área (BIESE, 1961).<br />
Las sedimentitas de esta unidad aflora esencialmente en el sector nororiental del área donde<br />
se encuentras las intercaladas en un complejo andesítico asignado a la Formación La Negra (Jv). En<br />
el sector nororiental de los cerros de Guacate y al oeste de Loma Larga, estas sedimentitas<br />
continentales sobreyacen concordantemente a calizas y margas kimmeridgiana, correspondientes al<br />
tercer ciclo marino propuesto por BAEZA (1976). Esta posición permite asignar a esta unidad una<br />
edad post-kimmeridgiana y que BIESE (1961), tentativamente asignó al Titoniano.
La secuencia continental de Cerritos Bayos se puede3 correlacionar con el miembro<br />
superior de la Formación Quinchamale, definida por MAKSAEV (1978) al oriente de Sierras<br />
Moreno y que está constituido por cerca de 2.000 m de sedimentitas continentales y asignado al<br />
Jurásico Superior y con la Formación Tonel (DINGMAN, 1963) de edad Jurásica.<br />
Formación La Negra Jv (GARCIA, 1967)<br />
Con este nombre se identifica a una secuencia de lavas andesíticas porfíricas y afaníticas<br />
continentales definida por GARCIA (1967) en la quebrada La Negra, al sur de la ciudad de<br />
Antofagasta y fuera del área del presente estudio. En la Hoja Tocopilla, ella constituye la unidad de<br />
mayor desarrollo areal y se distribuye formando una franja discontinua en la Cordillera de la Costa<br />
y en afloramientos aislados más al oriente.<br />
En la franja de la Cordillera de la Costa su litología es semejante a la descrita por GARCIA<br />
(1967) para su lugar tipo, con presencia de andesiticas afaníticas y porfíricas en parte brechosas y<br />
amigdaloides. Hacia el oriente se compone de andesitas negras y café, porfíricas, en parte<br />
amigdaloidales bien estratificadas y separadas por horizontes tobáceos.<br />
Las relaciones estratigráficas de la Formación La Negra son variadas, dependiendo de la<br />
zona donde se le ha reconocido, Así tenemos que, en el sector costero de Caleta Lautaro, al norte<br />
del puerto de Tocopilla y fuera del área de estudio. ALFARO (1972) menciona que la Formación<br />
La Negra sobreyace discordantemente a una unidad sedimentario-volcánica denominada Formación<br />
Punta del Urcu y a la cual asigna una edad triásica-liásica.<br />
Por otra parte, TOBAR (1966) en el sector de Rencoret, al sur del área de este estudio,<br />
sugiere la posible presencia de un engrane entre lavas de la Formación La Negra y rocas<br />
sedimentarias marinas liásicas, en base a la presencia de “una unidad no muy potente, de lavas<br />
andesíticas y repetidas intercalaciones de capas delgadas de tobas verdosas, entre rocas asignadas al<br />
Sinemuriano” (TOBAR, 1966, p. 28).<br />
En el área de Sierra Minillas al sur-sureste de Taltal, las volcanitas de la Formación La<br />
Negra sobreyacen en aparente concordancia a la Formación Pan de Azúcar (NARANJO, 1978) del<br />
Hettangiano y Sinemuriano, mientras que hacia el oeste de Posada de Los Hidalgos se ha postulado<br />
una discordancia angular entre ambas formaciones (GARCIA, 1967).<br />
En la Hoja Tocopilla no se tiene relaciones directas que permitan determinar la edad<br />
máxima de la Formación La Negra. Las relaciones con sedimentitas continentales de la secuencia<br />
continental de Cerritos Bayos corresponden aparentemente a una parte superior de la unidad<br />
volcánica, con lo cual se tiene que para la Formación La Negra se puede establecer una edad<br />
máxima liásica en la zona de la Cordillera de la Costa y una edad máxima más alta (post-<br />
Kimmeridgiano) en la zona oriental del área, hecho que permite dar apoyo a las ideas de migración<br />
de los focos de actividad magmática en el espacio y el tiempo, presentada por FARRAR y otros<br />
(1970) para el norte de Chile.<br />
