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Tesis > TEMA

Geología [ 149 tesis ]

Geodinámica [ 7 tesis ]

Vizan, Haroldo. "Marco geológico y paleomagnetismo de unidades de la Cuenca liásica del oeste de Chubut, Argentina" (1993) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo se analizan procesos geológicos, geodinámicos y geomagnéticos previos a la apertura del océano Atlántico. En consonancia con este marco de análisis global se inserta un estudio paleomagnético de litologías que pertenecen a la cuenca liásica del Oeste del Chubut. Con la finalidad de valorar este estudio, se efectuó previamente un análisis estratigráfico y estructural de un sector del extremo septentrional de la Sierra de Tecka. De esta zona se recolectaron muestras para el análisis paleomagnético de dos perfiles que se encuentran separados por aproximadamente 1 km (Lat.= 43°1´, Long.= 70°44´). El estudio se completó con el análisis de otro perfil (Lat.= 43°57´, Long.= 69°51´) que se halla en la región de Pampa de Agnia. Las magnetizaciones remanentes aisladas en los tres perfiles, son pretectónicas. El polo paleomagnético (PP) obtenido (SAJ5, Lat.= 74.3° S, Long.= 131.6° E, A95= 5, N= 46, k= 16.4, R= 43.8), se alinea secuencialmente junto con otros PP jurásicos de Sudamérica, sugiriendo un movimiento recurrente de este continente. Mediante tres reconstrucciones diferentes del Gondwana Occidental (GO: Sudamérica, Africa y Madagascar) se comparó a SAJ5 con PP jurásicos de Africa, compatibilizando datos paleomagnéticos con datos geológicos. Se extendió luego el análisis al resto de los continentes gondwánicos para un lapso que se extiende desde el Carbonífero superior al Jurásico superior. Se observó, tal como lo señalaran otros autores, que para el lapso pérmico superior-triásico inferior el PP promedio del GO no concordaba con el del Gondwana Oriental ( GE: India, Australia y Antártida Oriental) si se comparaban empleando reconstrucciones aceptadas para momentos previos a la ruptura del Gondwana. Se propuso, entonces, una reconstrucción alternativa paleomagneticamente posible para ese lapso. A diferencia de otras propuestas esta reconstrucción es geológicamente plausible. Finalmente, y a partir de la comparación de los polos geomagnéticos virtuales (PGV) obtenidos de las unidades estratigráficas analizadas con otros de diferentes continentes, se efectuó un análisis que permitió sugerir que desde que vivió la última Pangea existe una vinculación del límite manto-núcleo y con la geometría de las reversiones y los comportamientos del campo magnético terrestre (CMT).

Monti, Alejandro Jorge Arturo. "Morfodinámica y ciclicidad de la acreción en depósitos costeros del Holoceno : Chubut, Argentina" (1997) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los depósitos de acreción marina litoral más significativos de la costa norte del Chubut, se encuentran desarrollados en caleta Valdés, ubicada en el extremo noreste de la península de Valdés y en el sector correspondiente a Rawson-bahía Engaño, localizado en la desembocadura del río Chubut. Sobre la base de analizar aspectos tales como geomorfología, dinámica litoral, morfoestratigrafía y relaciones geocronológicas, se han establecido los patrones de acreción y las características morfodinámicas generales de los depósitos marino litorales, acumulados y elevados en ambas localidades durante el Holoceno. Los sectores de acreción holocenos en caleta Valdés y bahía Engaño han sido el resultado de fases marinas regresivas, iniciadas aproximadamente hacia los 7000 años AP, con un nivel del mar ubicado entre 8 y 10 metros sobre el actual. Los patrones de acreción en ambas localidades son semejantes. Los mismos corresponden a extensas acumulaciones de cordones litorales de gravas que conforman unidades morfológicas mayores tales como terrazas marinas de acumulación, paleoespigas y espigas actuales de diversa clase y dimensiones. Delimitados y/o protegidos por los distintos grupos de cordones, se reconocen ambientes semirestringidos correspondientes a una albufera activa en el caso de caleta Valdés y a una sucesión de paleoalbuferas en el caso de bahía Engaño. Desde el punto de vista morfoestratigráfico, la acumulación cordoniforme holocena en bahía Engaño, incluye tres sistemas de cordones litorales subdivididos en diez grupos en el dominio norte y siete grupos en el dominio sur. Por otra parte, los cordones litorales holocenos en caleta Valdés conforman cuatro sistemas subdivididos en ocho grupos. Este elevado número de grupos, ha permitido inferir para el Holoceno representado, recurrentes variaciones en las condiciones hidrodinámicas