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Curso “Tectónica Extensional”
Dictado por
Dra. Maisa Tunik (COMAHUE-CONICET)
Dra. Silvia Barredo (UBA)
Dra. Laura Giambiagi (IANIGLA-CONICET)
Dra. Amancay Martínez (UNSL)
Fecha: 13 al 17 de Octubre de 2009
Lugar:
Departamento de Geología y Petróleo. Facultad de Ingeniería. Universidad
Nacional del Comahue, Neuquén.
Objetivos:
El objetivo del curso es brindar un marco multidisciplinario en el estudio de las
cuencas extensionales con especial énfasis en los controles que las originan y
que condicionan su evolución. Para ello se desarrollarán métodos de abordaje
de la temática basados en herramientas estructurales, sedimentarias y
petrológicas que permitirán entender los conceptos tectosedimentarios y
tectonomagmáticos necesarios para el modelado de estas cuencas. Las
instructoras presentan una amplia experiencia en cada una de estas áreas a
través de estudios de casos argentinos, los que serán desarrollados a lo largo
del curso. Estos mismos modelos serán comparados con propuestas mundiales
de casos similares que permitirán una mayor dinámica en al adquisición de los
conocimientos.
Carácter: Curso teórico-práctico de postgrado
Metodología del curso:
La modalidad será presencial con clases teóricas-prácticas. La realización de
trabajos prácticos y examen final serán condiciones necesarias para la
aprobación del curso.
Duración y Carga Horaria: Martes 13 a Viernes 16 de 8.30 a 18.30 hs, y
Sábado 17 de 9 a 13 hs.
Cupo máximo: 30 personas
Informes e inscripción: [email protected]
Contenidos:
1. Introducción por Silvia Barredo
1.1 Revisión de conceptos tectónicos
El interior terrestre
Litosfera: corteza y manto
Discontinuidad corteza – manto
Astenósfera: características físicas y mineralógicas. Reología.
Flujo térmico
∗ Origen del calor terrestre
∗ Mecanismos de transmisión del calor
∗ Mecanismos de deformación del manto: reología del manto
Fuerzas tectónicas
∗ Celdas convectivas y plumas mantélicas
Movimiento de placas
1.2 Ambientes Tectónicos Extensionales Continentales
Definición de un Rift
1.3 Características de los rifts actuales
1.4 Tipos de rifts
Clasificación integral
Aulacógenos, cuencas transtensivas, cuencas transformes, margen pasivo,
cuencas de back.arc, impactógenos
∗ Propuesta de Keary y Vine (1996)
∗ Propuesta de Sengör (1995)
∗ Propuesta de Ziegler y Cloething (2003)
Clasificación mecánica
∗ Complejo de núcleo metamórfico
∗ Rifts anchos (Basin and Range)
∗ Rifts angostos
∗ Rifts simétricos y asimétricos.
2. Geodinámica de un rift por Laura Giambiagi
2.1 Reología y resistencia de la litósfera continental
Modelo de reología de la litósfera continental
Perfil de esfuerzos
Factores que influencian la resistencia litosférica
Nivel de despegue
2.2 Mecanismos de generación de un rift y origen de tensión litosférica
Concepto de cuello litosférico
Origen de la tensión litosférica: Rift pasivo vs rift activo
Rift amplios, angostos y complejos de núcleo metamórfico
Discusión sobre mecanismos de generación de cuencas mesozoicas
argentinas
Extensión en zonas de colisión
∗ Zonas de colisión litósfera continental – litósfera continental
∗ Zonas de colisión litósfera continental – litósfera oceánica
2.3 Modelos de extensión litosférica
Modelos de cizalla pura
∗ Modelo de atenuación litosférica uniforme
∗ Modelo de atenuación litosférica no uniforme
Modelos de cizalla simple
∗ Modelo de Wernicke
∗ Modelo de estrechamiento litosférico
∗ Modelo de desacople corteza superior – corteza inferior
Modelos de cizalla pura / cizalla simple
Discusión sobre modelos de extensión litosférica en la cuenca Neuquina
2.4 Rift simétricos vs rift asimétricos
2.5 Evolución dinámica de un rift
Duración de un rift
Parámetros que controlan la evolución de un rift
Velocidad de deformación
Evolución del flujo térmico
Evolución reológica de la litósfera
Variaciones en los espesores de la corteza y de la litósfera
Presencia de debilidades previas en la corteza y en la litósfera
Procesos exógenos
Razones por las cuales un rift se aborta
Migración del foco de extensión. Ejemplos argentinos
2.6 Relación entre procesos geodinámicos, levantamiento y subsidencia
3. Extensión y magmatismo por Amancay Martinez
3.1 Origen, segregación y ascenso magmático
