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: rift@fibertel.com.ar
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.