que dominaron la acreción marino litoral en ambas localidades. Sobre la base de los resultados morfoestratigráficos y de geocronología relativa se determinó para caleta Valdés y bahía Engaño una progradación cíclica de la costa. La misma se caracteriza por una acreción marina litoral en ciclos, limitados por pulsos de erosión y/o no depositación. Si bien ambas zonas presentan tres ciclos mayores acotados por dos pulsos erosivos, los mismos no resultan temporalmente correlativos entre una y otra localidad. Mientras en bahía Engaño el pulso más importante, se ubica entre 3900 y 3200-3400 años AP, en caleta Valdés se sitúa a los 2500-3000 años AP. El paleorelieve pleistoceno que actuó como cuenca de depositación inicial para la acreción cíclica holocena en bahía Engaño, correspondió a una paleobahía labrada sobre sedimentitas del Terciario y Cuaternario. La misma constituía la desembocadura de un paleoestuario pleistoceno y configuraba un área costera con características semirestringidas. Por el contrario, el paleorelieve pleistoceno a partir del cual comienza la depositación holocena en caleta Valdés, correspondió a una costa marina abierta, suavemente curva, limitada al norte y al sur por sendos cabos rocosos, que le confieren al área cierto aspecto de bahía muy abierta. Por lo tanto, las diferencias espacio-temporales entre los depósitos marino litorales en ambas zonas, se atribuyen a características geológico-geomorfológicas particulares del paleorelieve pleistoceno para cada localidad. Ello en definitiva condicionó, al menos en parte, la acción de los factores físicos dinámicos que controlaron la acumulación litoral de los depósitos holocenos actualmente elevados. Sobre la base de integrar los resultados obtenidos para las localidades costeras del norte de Chubut, con estudios previos en bahía Solano, situada en el extremo sur de la provincia, se comprueba una correlación morfodinámica más ajustada entre bahía Engaño y bahía Solano, que entre cualquiera de ellas y caleta Valdés. Sin embargo ello no ha impedido plantear tendencias evolutivas generales para el tramo de la costa patagónica involucrado. La costa del Chubut, ha experimentado durante el Holoceno, notorios movimientos de la franja litoral. En el plano vertical se han registrado en los últimos 7000 años, ascensos relativos diferenciales de la costa, los que han sido atribuídos a una neotectónica patagónica general, pero condicionada por variables geológicas locales. Asimismo en el plano horizontal la costa analizada muestra sectorizadamente, notorios procesos de acreción marino litoral, evidenciados a partir del desaarrollo de extensos depósitos cordoniformes. En las tres localidades correlacionadas se ha comprobado la ocurrencia del fenómeno de progradación cíclica. En función de los factores hidrodinámicos se establece para la costa del Chubut una corriente de deriva litoral resultante con sentido sur, instalada hacia los 7000 años AP y activa hasta el presente. Sin embargo, las características hidrodinámicas de los depósitos holocenos estudiados, han permitido determinar eventos de inversión de la corriente de deriva, los que en la mayoría de los casos resultarían anteriores a los 3800 años AP. Asimismo, un pulso erosivo reciente asociado con una corriente de deriva de sentido sur, provoca en la actualidad retrocesos diferenciales del territorio a llo largo de la costa. Ello se atribuye a disimiles condiciones hidrodinámicas, morfológicas y geológicas locales. En consecuencia la costa del Chubut ha estado afectada durante el Holoceno, al menos localizadamente, por un proceso de maduración geomorfológica del paisaje. Ello se manifiesta a partir de la rectificación que sufrió la franja litoral, producto del avance del territorio hacia el mar por acreción de las áreas negativas y del retroceso del mismo a partir de la erosión de las zonas positivas. Finalmente se concluye que factores tales como ascensos relativos diferenciales a lo largo de la costa, configuraciones morfológicas del paleorelieve, características generales del ambiente depositacional y variables hidrodinámicas, influyen localmente en el diseño de la acreción y generan variaciones espacio-temporales en los patrones de ciclicidad entre distintos tramos costeros. Por lo tanto, si bien se ha comprobado la ciclicidad como un proceso generalizado durante la acreción marino litoral holocena en la costa del Chubut; la similitud en las condiciones hidrodinámicas y equiparación de los pulsos y ciclos acrecionales, queda condicionada a las semejanzas entre los factores geológico-geomorfológicos locales de las áreas a correlacionar.