Fusión del manto
Densidad de los magmas
Viscosidad de los magmas
Segregación del fundido
Geometría de las rocas parcialmente fundidas
Ascenso del magma
Transporte magmático
Reservorio magmático
Generación de magmas en los continentes
* Magmatismo alcalino
* Magmatismo basáltico de plateau (continental flood basalt = CFB)
3.2 El magmatismo en los ambientes de rift continentales
El magmatismo y los márgenes extensionales volcánicos y no volcánicos
* Mar Negro
* SE de Nueva Escocia
* Márgenes de Iberia y Los Alpes
* Sistema los Alpes-Apeninos
* SO de Islandia
Caracterización del magmatismo en diversos ambientes extensionales
* Plateau del Colorado-Río Grande
* Rift de Baikal
* Basin and Range
* Sector Sur del Mar Rojo - Rift de Etiopía
La extensión continental y la influencia del magmatismo
* Rift activo vs. Rift pasivo
* Relaciones entre los patrones de deformación y el magmatismo
* Arquitectura del rift continental y los patrones de migración del magma
* Localización del magmatismo según el tipo de extensión
3.3 El sistema de rift del África Oriental: un laboratorio natural
El magmatismo en zonas de rift intracontinental
Estadios en la evolución magmática de los sistemas de rift intracontinental
Productos del magmatismo en las zonas de rift continental
El sistema de rift de África oriental (EARS): contexto geológico
Distribución y tipos de magmatismo
Edad del volcanismo
Evolución del tiempo y del espacio: propagación del rift
Series magmáticas en el EARS
Tipos de rift intracontinentales del EARS según su tasa de emisión
Composición química elemental de las rocas volcánicas del EARS
Composición isotópica de las rocas volcánicas del EARS
El mar Rojo y su fisiografía
3.4: El magmatismo gondwánico del Grupo Choiyoi Permo-Triásico: ejemplo de rift
fósil
3.5 Ruptura del Gondwana: el mega-rift continental
4. Rasgos estructurales en cuencas de rift por Laura Giambiagi
4.1 Fallas extensionales y estructuras asociadas
Revisión de concepto de esfuerzo y deformación
Clasificación de fallas
Descripción de fallas extensionales
∗ Geometría y ubicación en el espacio
∗ Dimensiones
∗ Movimiento
Estructuras asociadas a fallas extensionales
∗ Graben, horst y hemigraben
∗ Anticlinal de roll-over
∗ Estructuras de colapso de pared colgante
∗ Fallas sintéticas de pared basal
∗ Sinclinal y anticlinal de pared colgante
∗ Pliegues forzados extensionales
∗ Fallas de liberación
∗ Pliegues transversales
∗ Fallas poligonales
Estructuras sin-depositacionales
∗ Fallas sin-depositacioneles
∗ Pliegues sin-depositacionales
∗ Estratos de crecimiento
4.2 Arquitectura del rift
Características de un hemigraben
Características de un graben
Falla maestra o de borde
Levantamiento de flancos
Extensión y diapirismo
Caracterización del tipo de fallamiento en la corteza superior
∗ Poblaciones, sistemas y familias de fallas
∗ Jerarquía de fallas
∗ Patrones de fallas
∗ Distribución y localización de fallas
∗ Superposición e interacción de fallas
Zonas de transferencia y de acomodación
∗ Fallas de transferencia
∗ Rampas de transferencia
Evolución temporal y espacial de un rift
∗ Evolución de un sistema de fallas
∗ Evolución temporal y espacial de segmentos de rift
∗ Etapas de evolución de un rift
Etapa de inicio del rift
Etapa de climax del rift
Transición sinrift-postrift
4.3 Reactivación tectónica y retrabajo litosférico
Influencia de la fábrica del basamento
Reactivación vs. retrabajo
Reactivación de una falla previa
Fábrica del basamento
∗ Rift con influencia de fábrica regional
∗ Rift con influencia de fábrica discreta
Ejemplo de reactivación de zonas de cizalla – Andes argentinos
Criterios para identificar reactivación en ambientes extensionales
Fallas normales oblicuas
Retrabajo litosférico
Ejemplo de retrabajo litosférico en los Andes argentinos
4.4 Transtensión
Rift oblicuo y rift ortogonal con influencia de fábrica de basamento
Modelos análogos de rift oblicuo
Características de un rift oblicuo
Rift ortogonal vs. rift oblicuo
Ejemplos de rift oblicuo en el sector norte de la cuenca Neuquina y cuencas
triásicas de Argentina y Chile
Cuencas de pull-apart
4.5 Análisis cinemático y dinámico en un rift
Indicadores cinemáticos
Determinación de dirección de extensión
Ejemplos de cuencas Neuquina y Cuyana
