Structural overprint of a late Paleozoic accretionary system in north-central Chile (34°-35°S) during post-accretional deformation

Abstract

ABSTRACT. In the Coastal Cordillera of central Chile a coherently preserved architecture of a late Paleozoic accretionary prism is exposed at 36°-35°S in close spatial association with a neighbouring area at 34°-35°S, where it is strongly modifi ed by post-accretional processes. Syn-and post-accretional structures can be distinguished relatively easily in this region studying the deviations from the original architecture. South of 35°S a transitional contact between two major units is observed, which refl ects a continuous change of the mode of accretion in the accretionary wedge before ~305 Ma: the structurally overlying metagreywacke of the Eastern Series exhibits structures typical of frontal accretion, i.e., subvertical chevron folds of bedding planes with an axial-plane foliation S 1 . With increasing fi nite strain structurally downwards, open F 2 folds develop associated with a S 2 -foliation which becomes gradually fl attened as it rotates into a subhorizontal orientation. S 2 is the penetrative transposition foliation in the structurally underlying Western Series. It affects the continent-derived metagreywacke series as well as metabasite intercalations of oceanic origin and was formed during basal accretion. This principal evolution of the accretionary system places fi rm constraints on the original architecture also in regions where it was destructed after accretion. Accretion ceased at ~225 Ma, when a major tectonic change from a convergent to an extensional/strike-slip regime occurred. Although the development of the margin in central Chile is largely characterized by extension during Mesozoic and Cenozoic times, two pronounced episodes involving shortening of the forearc particularly affected the Western Series north of 35°S: 1. Expressions of strike-slip activity during Jurassic times involve local steepening of the originally fl at S 2 -foliation planes, local rotation of the stretching lineation L 2 into the N-S direction, tight upright folding of the S 2 foliation and refolding about steep axes with associated vertical cataclastic left-lateral shear zones. 2. The left-lateral reverse Pichilemu-Vichuquén fault at the boundary between both units is a prominent brittle structure that formed at ~100 Ma concomitant with basin closure and acceleration of exhumation rates in the forearc. Similar contractional structures occur along the coast further north, where both units partly disappeared by subduction erosion most likely during these deformation episodes. The transition between nearly unaffected accretion systems in the south and disrupted and partly subducted ones in the north occurs at 35°S. (34°-35°S)... (34°-35°S), durante deformación posacrecional. En la Cordillera de la Costa de Chile, de 36° a 35°S, se encuentra expuesta la arquitectura coherentemente preservada de un prisma de acreción del Paleozoico tardío, en cercana vecindad a un área entre los 34° y 35°S, donde el mismo está fuertemente modifi cado por procesos postacrecionales. Estudiando las desviaciones de la arquitectura original,...

Metamorfismo e evolução tectônica do Cinturão Pareado Permo-Carbonífero na Região de Pichilemu, Cordilheira da Costa do Chile Central

“…No Chile, esse ciclo é caracterizado pela formação de um complexo de subducção e intrusão de batólitos cordilheiranos entre o Carbonífero (~ 330 Ma) e o Triássico Superior (~ 224 Ma) (Charrier, 1973;Hervé et al, 1974;Charrier et al, 2007;Willner et al, 2005; Hervé et al, 2013a,b), após o qual o sistema acresionário esteve inativo, ainda que com contínua subducção na margem . Esse ciclo marca os últimos estágios de crescimento do supercontinente Gondwana, seguido de um período dominado pelo desenvolvimento de bacias extensionais NNW-SSE, soerguimento diferencial de blocos, magmatismo félsico no Triássico−Jurássico, e perídos restritos de contração da margem, caracterizados pelo desenvolvimento de zonas de cisalhamento laterais rúpteis, como se observam no embasamento do Chile central (e.g., Ramos, 1994;Charrier et al, 2007;Willner et al, 2009a (Hervé, 1988).…”

“…Glodny et al (2005) propuseram que ambas as séries representam distintos níveis estruturais dentro da cunha acrescionária e que a Série Ocidental, caracterizada por uma foliação de transposição de baixa ângulo, formada em regime de acresção basal, enquanto que as rochas da Série Oriental, de nível estrutural mais raso, eram submetidas à acresção frontal (Richter et al, 2007). Mais recentemente, a falha PichilemuVichuquén, que ocorre entre as séries HP/LT e LP/HT na região do Chile central e a qual alude à proposição de Ernst (1975), foi caracterizada como uma falha rúptil, reversa de componente oblíqua, associada à fase pós-acrescionária, quando do fechamento de bacias Mesozóicas, possivelmente no Cretáceo (~ 100 Ma) (Willner et al, 2009a).…”