Abstract:
The most significant deposits of littoral marine accretion of the northern coast of Chubut have been found to be developed in caleta Valdés and Rawson-bahía Engaño. Caleta Valdés is situated on the northern end of Península de Valdés and Engaño bay is placed in the mouth of the Chubut river. On the basis of analysing such aspects as geomorphology, littoral dynamics, morphostratigraphy and geochronological relationships, there have been established the accretion patterns as well as the general morphodynamic characteristics of the littoral marine deposits, accumulated and raised in both areas during the Holocene. The Holocene accretion sectors in caleta Valdés and Engaño bay have been the result of regressive marine phases, initiated approximately during the 7000 years BP with a sea level placed between 8 and 10 meters above the present one. The accretion patterns in both regions are similar. These patterns correspond to vast accumulations of littoral gravel ridges which constitute major morphologic units such as marine built terraces, paleospits and present day spits of various kinds and dimensions. There can be distinguished semirestricted environments corresponding to an active lagoon in the case of caleta Valdés and to a succession of paleospits in the case of Engaño Bay, which appear to be delimited and/or protected by the different groups of ridges. From the morphostratigraphic point of view, the Holocene ridge accumulation in Engaño bay comprises three littoral ridge systems subdivided in ten groups in the northern domain and seven groups in the southern domain. On the other hand, the Holocene littoral ridges in caleta Valdés comprise four systems subdivided into eight groups. This large number of groups for the represented Holocene has made it possible to infer recurrent variations in the hydrodynamic conditions which dominated the littoral marine accretion in both regions. On the basis of the morphostratigraphic results and the relative geochronology a cyclic progradations of the coast was determined for caleta Valdés and Engaño bay. This progradation is characterized by a littoral marine accretion in cycles, limited by pulses of erosion and/or no deposition. Even though both regions exhibit three major cycles punctuated by two erosion pulses. They do not result to be temporarily correlative between one and the other. While in Engaño bay the most important pulse is placed between the 3900 and 3200-3400 years BP, in caleta Valdés it is situated in the 2500-3000 years BP. The Pleistocene paleorelief which acted as an initial deposition basin for the cyclic Holocene accretion in Engaño bay, corresponded to a paleobay shaped over sedimentary rocks of the tertiary and quaternary ages. This paleobay constituted the mouth of a Pleistocene paleoestuary and formed a coastal area with semirestricted characteristics. On the other hand, the Pleistocene paleorelief from which the Holocene deposition originates in caleta Valdés, corresponded to an open marine coast, gently curved, bordered to the north as well as to the south by rocky capes, which give the area a certain aspect of a very open bay. Therefore the space-temporal differences between the littoral marine deposits in both areas are attributed to particular geologic-geomorphic characteristics of the pleistocene paleorelief of each region. This fact conditioned, at least up to a certain extent, the action of dynamic factors which controlled the littoral accumulation of the nowadays raised holocene deposits. On the basis of integrating the present results for the northern coastal regions of Chubut with previous studies in Solano bay, situated at the southern end of the province, a more adjusted morphodynamic correlation can be established between Engaño bay and Solano bay than between any of them and caleta Valdés. Nevertheless, this fact has not impeded the establishment of general evolutionary tendencies for the Patagonian coastal area in question. The coast of Chubut has undergone significant movements in its littoral strip during the Holocene. Differential relative coastal rises have been recorded on the vertical plane in the last 7000 years. These rises have been attributed to a general neotectonism in Patagonia, which has been conditioned by local geologic variables. Likewise, on the horizontal plane, the analysed coast shows significant processes of littoral marine accretion in different sections, which have been made evident by three correlated regions there has been established the occurrence of the cyclic progradation phenomenon. A resulting southward littoral drift current settled towards the 7000 years BP and which has been active up to the present has been established for the coast of