En una localidad de la costa, a 12 Km. al sur de la ciudad de Antofagasta se ha establecido<br />
la edad mínima de la Formación La Negra en base a su relación con la Formación Caleta Coloso<br />
(BRUEGGEN, 1950) de edad titoniana- neocomiana a la cual subyace en discordancia angular. Esta<br />
relación permite asignar por lo tanto, un rango de edad para la Formación La Negra, comprendido<br />
entre el Sinemuriano y el Kimmeridgiano en la zona de la Cordillera de la Costa. Sin embargo, para<br />
el sector oriental de la región estudiada, la Formación La Negra tendría una edad máxima post-<br />
Kimmeridgiana y una edad mínima hauteriviana por correlación litoestratigráfica con la Formación
Arca (MAKSAEV, 1978) de edad titoniana-hauteriviana. Estos antecedentes, sin duda deben ser<br />
precisados en futuras investigaciones que permitan definir mediante dataciones radiométricas el<br />
verdadero rango de edad y variaciones de esta unidad.<br />
Formación Augusta Victoria Kv (GARCIA, 1967)<br />
Fue definida por GARCIA (1967) en el sector de la estación Augusta Victoria, del<br />
ferrocarril internacional de Antofagasta a Salta (Argentina), al sur y fuera del área de este estudio.<br />
Allí, el autor describió una secuencia aproximadamente 2.000 m de coladas andesíticas, brechas<br />
volcánicas en la base ignimbritas en la parte alta, que sobreyace discordantemente a estratos<br />
marinos del Jurásico Superior no definidos formalmente. Su techo es la actual superficie de erosión.<br />
En la zona oriental aflora una secuencia compuesta por coladas andesíticas y riolíticas con<br />
textura ignimbrítica a brechosa de potencias muy variables, pero superiores a 200 m, que<br />
corresponden a la parte superior de la Formación Augusta Victoria.<br />
THOMAS (1969) sugirió que la posibilidad de las coladas riolíticas que afloran en este<br />
sector corresponde a la parte alta de la Formación La Negra (Jv) con etapas de efusiones de lavas<br />
más ácidas que lo normal para esa unidad. Sin embargo, hacia el noreste del área, MAKSAEV<br />
(1978) definió la Formación Peña Morada, constituida por una secuencia de riolitas semejantes a la<br />
parte alta de la que aquí se describe asignándole una edad cretácica en base a su suprayacencia en<br />
aparente discordancia a volcanitas de la Formación Arca del Titoniano-Hauteriviano e<br />
infrayaciendo en discordancia a una secuencia sedimentaria continental del oligoceno-Mioceno<br />
medio. Finalmente, pórfidos riolíticas asociados a esta secuencia descrita por MAKSAEV (1978)<br />
fueron analizadas por el método K-Ar en feldespato potásico, obteniéndose valores de 114 +- 3 y<br />
109 +- 2 m.a (HUETE y otros, 1977) que indican una edad cretácica media para estas rocas (VAN<br />
EYSINGA, 1975). Estos antecedentes permiten suponer que la secuencia andesítico-riolítica<br />
descrita para la Hoja Tocopilla correspondería crono y estratigráficamente a la Formación Augusta<br />
Victoria en el sentido de FRUTOS (FIDE FERRARIS, 1973), de edad cretácica media a superior<br />
(?).<br />
Formación El Loa Tcl, Tsc (FUENZALIDA, 1957)<br />
Esta secuencia sedimentaria fue definida por WETZEL (1927) como “sedimentos calcáreos<br />
de agua dulce” constituida por “Costra caliza formada por la cooperación de bacterias, calcáreos<br />
oolíticos, carbonatos de calcio silicosos y dolomíticos, sedimentos silicosos y dolomíticos,<br />
sedimentos silíceos (Kieselgur) y bancos de ópalo, a la cual se agregan légamos, arenas y sílice<br />
concrecionaria”(p.554-555). Posteriormente, BRUEGGEN (1950) sistematizó el nombre “Calizas<br />
El Loa” y finalmente FUENZALIDA (en HOFFSTETTER y otros, 1957) sugiere asignar a estos<br />
depósitos lacustres como “Capas del Loa” o “Formación El Loa”.<br />
