Sedimentología del Cenozoico del Distrito Minero Centinela y de la Cuenca Quebrada El Profeta (Desierto de Atacama, Chile)evolución paleoambiental y génesis de los depósitos de Cu-exótico

Resumen

Esta Tesis Doctoral tiene como objetivo principal interpretar la evolución paleoambiental y paleoclimática durante el Cenozoico del Desierto de Atacama (23ºS-25ºS) mediante la descripción y correlación del registro estratigráfico de varias cuencas sedimentarias continentales del antearco Andino del Norte de Chile. Además, se pretende comprender la génesis de depósitos de cobre exótico hospedados en gravas Cenozoicas y determinar la influencia del contexto ambiental/climático en la mineralización de Cu-exótico en el Desierto de Atacama. Para ello se han escogido dos zonas de estudio: la Cuenca Quebrada El Profeta (25ºS) y el Distrito Minero Centinela (DMC, 23ºS), ambas localizadas en el margen occidental de la Precordillera Andina (69ºO). En ambas localidades se han llevado a cabo estudios cartográficos y estratigráficos de detalle y se han tomado muestras para su posterior análisis en el laboratorio mediante, por ejemplo, microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos-X y análisis de isótopos estables (d13C y d18O). En la Cuenca Quebrada El Profeta y en el DMC se describen, respectivamente, 120 y 300 m de relleno sedimentario de edad Eoceno Inferior ¿ Medio hasta Mioceno Superior. Se componen principalmente por conglomerados, brechas, areniscas y, en menor medida, lutitas, calizas y niveles yesíferos. Estos depósitos se formaron en abanicos aluviales dominados por procesos fluviales o por eventos torrenciales de tipo debris/sheet flow, así como en ambientes lacustres/palustres poco frecuentes. Los depósitos descritos en las dos zonas de estudio son complejos de correlacionar, pero cabe destacar en ambas localidades la presencia, bajo un nivel volcánico de 9,5 Ma, de una yesicreta y de una superficie de pedimentación, rasgos que evidenciarían bajas tasas de erosión y sedimentación y altas tasas de evaporación. Paralelamente, también se ha estudiado en el DMC el yacimiento de El Tesoro Central, la cual expone dos cuerpos mineralizados de Cu-exótico hospedados en gravas Cenozoicas. Ambos cuerpos están principalmente compuestos por crisocola y, en menor proporción, por copper wad, atacamita y paratacamita. Las características texturales y mineralógicas de estos cuerpos mineralizados, los datos de isótopos estables (d13C/d18O) y las simulaciones hidrogeoquímicas sugieren que la evapoconcentración de soluciones acuosas meteóricas ricas en Cu fue clave en la formación del depósito de Cu-exótico de El Tesoro Central, lo que evidencia la importancia del contexto ambiental e hidrológico en la génesis de este tipo de yacimientos. Finalmente se comparan los registros estratigráficos de ambas zonas de estudio entre sí, así como con los registros de otros sectores del antearco Andino del N de Chile. Se reconocen tres grandes etapas sedimentarias y climáticas: (1) pre-Mioceno Medio, (2) Mioceno Medio ¿ Superior y (3) post-Mioceno. Durante el periodo pre-Mioceno Medio la correlación estratigráfica resulta muy compleja, aunque la gran cantidad de sedimentos detríticos y los valores relativamente ligeros de d13C/d18O sugieren que el clima predominante fue árido o semiárido, pero sin poder precisar más allá. Tras esta etapa, se reconoce un notorio evento hiperárido registrado alrededor del límite Mioceno Medio ¿ Superior marcado por el desarrollo, a escala regional, de superficies de pedimentación y yesicretas y por la variación hacia valores más pesados de d13C/d18O. Por último, durante la etapa post-Mioceno la sedimentación se restringe a cuencas endorreicas y/o drenadas desde la Cordillera Occidental, mientras que en el resto de sectores del antearco la sedimentación es muy escasa y esporádica. Esta caída en la sedimentación, la preservación hasta la actualidad de las yesicretas Miocenas y los valores relativamente pesados de d13C/d18O obtenidos en depósitos post-Miocenos indican que la tendencia climática general del Desierto de Atacama en el N de Chile se ha mantenido como hiperárida hasta la actualidad.