Chubut, taking intoaccount hydrodynamic factors. Nevertheless, the hydrodynamic characteristics of the studied Holocene deposits have made it possible to determine events of inversion of the drift current, which in most cases would result to have taken place before the 3800 BP. Likewise, a recent erosive pulse, associated to a southward drift current is nowadays causing differential recessions of the territory along the coast. This fact is attributed to dissimilar local hydrodynamic morphologic and geologic conditions. Therefore, the coast of Chubut has been affected during the Holocene, at least locally, by a geomorphologic maturational process of the landscape. This fact is manifested by the straightening undergone by the littoral strip, produced by the advance of the territory towards the sea through accretion of negative areas and recession caused by the erosion of positive areas. Finally, its concluded that such factors as differential relative rises along the coast, morphologic configurations of the paleorelief, general characteristics of depositional environment and hydrodynamic variables influence locally the accretion design and generate space-temporal variations in the cyclic patterns among different coastal strips. Therefore, in spite of the fact that cyclic variation has been found to be a generalized process during the Holocene littoral marine accretion on the coast of Chubut, the similarity in hydrodynamic conditions and equalization of accretional pulses and cycles, is conditioned by the similarities among the local geologic-geomorphologic factors of the areas to be correlated.

Prezzi, Claudia Beatriz. "Evolución geodinámica de la Puna sobre la base de estudios paleomagnéticos" (1999) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los Andes Centrales presentan un combamiento pronunciado a los 18ºS. Este combamiento es denominado codo de Arica. Se determinó la existencia de rotaciones según ejes verticales en sentido antihorario al norte de Arica y en sentido horario al sur de Arica a partir de datos paleomagnéticos. Estos datos provienen de rocas mesozoicas y cenozoicas aflorantes en el antearco y el retroarco andinos. Varios autores han propuesto distintos modelos para tratar de explicar la evolución geodinámica de los Andes Centrales, pero el origen de las rotaciones continúa siendo discutido. Los modelos regionales propuestos involucran combamiento oroclinal y/o rotación local de bloques. Esta falta de consenso en parte se debe a la escasez de datos paleomagnéticos y a la incertidumbre en la edad de la mayoría de las rotaciones. Los objetivos de esta tesis doctoral son la obtención de nuevos datos paleomagnéticos a partir de rocas aflorantes en la Puna Argentina y tratar de definir los procesos generadores del patrón de rotaciones observado. En el campo se obtuvieron 831 muestras orientadas en distintas zonas: Siete Curvas, Juncal Grande, Tebenquicho, Chorrillos, Tiomayo, Morro Blanco, Rinconada, Mina Loma Blanca y Coranzulí. A los distintos especímenes se les aplicaron diferentes técnicas de desmagnetización. Algunos especímenes sufrieron cambios mineralógicos durante la desmagnetización térmica. Se determinó que durante el calentamiento se generaba maghemita como consecuencia de la descomposición y la oxidación de siderita y de la deshidratación de lepidocrocita. También se observó, la formación de hematita a partir de la deshidratación de goethita. Se aislaron magnetizaciones remanentes que indican la existencia de sitios no rotados, sitos rotados en sentido horario y sitios rotados en sentido antihorario. Se propone un modelo flexural muy simplificado para tratar de explicar el diacronismo observado en la deformación mio-pliocena a lo largo de la Puna Argentina. Dicha deformación finalizó en la Puna Septentrional y migró hacia el este a las Sierras Subandinas aproximadamente hace 10 Ma, pero continuó en la Puna Austral hasta los 4 Ma antes de que se produjera una migración similar. Se consideró una reología elástica. Se modelaron dos perfiles E-0 a los 22 y los 24ºS con espesores elásticos de 25 y 15 km respectivamente aplicando la carga de la topografía estimada para los Andes Centrales a los 10 Ma. Mientras la placa debajo de las Sierras Subandinas a los 22ºS sufría elevación, a los 24ºS debajo del Sistema de Santa Bárbara sufría subsidencia, explicando el diacronismo anteriormente mencionado. La base de datos paleomagnéticos de los Andes Centrales fue analizada y se determinaron algunas características del patrón de rotaciones. Estas características son explicadas considerando un modelo de rotación local de bloques en respuesta a cizalla distribuida en el antearco y en respuesta a cizalla penetrativa en niveles subcorticales en el retroarco.

