RESUMEN

Un estudio geocronológico preliminar de la Fomación Esquistos dc Belén, por el método Fb-Sr en roca to-tal, sugiere que hace 1.000 m.a. tuvo lugar una homogenización isotópica de las muestras ana]izadas, probable-mente, durante un episodio de metamorfismo regional.

La dispersión de los puntos, en el diagrama isocrónico que se presenta, puede estar r¬lacionada cQn la apertu-ra de los sistemas isotópicos de las rocas, debido a cataclasis y reemplazó pa¥cial de minerales p.ost-metamorfismoregional. La edad K-Ar en. muscovita de 444 m.a. es una edad mínima, relacionada también con eventós poste-riorcs al metamorfismo regional.

La edad obtenida en est¬ trabajo para los Esquistos de Bélén, constituye la primcra evidencia geocronológicade la existencia de rocas precámbricas en el país, y concuerda con la asignación estra.tigráfica de Montecinos(1963) para estas mismas rocas.

No se conocen edades similarcs en la reéón costera del Macizo de Arequipa, pero sí en i.e¢ones más alejadasde la costa, en Perú, Bolivia y en la provinci`a de Rondonia, Brasil. Esto permite insinuar la existencia de ün even-to geolóéco de ampliá distribüción en este sector de Sud-América durante el Precámbrico Superior.

ABSTRACT

Premiliminapr whole i.ock Rb-Sr data from the Esquistos de Belén Formation, suggest that an isotopichomogeniza,tion of the analyzed samples took place 1,000 m. y. 8. P. probably during a regional metamorphicev¬nt.

Di.spersion of points in the presented isochronic diagram, can be related to the opening of isotopic systemsduring postmetamorphic cataclasis and partial minera] replacemer.t. A 44.4 m.y. K-Ar minimum age in musco-viteis probably rclated to younger themal events occurred in the are;.

The Rb-Sr age.obtained during thi¿ work is the first geochronological evidence for the existence of precambrianrocks in the Chilean territory, and is concordant with the pre-cambrian age assigned to the 'Fomation byMontecínos (1963). based on geological indirect cvidence.

No similar ages ar¬ know from coastal exposures of the Arequipa Massiff in Peru, but they occurr furtherinland in Peru, Bolivia and in the Rondonia Province in Brazil, suggesting the existence of a widespread regionalevent.

Revista Geológica de Cbile N° 11, PP. 43-50. 2 ftgs.. 2 tablas.

-

44 EDAD PRECAMBRICA Rb-Sr, ESQUISTOS DE BEl.E

INTRODUCCION

En el norte de Chile, existen varios afloramien-tos aislados de rocas metamórficas, a los que, tradi-cionalmente, se les ha supuesto edades antiguas,del Paleozoico o. Precámbrico.

Una de estas unidades de rocas metamórficas esconocida como la Formación Esquistos de Belén yfue descrita inicialmente por Montecinos (1963).

La ausencia total de información geocronológca acerca de los "esquistos de Belén", así como scercanía geográfica con las rocas ciertamentecámbricas del Macizo de Arequipa en Perú, motivaron a los autores a realizar el estudio geocronológico

preliminar cuyos resultados se presentan anuaclon..

MARCO GEOLOGICO

Los "esquistos de Belén" son las rocas más anti-

guas del área, en la que también se han definidounidades de rocas sedimentarias y volcánicas deedades supuestas, éomprendidas entre el Paleozoi-co inferior (Formación Visaya) y el Terciario su-

perior (Formación Huaylas) (Fig. 1).Se denomina Formación Esquistos de Belén a

un, conjunto de gneises y esquistos que afloran enuna franja discontinua NNW, de unos 30 km delargo y un ancho promedio de 700 m, entre los

pu¬blos de Chapiquiña por el norte, hasta Tigna-mar en el sur, en el flanco occidental de la precor-d.illera andiña, entre los 3.200 y 3.800 m s.n.m. EIcontacto de esta unidad con las circundantes for-maciones Visaya, Lupica y Huaylas es por fá1las in-versas de rumbo general N300W. En las zonas defalla, es común hallar bloques aislados de esquistosde variados tamaños.

En las vecindades de Belén, dominan los esquis-tos, especialmente hacia el este de la franja de aflo-ramiento. Se eligieron estas rocas para ser datadas,cn función de su probable mayor variación en lasrazones Rb/Sr. de acuerdo. a la variedad litológicaobservada en ellas.