“…Entre as latitudes 32° S e 54° S o embasamento metamórfico do Chile é parte de uma extensa cadeia ao longo da região costeira, denominada Cordilheira da Costa do Chile, que inclui complexos de subducção de idades paleozoicas a mesozoicas, progressivamente mais jovens em direção ao sul (Ernst, 1975;Kato, 1985;Hervé, 1988;Hervé & Fanning, 2003;Duhart et al, 2001;Glodny et al, 2005;Willner, 2005;Willner et al, 2001Willner et al, , 2004Willner et al, , 2005Willner et al, , 2009aWillner et al, , 2012Hervé et al, 2007Hervé et al, , 2008. No Chile central, o "embasamento metamórfico", constitui um paleo-prisma de acresção que se desenvolveu inicialmente no Paleozoico Superior, como resultado da subducção de crosta oceânica sob a margem sudoeste do Gondwana.…”

“…No Chile, esse ciclo é caracterizado pela formação de um complexo de subducção e intrusão de batólitos cordilheiranos entre o Carbonífero (~ 330 Ma) e o Triássico Superior (~ 224 Ma) (Charrier, 1973;Hervé et al, 1974;Charrier et al, 2007;Willner et al, 2005; Hervé et al, 2013a,b), após o qual o sistema acresionário esteve inativo, ainda que com contínua subducção na margem . Esse ciclo marca os últimos estágios de crescimento do supercontinente Gondwana, seguido de um período dominado pelo desenvolvimento de bacias extensionais NNW-SSE, soerguimento diferencial de blocos, magmatismo félsico no Triássico−Jurássico, e perídos restritos de contração da margem, caracterizados pelo desenvolvimento de zonas de cisalhamento laterais rúpteis, como se observam no embasamento do Chile central (e.g., Ramos, 1994;Charrier et al, 2007;Willner et al, 2009a (Hervé, 1988).Os limites convergentes Circum-Pacíficos são conhecidos pelos seus cinturões metamórficos pareados (Miyashiro, 1961), nos quais as rochas de alta pressão e baixa temperatura (HP/LT) estão lateralmente justapostas às rochas de baixa pressão e alta temperatura (LP/HT) já no domínio do arco magmático adjacente que causou a anomalia termal (Miyashiro, 1961;Ernst, 1975 (Aguirre et al, 1972;Ernst, 1975;Hervé, 1988) e é caracterizado por uma série metamórfica de pressão intermediária a alta (Série Ocidental) e uma série metamórfica de baixa pressão (Série Oriental) (Aguirre et al, 1972;Ernst, 1975;Hervé, 1988). Metagrauvacas e raros corpos de metabasitos de alta pressão e baixa temperatura compõem o prisma acrescionário na Série Ocidental.…”

“…Glodny et al (2005) propuseram que ambas as séries representam distintos níveis estruturais dentro da cunha acrescionária e que a Série Ocidental, caracterizada por uma foliação de transposição de baixa ângulo, formada em regime de acresção basal, enquanto que as rochas da Série Oriental, de nível estrutural mais raso, eram submetidas à acresção frontal (Richter et al, 2007). Mais recentemente, a falha PichilemuVichuquén, que ocorre entre as séries HP/LT e LP/HT na região do Chile central e a qual alude à proposição de Ernst (1975), foi caracterizada como uma falha rúptil, reversa de componente oblíqua, associada à fase pós-acrescionária, quando do fechamento de bacias Mesozóicas, possivelmente no Cretáceo (~ 100 Ma) (Willner et al, 2009a).A Série Ocidental é composta predominantemente por metapsamopelitos policíclicos com composição média de crosta continental e filitos. Subordinadamente ocorrem metabasitos, em geral xistos verdes, e, localmente, xistos azuis, granada anfibolitos, metacherts, black shales, serpentinitos, mármores, espessartita quartzitos com estilpnomelano, corpos de sulfetos maciços e formações ferríferas bandadas (Hervé, 1988;Schira et al, 1990;Willner, 2005).…”