Abstract:
The Central Andes show a pronounced bend at 18ºS. This bend is called the Arica elbow. The existence of counterclockwise vertical axis rotations north of Arica and clockwise ones to the south has been determined fiom paleomagnetic data. These data have been obtained from Mesozoic and Cenozoic rocks cropping out in the Andean forearc and backarc. Various authors have proposed different models to explain the geodynamic evolution of the Central Andes, but the origin of these rotations remains controversial. Proposed regional models involve oroclinal bending andlor local block rotations. This lack of agreement is partly due to the scarce paleomagnetic data base and the uncertain age of most of the rotations. The aims of this PhD Thesis are to obtain new paleomagnetic data fiom rocks cropping out in the Argentine Puna and to try to define the processes leading to the observed rotation pattern. 83 1 oriented samples were obtained in the zones of Siete Curvas, Juncal Grande, Tebenquicho, Chorrillos, Tiomayo, Morro Blanco, Rinconada, Mina Loma Blanca y Coranzuli. Different demagnetization techniques were applied to the specimens. Some specimens suffered mineralogcal changes when submitted to thermal demagnetization. It was determined that during heating, maghemite is produced by the decomposition and oxidation of siderite and by the dehydration of lepidocrocite. Also it was observed that hematite is produced by the dehydration of goethite. Remanent magnetizations were isolated which indicate the existence of non-rotated, clochse rotated and anticlochse rotated sites. A very simplified flexural model is proposed trying to explain the observed diachronism of Mio-Pliocene deformation along the Argentine Puna. It ceased in the Northern Puna and moved eastward to the Andean foreland belts at about 10 My, but it. continued to 4 My in the Southern Puna, before a similar shift. An elastic rheology was considered. Two E-W profiles at 22 and 24ºS were modelled with elastic thicknesses of 25 and 15 km respectively and applying the load of the estimated topography of the Central Andes at about 10 My. While under the model constrains the plate under de Andean foreland belts at 22ºS underwent elevation , at 24ºS it underwent subsidence, explaining the above mentioned diachronism. The Central Andes data base was analysed and some features of the rotation pattern were determined. These features are explained considering a model of local block rotations in response to distributed shear in the antearc and to shear-driven subcrustal ductile flow in the backarc.

Sigismondi, Mario Emilio. "Estudio de la deformación litosférica de la cuenca Neuquina: estructura termal, datos de gravedad y sísmica de reflexión" (2012) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En las últimas dos décadas especialmente, la atención de los científicos hacia trabajos de campo, geofísica y geoquímica, ha servido para el estudio de la estructura profunda de la corteza y del manto y su relación con la génesis y evolución de las cuencas sedimentarias. Es claro que estos resultados no son sólo de valor académico, sino que tienen importancia práctica ya que el mejor conocimiento de la geología y la geofísica profunda llevan a un entendimiento acabado de los fenómenos geológicos y las condiciones de formación y distribución de los espacios de acomodación para alojar depósitos minerales de interés económico. Consecuentemente, parece lógica la decisión de intentar reunir la mayor parte de los datos geofísicos disponibles tanto a escala de detalle como regional, y proveer una síntesis de la evolución de la cuenca Neuquina en su contexto geodinámico. La investigación presentada es un esfuerzo dirigido a hacia esos objetivos. Como un método geofísico en particular ilumina sólo una parte del problema, el empleo de técnicas combinadas ha permitido encontrar soluciones más cercanas a la realidad, teniendo en cuenta sus relaciones, semejanzas y diferencias. Debido a que los relevamientos geofísicos para estudios regionales y de detalle han sido ejecutados mayormente por organismos gubernamentales o privados y muchas veces no son accesibles para docentes e investigadores universitarios, una de las contribuciones de esta tesis es la cooperación entre la universidad y la industria, tomando las fortalezas de ambas vertientes. La premisa fundamental en esta tesis ha sido examinar la relación existente entre elementos que condicionan el régimen tectónico por medio de observaciones geofísicas. El ambiente tectónico de tipo andino de la cuenca Neuquina está controlado por tres factores fundamentales: estado térmico, volcanismo y apilamiento tectónico. El régimen térmico está regido por el flujo de calor, el cual muestra como cuadro de primer orden un sector norte alineado entre la localidad de Chos Malal y el volcán Auca Mahuida que exhibe un gradiente promedio mayor al resto de la cuenca Neuquina, especialmente respecto al sur de la dorsal de Huincul donde el flujo es el menor. Simultáneamente, el régimen térmico es el principal responsable de la existencia de tres escenarios nítidos de rigidez flexural, que han condicionado la deformación a escala cortical pero transmitiendo su impronta