La Formación El Loa está constituida por rocas sedimentarias clásticas (fanglomerados)<br />
continentales en la base (Tsc) y calizas lagunares en la parte superior, con fauna de agua dulce, en<br />
bancos horizontales depositados discordantemente sobre las rocas de la secuenciamarina y<br />
continental de Cerritos Bayos (Jurásico)y que se distribuyen en la parte centro-oriental de la Hoja<br />
Tocopilla, en las inmediaciones del río Loa. Los estudios de la fauna encontrada en esta secuencia<br />
realizados por HUSTEDT (1927) y FREGUELLI (1936) (fide HOFFSTETTER y otros, 1957), así<br />
como el hallazgo de restos de mastodontes de COURTY (1907) (fide HOFFSTETTER y otros,<br />
1957) indican para ella una edad pliocénica a pleistocénica inferior. Sin embargo, BRUEGGEN<br />
(1950), basándose en el hecho que esta unidad se encuentra a muy diferentes cotas (800 m en El
Toco y 3.000 m en Chochi), supuso que ellas debían ser anteriores a los movimientos del Plioceno.<br />
Por otra parte, FUENZALIDA (en HOFFSTETTER y otros, 1957) ha mostrado “que no se trata de<br />
un solo cuerpo lacustre, sino de varios engranados en un sistema fluvial que, en consecuencia,<br />
estuvieron a distintas alturas desde un comienzo”.<br />
Formación Mejillones Pltm (FERRARIS y DI BIASE, 1978)<br />
Fue definida por FERRARIS y DI BIASE (1978) para designar a una secuencia de rocas<br />
sedimentarias marinas que afloran en la zona norte de la planicie de la península de Mejillones y<br />
que se extiende en una franja costera angosta en la parte sur del área del presente estudio.<br />
La formación de Mejillones está constituida esencialmente por areniscas, limolitas y<br />
coquinas con intercalaciones de yeso y diatomitas en bancos horizontales y con una potencia<br />
máxima de 80 m. Esta unidad se apoya en discordancia de erosión (HERM, 1969) sobre la<br />
Formación La Portada del Terciario (FERRARIS y DI BIASE, 1978) y su techo es la actual<br />
superficie de erosión.<br />
La edad asignada a esta unidad es de pleistocena a holocena (?) en base a la presencia de<br />
bivalvos y gastrópodos (HERM, 1969).<br />
Sedimentos de Relleno Td, Pld, Plal, Hal, Hcb, Hl, Hn, Hs, Hc.<br />
Se agrupan bajo este nombre a depósitos de relleno que comprenden desde sedimentos<br />
semicompactos hasta el relleno aluvial indiferenciado reciente (Hal).<br />
Los depósitos más antiguos comprenden acumulaciones de gravas y arenas compactadas<br />
(Td) que presentan alguna deformación como producto de tectonismo durante el Terciario Superior.<br />
Otro tipo de sedimento compuesto por gravas y arenas similares a los anteriores, aparecen<br />
solamente solevantados y erodados, por lo que se les ha considerado más modernos que los<br />
anteriores y se han asignado al Pleistoceno (pld). Un tercer tipo de sedimento comprende<br />
acumulaciones aluviales compactadas y han sido también asignados al Pleistoceno (Plal)<br />
(THOMAS, 1969)<br />
Los sedimentos modernos corresponden esencialmente a depósitos aluviales (Hal) a los<br />
cuales se encuentran asociados depósitos de corrientes de barros (hcb) (THOMAS, 1969), lacustres<br />
(Hl), de nitratos (HN) y salares indiferenciados (Hs).<br />
En la zona de la Cordillera de la Costa, se han diferenciado además de depósitos aluviales<br />
(Hal) y coluviales (Hc) (ALFARO, 1972).<br />
ROCAS INTRUSIVAS<br />
En el área de la Hoja Tocopilla se han definido dos grupos principales de rocas intrusivas<br />
que corresponden a granitoides antiguos asignados al Paleozoico y un conjunto de granodiotitas y<br />
dioritas de mayor distribución areal cuyas edades estarían comprendidas entre el Jurásico Superior y<br />
el Cretácico Inferior. Además, en el sector oriental, aflora un conjunto de granodioritas porfíricas<br />
más modernas, de presumible edad cretácica-terciaria.