En Quebrada Tignamar, extremo sur de los aflo-ramientos de la unidad, 5 km al este de Tignamar, seobservaron dioritas anfibólicas de te.xtura granular,variando a dioritas miloníticas foliadas, con apa-riencia de esquistos, ya que presentan abundantedesarrollo de biotita orientada en la matriz. Ade-más existe una "brecha de esquisto" (Pacci,1970)

que consiste en fragmentos subredondeados dc,es-quistos micáceos y cuarcitas, en una matriz areno-sa bien .consolidada, constituyendo una fran3a de2 km de largo y 150 m d¬ ancho,1imitada por fa-1las N300W/250E de las dioritas anfibólicas.

C0nt

En el extremo nortc de sus afloramientos, lafomación está, al parecer, intruída por la grandiorita cataclástica de Saitoco que, en Saitoco, éstasociada a un complejo máfico-ultramáfico.

S¬ reconoce en esa localidad un cuerpo depentinita, intensamente fracturado en fragmentÓromboidales, en algunos de los cuales se han desrrollado venillas de crisotilo, que han sido motivde explotación mincra. Se observa serpentinita homogenea, con textura residual de dunita, y serpetinita bandeada, en que alteman bandas originmente de olivina y bandas bastíticas provenientéde Pi.roxenitas. En los alrededores de la serpentinita se observan rodados de gabros, y de gabros corníticos.

La edad dc la granodiorita de Saitoco ycomplejo máfico-ultramáfico es incierta. El únitantecedente geoffonológico es una edad Pb/ct (420±50 m.a. (IIG,1972) en circones de la grandiorita_

La Formación Visaya (Montecinos,.1969.)constituida por areniscas y cuarcitas asignadas, tentativamente, al Paleozoico inferior, a`flora principalmente en l.as, cercanías de Chapiquiña, cerca textremo norte de la franja de afloramientos deFomación Esquistos dé Belén. A unos s kmsureste d¬ Tignamar afloran cuarcitas asignadas porPa.cci (1970) a la Formación Visaya.

La Fomación Lupica (Montecinos, 1963) icluy¬ brechas y lavas andesíticas, areniscas y co

glomerados, ignimbritas y rocas sedimentarias 1custres con flora fósil. Se dispone, discordari

sobrc la Formación Esquistos de Belén`í`e_. _ l ,-u¿,l-Fom`ación..`O±

mente'infrayace, discordantemente, a laya. Se le asignó una edad cretácicainferior.

D. Pacci; F. Mu7ii25aga; F. Hervé; K. Kawasbita: U. Cordani

La Fomación Oxaya (Montecinos, 19¿3) estáconstituida pc>r tobas ignimbri`ticas, con intercala-ciones de rocas sedimentarias y matriz cinerítica.Se la asigna al Mioceno-Plioceno.

La Fomación Huaylas (Salas e£ ¢/., 1966). esuna secuencia sedimentariÓ-volcánica, que rellenadepresiones principalmente en la Precordillera yPuna. Está constituida por tobas ríoli'ticas y tufi-tas, areniscas, arcillolitas y conglomerados pococonsolidados. Se la asigna al Pleistoceno (?).

Rocas lntrusivas

En el área en estudio, afloran pequeños cuer-

pos de pórfidos cuarcíferos y dioritas, que intru-yen a las fomaciones Esquistos de Belén y Lupicay que han sido asígnados al Terciario inferior(Salas e£ q/.,1966).

GE0I,OGIA DEL AREA DE PROVEN.IENCIA DE LASMUESTRAS

Las muestras analizadas provienen del sector deQuipaquipani, ubicado a unos 3 km al norte de B`e-

47

lén, cerca del estanque de agua potable del pueblo.En un. afloramiento continuo de no más de ]()0 mde largo, se observan gneises biotíticos, esquistosmicáceos, anfibólicos y cloríticos. Pliegueschevron de no más de 50 cm de amplitud y derumbos N300W/260340N afectan a la foliación

principal. Estas rocas están cortadas por diques os-curos de 0,5 m de ancho, posteriores a ]a deforma-CIon.

Quinientos metros hacia el oeste. de Quipaquipa-ni afloran dioritas foliadas, con porfiroclastos dehomblenda y plagioclasa, en una matriz rica enbiotita. Se observan bandas composicionales ple-

gadas, aplitas y pegmatitas, díscordantes con la fo-liación principal. Se distinguen, además fracturasaproximadamente perpendiculares a la- foliacióp.,en las que se observa milonitización de las rocas.

Finalmente, más a] ocstc, cn el sector de Naca-

jo, aflora un pó.rfido cori fenocristales dc ¿uarzo ybiotita, que presenta un cliva].e de fractura marca-do, de rumbo N700E/750N. Este pórfido, al pare-cer, está en contacto por fálla con la diorita foliada.