en la deformación del basamento: la dorsal de Huincul se comporta como un elemento de elevada resistencia mecánica relativa, que limita la propagación de la deformación hacia el sur de la comarca; la faja plegada del Agrio – Chos Malal y el volcán Auca Mahuida son las zonas más propensas a la deformación pues es la de menor rigidez relativa; y por último, el sector oriental o de plataforma, el cual presenta una rigidez flexural intermedia. Una observación muy importante es la anisotropía de la rigidez que se comporta en dirección oeste – este al norte de la dorsal de Huincul, para transformarse casi norte – sur desde la dorsal de Huincul hacia abajo. Como resultado de los cambios en la distribución de rigidez, la partición de la deformación asociada a un régimen de convergencia oblicuo que cambia su trayectoria en el tiempo, no ha permanecido invariable, sino que se ha resuelto de dos formas: al norte de la dorsal de Huincul la deformación se propaga casi sin partición, dando origen a la existencia de la faja plegada y corrida del Agrio y Chos Malal, a la deformación de arco y antearco, y a una zona sismogénica más amplia y trabada que ha ocasionado dos megasismos recientes en la región. Mientras, al sur de la dorsal de Huincul, el vector de convergencia andino se descompone en segmentos aproximadamente perpendiculares entre sí y sometidos a transpresión y transtensión, que dan origen a dos megaestructuras con mecanismo dominante de transcurrencia: la zona de falla de Liquiñe – Ofqui con dirección preferencial norte – sur y la dorsal de Huincul oeste – este. Acerca del volcanismo al cual hicimos referencia como un factor de control tectónico, en esta investigación se ha prestado especial atención al aparato volcánico del Auca Mahuida. Se postula aquí que por su edad pliocena – pleistocena, el control isostático que ejerce actualmente es casi exclusivamente local, pero aún así, sus consecuencias son fundamentales: debilita la corteza, eleva las transiciones frágil– dúctiles y permite la propagación de la deformación a sectores de borde de cuenca, relativamente retirados del frente orogénico. En cuanto al volcanismo de arco propiamente dicho, este coincide regionalmente con una zona de baja rigidez flexural para su emplazamiento, lo cual ha facilitado los mecanismos de acortamiento orogénico, el debilitamiento de la litosfera, y la migración del magmatismo por empinamiento y horizontalización de la placa subducida, procesos que se retroalimentan en sí. Con respecto al apilamiento tectónico, la faja plegada y corrida del Agrio – Chos Malal se halla emplazada sobre una zona de muy baja rigidez flexural y al menos su influencia como carga topográfica de superficie, habría facilitado la propagación de la deformación hacia el antepaís de la cuenca Neuquina por mecanismos básicamente flexurales, si bien se reconoce a partir del análisis de subsidencia en pozos, que la componente térmica es más importante que la tectónica, prevaleciente en la mayoría de las cuencas del Subandino. La cuenca Neuquina posee descompensación isostática residual positiva asociada a anomalías magnéticas corticales negativas localizadas en su depocentro sedimentario, que avalan la hipótesis de adelgazamiento cortical. El mecanismo de apertura de la cuenca Neuquina en su etapa de rifting localizado, se puede explicar satisfactoriamente y de forma coherente a las observaciones si se recurre a la hipótesis de cizalla simple, con una falla maestra de enraizamiento cortical que trae como consecuencia la distribución asimétrica de flujo de calor. Este modelo, que además predice atenuamiento cortical confirmando las anomalías observadas, no necesariamente coincide con la zona de levantamiento térmico, y por tanto, el área por debajo no acomoda toda la subsidencia térmica. La distribución de la deformación y la fábrica del basamento, que condiciona la existencia de espacios de acomodación sedimentarios, está íntimamente sujeta a los cambios del flujo de calor, la rigidez flexural y el estado isostático, como elementos de primer orden. La cuenca Neuquina conserva un gradiente geotérmico ligeramente mayor al promedio mundial de regiones continentales, cuyo origen se atribuye esencialmente a fenómenos de refracción térmica del basamento y volcanismo reciente, los cuales afectan las condiciones reológicas de la corteza, favoreciendo la deformación de intraplaca en el antepaís. Entre tanto, los cambios en la rigidez flexural, se interpretan fundamentalmente como cambios en la resistencia mecánica a la deformación. A pesar de la abundante información recopilada en esta tesis, la correlación de las anomalías geofísicas y de los datos provenientes de perforaciones y afloramientos está en una etapa inicial, por lo cual sigue existiendo ambigüedad en las interpretaciones, especialmente cuando se trabaja con métodos potenciales no ajustados con datos independientes. La fortaleza de esta tesis está basada en la interpretación geofísica interdisciplinaria sobre un marco de referencia generalizado, que se espera contribuya en la comprensión de la evolución geodinámica de la región, y más importante aún, estimule el desarrollo de nuevas investigaciones para mitigar las incertezas encontradas.