Los granitoides paleozoicos (Pzg) incluyen leucogranitos rosados de grano grueso<br />
emplazados en las volcanitas de Sierra Moreno (Pzv) del Paleozoico y cubierto transgresivamente<br />
por rocas sedimentarias del Jurásico Medio (THOMAS, 1969), que se distribuyen<br />
fundamentalmente en el área oriental de la Hoja Tocopilla.<br />
Los afloramientos de los granitoides paleozoicos son discontinuos, pero con una clara<br />
analogía petrográfica y texturas entre cada afloramiento. Debido a ello, es que se utilizan para la<br />
asignación de edad de este complejo intrusivo algunos valores de dataciones radiométricas<br />
obtenidos en áreas cercanas pero fuero de la Hoja Tocopilla.<br />
Estos valores (GARCIA, 1967) indican un rango de edad entre Carbonífero superior y<br />
Triásico inferior (VAN EYSINGA, 1975):<br />
Granito 22º33`/68º50,4` Pb/alfa: 260 +-30 m.a.<br />
Granodiorita 22º22,6`/68º53,9` Pb/alfa: 233 +-25 m.a.<br />
Granito 22º16,7`/68º53,9` Pb/alfa: 240 +-25 m.a.<br />
Granito 22º16,6`/68º52,8` Pb/alfa: 292 +- 30 m.a.<br />
Otras relaciones estratigráficas, también fuera del área de estudio, indican que intrayacen,<br />
mediante discordancias de erosión, a rocas volcano-clásticas triásicas y a rocas sedimentariomarinas<br />
del Lías en el sector de Moctezuma (PEREZ y LEVI, 1961).<br />
En la parte central-norte de la Hoja Tocopilla, afloran cuerpos mitológicamente semejantes<br />
los granitoides antiguos que intruyen a rocas de la Formación El Toco (Pzs) y que estarían<br />
relacionados al mismo ciclo intrusivo.<br />
En la Cordillera de la Costa se han reconocido granodioritas y dioritas de grano medio a<br />
grueso que se distribuyen en una franja continua intruyendo a las rocas volcánicas de la Formación<br />
La Negra (Jv) (ALFARO, 1972) y que hacia el oriente intruyen a las series marinas y continentales<br />
de la secuencia de Cerritos Bayos (BAEZA, 1976). Estos antecedentes indican para estos cuerpos<br />
una edad máxima post-Kimmeridgiana. La edad mínima probable no es claramente definible ya que<br />
no existen relaciones estratigráficas directas. Sin embargo, se establece esa edad mínima probable<br />
en el cretácico medio (Barremiano) por la existencia de algunos antecedentes radiométricos en<br />
cuerpos mitológicamente similares que afloran en la Cordillera de la Costa frente a la ciudad de<br />
Antofagasta y que indican valores Pd/alfa de 134 +- 20 millones de años (FERRARIS y DI BIASE,<br />
1978).<br />
Finalmente, en afloramientos aislados en la zona oriental del área se han reconocido<br />
granodioritas leucocráticas silíceas, porfíricas, de grano medio que intruyen a los cuerpos<br />
granodioríticos anteriores, a las sedimentitas de la secuencia Cerritos Bayos (Jsm, Jsc) y a rocas<br />
volcánicas de la Formación Augusta Victoria (Kv). THOMAS (1969) relaciona litológicamente a<br />
estos cuerpos con los granitos Fortuna y El Abra, que afloran en el sector del yacimiento de<br />
Chuquicamata, ubicado 5-8 Km. al este del límite oriental de la Hoja Tocopilla y a 30-40 Km. al<br />
nororiente de los afloramientos descritos en este estudio. Dotaciones radiométricas para el granito<br />
Fortuna indican valores Pb/alfa de 354 a 40 +- 10 m.a., lo cual definiría para los mismos una edad<br />
terciaria media (THOMAS, 1969).