GEOCRONOLOGIA

METOD0 ANALITICO

Las dataciones se ¬fectuaron en el Centro dePesquisas Geocronológícas de la Universídad deSao Paulo, Brasil.

Se escogieron muestras de distinta litología quefueron analizadas por Rb y Sr medi'ant.e flurescen-

'cia de R-X en un instmmento Philips de 2 kw. Se

seleccionaron 6 muestras, de acu¬rdo a sus razonesRb/Sr. Las razones .isotópicas Sr87/Sr86 fuerondeterminadas en un espec:trómetro Varlan Mat-Tb-5, siguiendo los procedimicntos establecidos porKawashita (1972). Los errores anal.i'ticos para loscontenidos de Rb y Sr se consideran de alrededordel 20/o, en la razón Rb/Sr por fluorescencia deR-X.

"La edad Rb-Sr se calculó tomando la constante

de decaimiento }p = 1,42 x 10-[[ años-t. Losvalores de '1as razones Sr87/Sr86 se noma|izaron

Para el valor 0,1194 de la razón Sr86/sr88.El valor histórico de la razón Sr87/Sr86 para e|

estandar de Src03 de Eimer y Amend en el labo-ratorio es de 0,7082±0,0011 (1o).

La edad K-Ar fue deteminada d¬ acuerdo-a ]osprocedimientos descritos en Amaral ef 4r/., (1966),con modificaciones descritas en Basei (1977).

RESULTADOS

Los datos anali'ticos de las dataciones Rb-Sr yK-¥o:ev:Lbosrecrsvadne e;r!¥/sTrasb6k`; íR¥827./sr8 6 de ias

muest:ras a`narizadas se proyectaron en un diagra-ina isocrÍ}nico, en el cual se trazó una isócrona dereferencia de 1.000 m.a� con una razón.inicialsr87/sr86 de O,7|8 (.Fig. 2). Se observa que, Porlo menos., 4 puntos (A,C,E.y F) se sitúan en las

proximidades de la recta trazada, lo que.puede in-dicar que un evento de edad vecipa a los 1..000 m.a.ocurrió en la región. Durante.este evento, proba-

]ba[eg:ne:rtaecíe:nmdeetT:=]::o:orgeí¥;:ían,crí;S£oonbs;aeb;eaá:.en las rocas, se habría producido una homogcnei-Zación isotópica de sr. .ds,

Los puntos A y, particulamente, D. se si[úanafuera del alineamiento, lo que podri'a debci.sc` a

12

FiG. 2. Diagrama isocrónico Rb-Sr de las muestras de la Forimción Esquistos de Belén, enel que se ha trazado una isócrona de referencia de 1.000 m.a.

eventos posteriores que hubieran abierto los siste-mas isotópicos. En los cortes -üansparentes se pue-de observar bandas.de ca[aclasis (13A,13F), caoü-"nización Parcial de las plagioclasas (13A.138,13E,

13 F), cloritiza.ción parcial de la biotita (13D,13E),anillo de reacción de ñlosilicatos en torno a grana-te (13D), y crecimient:o de algunos cristales postec-tónicos de mica blanca (13P).

CORRELACIONES

En el sur del éerú, existe abundante informa-ción geocronológica acerca, de las rocas precámbri-cas del Macizo de Arequipa. Stewart e£ ¢/. (1974)fueron los..primeros en. obtener edades precámbri~cas con valores K-Ar de 679±12 m.a. y 642±16m.a. Estudios posteriores, con métodos más pene-trativos, han pemitido establecer edades de 1.910m.a. (Dalmayrac é'f #J., 1977 a; U-Pb én ciícones),de 1.811 m.a. (Cobbing e£ #J..,1977; isócrona Rb-Sr en roca total) y de 1.920 m.a. (Shacklet:on Gr &J.,1979; isócrona Rb-Sr en roca total), para rocas si-tuadas en la región costera del sur del Perú.

Un episodio de cerca de 1.000 m.a� como eldeterminado en los. esquistos de Belén, no tieneequivalente en la parte costera del Macizo de Are-

quipa, donde no se ha reconocido ningún evento

3 R b87

sr86,

d¬ esa eda,d. Sin embargo, edades similares hansido obtenidas ¬n localidades alejadas de la costaen Perú y Bolivia. James y Brookes (1.976), enmuestras d¬ 1os gneises de Charcani, ce.rca de Are-

quipa, obtuvieron una isócrona Rb-Sr en "slabs"de roca total de 1.012±52 m.a.; Dalmayrac GZ czJ,(1977b) obtuvieron edades de 1.140±30 `m.a. en

granulitas del vail.e del ri'o Pichari, región salváticadel Perú, y Lehman (1978) una edad modeloRb-Sr d¬ 1.050 m.a., en una muestra de metagrani-to de una perforación cerca de Charaña.