Abstract:
The attention of scientists working in the fields of geology, geophysics and geochemistry was very much attracted during the last two decades, to the study of the deep structure of the earth’s crust and mantle and their relationships to the genesis and evolution of sedimentary basins. Obviously, these results are not only of pure scientific value, but also have practical significance since the best knowledge of geology and geophysics lead to a better understanding of geological phenomena and the conditions of formation and distribution of mineral resources. Consequently, it seems logical the decision to try collecting most of the geophysical data available, for understanding the Neuquén Basin evolution in a geodynamics framework. This thesis is an effort towards these goals. Due to that if we use exclusively one geophysical method it illuminates only one part of the problem; the use of combined techniques has allowed us to find solutions closer to reality, taking into account their relationships, similarities and differences. Because geophysical surveys have been carried out mostly by government and private agencies, seldom these data are straightforward available to academic researchers. One character of this thesis is the link between universities and industry, trying to mitigate the weaknesses of both sides. A primary principle was to study the relationship between the factors that determine the tectonic regime throughout geophysical observations. Geophysical data indicate that the crust is not a homogeneous rigid layer over the Neuquén Basin. The crucial reason for crustal in homogeneity is that Neuquén Basin is in an Andean-type tectonic regime that is controlled by three factors: thermal state, volcanism, and tectonic load. It has been suggested that thermal state is governed by current heat-flow. In the study-case a first-order feature, a lineament between Chos Malal and Auca Mahuida volcano, has a higher average thermal-gradient at the northern zone, mainly when compare with the south Huincul system where the heat-flow is lower. Likewise, it has been argued from this thesis that thermal regime has conditioned the crustal and basement deformation, due to rigidity is strongly dependent on temperature and deformation rate. Consequently, lithosphere rigidity is expected to vary laterally as a function of geothermal gradient; a cold lithosphere is probable to be stronger and/or thicker and a hot lithosphere is expected to be weaker and/or thinner. This is the main reason for the existence of three scenarios of flexural rigidity: 1) the Huincul-system as a regional edge limiting the develop of basement ductile deformation to the south of the Neuquén Basin; 2) the Agrio - Chos Malal fold thrust belt and Auca Mahuida volcano with lower rigidity values, predisposed to thin–skinned deformation and structural control of volcanism respectively, and 3) the Eastern Platform with an intermediate flexural rigidity value. I propose two non-exclusive processes that take into account the play between crustal and basement deformation in Neuquén Basin: response to changes in distribution of flexural-rigidity, and divergence in plate convergence vector related to an oblique subduction against the plate boundary. As a result, there are two background-structural scenarios connected with the partition of the deformation: − A low partition-system north of the Huincul-axis, associated with the deformation in the arc, forearc, fold and thrust belt, and a wider locked seismogenic zone. − A high partition-system from the Huincul-trench to the south, a place where the vector of convergence splits in two perpendicular movements: the north - south Liquiñe - Ofqui fault zone, and the west - east Huincul high structural feature, both with dominant mechanisms of strike-slip displacement. Therefore, rigidity layering has the largest effect on horizontal deformation under the Andean type subduction system. A key observation in this context was the congruity with a next aspect; it is referred to the nature of the relationship between volcanism as a control factor in the tectonic regime and deformation. In this particular case, a key role plays the interaction between crustal structures of the basement and ongoing regional stress field on the Pliocene – Pleistocene Auca Mahuida volcanic complex. This