ESTRUCTURA<br />
Pliegues:<br />
Las rocas paleozoicas (Formación El Toco y volcanitas de Sierra Moreno) presentan<br />
plegamientos con ejes de dirección general NNW-SSE y de poca longitud de onda. En ningún caso<br />
estos pliegues presentan características del tipo regional y sus ejes están indicando direcciones de<br />
esfuerzo NE-SE.<br />
Sin duda, las deformaciones más importantes se han desarrollado en las rocas de la<br />
secuencia marina y continental de Cerritos Bayos (Jsm, Jsc). Estas unidades presentan pliegues<br />
anticlinales y sinclinales de poca longitud de onda y con ejes de orientación NNE-SSW. En<br />
cambio, las unidades volcánicas del Jurásico (Formación La Negra) presentan plegamientos amplios<br />
y con ejes de dirección NS a NW-SE.<br />
Finalmente, las volcanitas de la Formación Augusta Victoria (Cretácico medio) presentan<br />
pliegues muy suaves que se manifiestan como flancos monoclinales en afloramientos aislados.<br />
Fallas:<br />
En la Cordillera de la Costa destaca la presencia de fallas normales de rumbo general NE-<br />
SW y de los cuales la más importante es la continuación de la “Falla de Atacama” o “Falla Salar del<br />
Carmen” (ARABASZ, 1971), que controla la vertiente de esta cordillera y que se prolonga en forma<br />
discontinua hacia el norte, más allá del área de estudio.<br />
Sistemas de fallas inversas se han reconocido fundamentalmente en el sector oriental del<br />
área, donde las rocas paleozoicas de las volcanitas de Sierra Moreno (Pzv) sobreyacen a rocas<br />
sedimentarias jurásicas de la secuencia de Cerritos Bayos (Jsm) (THOMAS, 1969, en franjas de<br />
dirección preferencial norte-sur.<br />
Otras fallas normales menores afectan a casi oda la región pero sin que se pueda establecer<br />
un sistema definido de ellas.<br />
Discordancias:<br />
Una de las discordancias que se manifiesta en el área corresponde a la que separa las<br />
unidades jurásicas marinas (Jsm) de las secuencias volcánicas triásicas (Trv) y paleozoicas (Pzv).<br />
La edad de esta discordancia no se puede establecer con precisión ya que las unidades subyacentes<br />
tienes un amplio rango cronológico. Sin embargo, se puede inferir que correspondería a un evento<br />
distrófico del Triásico Superior-Lías Inferior, por cuanto las primeras manifestaciones de<br />
depositación sedimentaria del Jurásico en el área donde está representada, se originaron durante el<br />
Sinemuriano.<br />
La otra discordancia de carácter regional separa las unidades sedimentarias horizontales del<br />
Terciario (Formación El Loa) de las rocas sedimentarias marina y occidental del Jurásico (secuencia<br />
de Cerritos Bayos). La edad de esta discordancia es aún más difícil de precisar que la anterior. Se<br />
puede inferir una edad tentativa cretácica superior-terciaria inferior, considerando que la formación<br />
Augusta Victoria (Cretácico medio) que no se encuentra en relación directa a la Formación El Loa,<br />
se encuentra deformada. Esta situación permite fijar un evento diastrófico post-cretácico medio y<br />
pre-plioceno(?) que separa las unidades mencionadas.