Esta coincidencia de edades del orden de 1.000m.a. en areas ubicadas al este. del macizo costero,sugiere la existencia de un evento regional, talvezde metamorfism.o, en el área. Cabe destacar sucontemporaneidad con los últimos eventos de la

protincia de Rondonia en Brasil (Cordani e£ 4J.,1979)_

En el-Macizo de Arequipa, existen evidencias deuna reactivacíón durante el Precámbrico Superior(~600 m.a.) en la región costanera del Perú(Dalm.ayrac e£ czZ., 1977a), donde además se hanestablecido edades de 440 m.a. (Sháckleton ez. ózJ.,1979, isócrona Rb-Sr en roca total) para el Com-

plejo de Atico y edades K-Ar similares para elBatolito de San Nicolás (Wilson, 1975). Esto per-mite concluir que, con posterioridad al Silúrico

4004 AR113t

4005 AR113]

3976 AR113]

3977 ARi`13j

*Por dilución-isot`ó

(Van Eysinga, ig75),r£ue removilizado.' ` Ó -

Estas ú|timas eá-adÍK-Ar de 444±14 ri.a.de Belén". Por el-mon

SPK No. Caii

4208 ARI13]

Este estudio fue`fir|nv¬stigaciones Géo|ógjdel Servicio de..Desar]

Art:ístíca de la Uhiveri;Í

ros DE BELEN

__1-

3 Rb87

sr86

es similares hanadas de la costaokes (1976), enni, ce.rca de Are-`b-Sr en "slabs"DaLmayrac e# ¢Z,140±30 m.a. en.,` región salváticaia`-edad modelotra de metagrani-`árria.31`orden de 1.000

1 macizo costero,o regional, talvezCabe destaca.r su]os eventos de la1 (Cordani e£ ¢Z.`,

sten=evidencias dé:ám`Drico Superioiis±á`nera del P`er

de además se

(Sháckleton e£ #oi:d) para el Co]: . Sim.1\a{es

1975)-u'

io-ridaá ai:

D. Pacci; F. Munizaga; F. Hervé; K. Kawasbita; U. Cordani

Tabla 1

Datos Analíticos Rb-Sr

SPR No.Campo Roca Rbppm Sr ppm Rb8?/Sr86 Sr87/sr86

3975 AR113A Esquistodecuarzoymuscovita

4003 AR113B Esquistodecuarzoymuscovita

4004 AR113c Esquistoclori'tico

4oo5 AR| |3D Sinoeá::syd:r=uast:ovita,.

3976 AR113E Gneisdcbiotitay.muscQvita

3977 AR113F Gneisdebiotita

*Por dilución isotópica

(Van Eysinga, 1975), el Macizo de Arequipa nofue removilizado.

Est:as últimas edades ¿oinciden bien con la edadK-Ar de 444±14. m.a: ob,tenida para-los "esquistQsde Belén". Por el momento, no puede establecerse

49,6 57,2 2,52

34,2 39,9* 2,48

1,52* 55,4 0,08

54,5

46,7

47,2

30,8* 5,11

16Ó,1 0,82

327,1 0,42

0,7503

0 ,J 57 7

0,7259

49

si estos valores corresponden a un evento térmicode esa edad, o a. üna edgd sííi`.sigpifi-caqo éeológico,taivez debida a pérdida éarciai de Ar durante ev¬n-tos posteriores.

Tabla 2

Datos Analíticos K-Ar

SPK No.Campo Material °/o K Arr4a°dccsTPxl0-S °/oAratm

4208 AR113D Muscovita 6,48

AGRADECIMIENTOS

Este estudio fue financiado por el lnstituto denvesügaciones Geológicas y por el Gram 08 3-7&3el Servicio de Desarrollo Científico y Creación

de la Universidad de Chilc. Las determi-

Edad

12,67 5 ,7 444±14

naciones radiométricas fueron realizadas en el Cen-tro de Pesquisas Geocronplógicas d.c 1á Universidadde Sao Paulo. Foma parte del`Proyecto 120 delIGCP, "Evolución Magmática de los Andes".

50 EDAD PRECAMBRICA Rb-Sr, ESQUISTOS DE BELEN

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El distrito minero Pimineri'a de Chile. Ctmente entre los añ`oción y han sido mo:éntrega un modelo q

que, tanto-las vetas :mentos íntegraéos d{soluciones y los maihidrotermal. Todo el!

Además, se disciaquellos casos en qüi

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An attemét to exdel Cobre ís.not atüi

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rémontan a lc)s comíec`on. el establecimientoen 1952, que su explo

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