Determinación de paleoesfuerzos
Rift con múltiples sets de fallas
∗ Rift polifásico
∗ Rift con control de debilidades litosféricas
∗ Perturbación de esfuerzos cerca de fallas principales
∗ Permutación de esfuerzos
∗ Rift ortogonal con reactivación de planos de debilidad
∗ Rift oblicuo con reactivación de planos de debilidad
∗ Deformación tridimensional
4.6 Inversión tectónica
Inversión tectónica una falla normal
Estructuras asociadas a inversión
Inversión tectónica de un rift
Tipos de interacción entre estructuras compresivas y fallas extensionales preexistentes
Inversión de un rift oblicuo
Evidencias de inversión
Ejemplos de inversión en las fajas plegadas y corridas Aconcagua y Malargüe
Inversión durante la extensión
5. Sedimentación en ambientes de rift por Maisa Tunik
5.1 Cuencas sedimentarias – introducción
Generación de cuencas sedimentarias
Clasificación de cuencas sedimentarias
Mecanismos de subsidencia
Cálculo de subsidência
5.2 Cuencas de Rift
Generalidades
Importancia de las cuencas de rift
5.3 Relleno sedimentario de las cuencas de rift
Sedimentos de prerift, sinrift y postrift
Factores que influyen en el relleno de las cuencas de rift
Estadio de iniciación del rift vs. Estadio de clímax del rift
Sistemas de drenaje
Abanicos aluviales
Hemigrábenes
Subcuencas abiertas vs. Cerradas
Flujos transversales y axiales
5.4 modelos de distribución y evolución de facies en las cuencas de rift
Iniciación del rift vs. Estadio de clímax del rift
Modelo de distribución de facies
∗
Facies en rift continentales
Cuencas de rift continentales con drenaje interior o lagos
Cuencas de rift continentales con sistemas axiales de drenaje
∗
Facies en rift marinos
Cuencas marinas silicoclásticas
Cuencas marinas carbonáticas
Evolución tectono-sedimentaria de las cuencas extensionales activas
∗
Estadío de inicio en un rift en ambiente continental
Estadío de inicio en un rift en ambiente marino costanero
Estadío de interacción y unión de un rift en ambiente continental
Estadío de interacción y unión durante un período de nivel de mar
alto en un rift en ambiente marino costanero
∗
Estadío generación de rechazo en las fallas en un rift en ambiente
continental
∗
Estadío de generación de rechazo de las fallas de un rift en
ambiente marino costanero
∗
Estadio de desactivación de fallas en un rift en ambiente
continental
5.5 Relleno postrift
5.6 Petrografia y procedencia en ambientes de rift
Procedencia en ambientes de rift
Aplicación de los análisis de procedencia en ejemplos argentinos
∗
∗
∗
6. Tectónica extensional y sedimentación por Silvia Barredo
6.1 Levantamiento y subsidencia
6.2 Factores que controlan la sedimentación en un rift
∗ Climáticos
∗ Tectónicos
∗ Geográficos
6.3 Estratigrafía secuencial
Cambios del nivel del mar
Espacio de acomodación: Nivel de base estratigráfico
Los cambios del nivel del mar y el desarrollo de las secuencias
Patrones de apilamiento vs acomodación
Geometría de las secuencias
6.4 Estratigrafía secuencial en ambientes continentales
Nivel de base estratigráfico
Patrones de apilamiento vs. acomodación
Secuencias tripartitas
6.5 Efecto de las fallas sindepositacionales y el plegamiento.
Arquitectura de un rift
Estructuras asociadas a fallas y pliegues: control en el desarrollo de ambientes
Estratos de crecimiento
Control de la fábrica en el rift y su influencia en la sedimentación
sindepositacional
6.6 Control tectónico en secuencias aluviales – profundizaciones de canales y
agradación.
Abanicos aluviales: relación entre su morfología y el ambiente tectónico.
Deltas y abanicos en relación a los cambios del nivel de base y a la evolución
tectónica del rift: ¿diacronismo?
6.7 Control tectónico en el registro estratigráfico de secuencias fluviales.
Sistemas fluviales: arquitectura y distribución en cuencas de rift. Su
importancia como registro de eventos tectónicos.
6.8 Control tectónico en el registro estratigráfico de secuencias lacustres.
Clasificación
Espacio de acomodación y aporte de sedimentos.
La conservación de la materia orgánica en relación al ambiente tectónico
6.10. Ciclo tectonoestratigráfico del rift: el caso del hemigraben Rincón Blanco (cierre
norte de la Cuenca Cuyana) y el caso del depocentro Kauffman (sector de
engolfamiento de la Cuenca Neuquina.