HISTORIA GEOLOGICA<br />
En el área de este estudio, la sucesión de eventos geológicos comienza supuestamente<br />
durante el Paleozoico Superior con la depositación de sedimentos de tipo flysch en un ambiente<br />
marino (Formación El Toco) y que paulatinamente pasan a depósitos continentales. En este ámbito<br />
y, en parte sincrónico a la depositación marina, se desarrolló un episodio volcánico con la<br />
acumulación de riolitas en el área de Sierra Moreno. RUIZ (en RUIS y otros, 1965) sugiere una<br />
correlación entre lo afloramientos de riolitas en una franja de 1.100 Km. de largo con “un gran<br />
desarrollo de volcanismo riolítico el término de la Era Paleozoica”.<br />
Supuestamente, ese volcanismo del Paleozoico, se continuaría durante el Triásico con<br />
depositación de la lavas traquíticas y riolíticas con intercalaciones de sedimentos clásticos<br />
continentales (Formación Agua Dulce). En esta etapa del magnetismo se emplazarían los cuerpos<br />
graníticos con edades Pb/alfa de 290 +- 20 m.a., cuyas características deberían ser confirmadas por<br />
estudios futuros.<br />
Aparentemente entre el Paleozoico y el Triásico, no estaría representado un tectonismo<br />
importante. Esto se evidencia por la seudo-concordancia con que se depositan las lavas de la<br />
Formación Agua Dulce sobre las rocas sedimentarias de la Formación El Toco. Posteriormente a la<br />
depositación de la Formación Agua Dulce, en el Triásico Superior, se habría desarrollado una fase<br />
diastrófica con el plegamiento de las unidades paleozoicas y triásicas, con esfuerzos compresionales<br />
de dirección preferencial NE-SW y dando como resultado plegamientos con ejes de dirección NW-<br />
SE (Formación El Toco).<br />
Durante el Jurásico Inferior (Hettangiano-Sinemuriano), se produjo una ingresión marina<br />
con la depositación de sedimentos calcáreos de aguas poco profundas con mayor desarrollo hacia el<br />
sur del área (Estratos de Rencoret). En el sector oriental el desarrollo marino es continuo entre el<br />
Sinemuriano y el Kimmeridgiano con una breve interrupción durante el Batoniano y el<br />
Kimmeridgiano inferior, períodos en los cuales se depositó yeso (BIELE, 1961; BAEZA, 1976) en<br />
el área de Cerritos bayos. La depositación marina finalizada durante el Kimmeridgiano superior con<br />
la regresión del mar y la depositación de una secuencia continental en todo el sector oriental del<br />
área. Simultáneamente, entre el Liásico superior y el Kimmeridgiano se deposita una potente<br />
secuencia de lavas andesíticas (Formación La Negra) fundamentalmente en el sector occidental del<br />
área, alcanzando en forma esporádica hasta el sector oriental con depositación entre post-<br />
Kimmeridgiana y hauteriviana.<br />
A fines del Jurásico se produjo una fase diastrófica que deforma las unidades jurásicas con<br />
ejes de plegamiento de dirección norte-sur y un nuevo proceso magmático intrusivo con el<br />
emplazamiento de cuerpos plutónicos de 134 +- 20 m.a.<br />
Durante el Cretácico continúa la actividad volcánica con la depositación de andesitas,<br />
riolitas e ignimbritas (Formación Augusta Victoria) esencialmente en la zona central y oriental del<br />
área, y hacia fines del Cretácico un nuevo proceso diastrófico deforma a esta unidad y las<br />
subyacentes.<br />
El Terciario en esta zona se caracteriza por el desarrollo de ambientes lacustres hacia el<br />
Plioceno-Pleistoceno, con la depositación de sedimentos clásticos continentales y calcáreos que en<br />
sus últimas etapas estarían relacionados a períodos de glaciaciones (FUENZALIDA, en<br />
HOFFSTETTER y otros, 1957).
AL final del Terciario y durante el Pleistoceno y Holoceno se produjo una activación de la<br />
erosión con un modelamiento del paisaje y depositación de sedimentos aluviales y solamente en la<br />
costa existió una depositación de sedimentos marinos (Formación Mejillones).