effect is followed by crustal weakening, raise of the limits of brittleductile zones, and expansion of the deformation far away from the Andean orogenic front. On the other hand, a third aspect is connected with tectonic load. As we have affirmed, the influence of surface topography in the Agrio - Chos Malal fold and thrust belt have facilitated the foreland region deformation by flexural mechanisms, although it is recognized from borehole subsidence analysis time-depths cross plots that thermal component is besides tectonics, prevailing in most Sub-Andean basins. In this context, the development of geophysical methods to determine the lithospheric structure gave direct evidence from the pair associated positive residual isostatic anomaly - negative crustal magnetic anomaly, that Neuquén Basin has a thinned crustal structure in the deepest sedimentary alignment. During the rifting stage, the opening mechanism of Neuquén Basin can be adequately explained by the simple shear model, with a crustal master fault like Entre Lomas – Estancia Vieja and an asymmetric heat-flow array. The distribution of deformation patterns and basement fabrics play a key role in relation to changes in heat-flow and flexural rigidity. These changes in rigidity, can be attributed to variations in the geochemical properties of rocks, or differences in temperature and pressure conditions between the upper and lower crust, but here are interpreted as changes in the mechanical strength. The correlation of geophysical anomalies and outcrops or boreholes examples are at early stage, therefore there is still ambiguity in some of the interpretations, especially when working with potential methods.

Tunstall, Cynthia. "Evolución del campo volcánico Pino Hachado, Andes del Sur (38°30´S y 71°O)" (2013-04-08) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Pino Hachado es una zona volcánica desarrollada durante el Pleistoceno, ubicada en los Andes del sur de Chile y Argentina, a 40 km al NE de Las Lajas, provincia de Neuquén y a 700 km al sureste de Santiago de Chile, dentro de la principal cadena volcánica activa de los Andes. Esta región también se encuentra dentro del área de influencia de un rasgo tectónico importante: el sistema de Falla Liquiñe-Ofqui. La geología del área está formada principalmente por lavas basálticas, basandesíticas, riodacíticas y por depósitos piroclásticos que fueron emplazados en diferentes episodios, variadas condiciones paleoclimáticas y geomorfológicas, a través de diversos conductos asociados a este ambiente geodinámico. Los estudios realizados en los últimos años han puesto de manifiesto que la historia volcánica de la zona es mucho más compleja de lo que se creía, e incluye dentro de la depresión una serie de erupciones que dieron lugar al desarrollo de productos subglaciales, así como domos dacíticos ricos en cristales de anfíboles, minerales poco comunes en esta Zona Volcánica. Si bien en trabajos previos se ha definido a esta estructura como una caldera de colapso no se ha contrastado hasta el momento dicha hipótesis con evidencias de campo y de laboratorio. En el presente trabajo se sustenta la mencionada hipótesis, definiendo facies de pre-sin y post-colapso, así como facies explosivas de intra y extra-caldera, infiriendo que la caldera original presentaba un tamaño menor que la actual y que a su vez estuvo controlada por el estrés regional al momento de ocurrir el evento. La caldera se clasifica como de underpressure y presenta las siguientes características: los depósitos de intracaldera son escasos, no se reconocen eventos de resurgencia, la morfología es elongada en sentido E-O y presenta un diámetro de 6 x 7,5 km. Las unidades propuestas presentan características físicas particulares, como disyunción columnar con patrones radiales y curvos, brechas hialoclásticas, contactos brechosos con unidades sedimentarias basales, que permiten inferir un emplazamiento en un ambiente subglacial de estos productos volcánicos. La distribución de dichas unidades rellenando parcialmente la depresión de Pino Hachado, sugiere que la misma estaba rellena con importantes masas de hielo/lago en el Pleistoceno Inferior a Medio, De modo que, la depresión de Pino Hachado ha modificado su morfología a partir de la erosión retrocederte en sus paredes, ocurridos en distintos períodos glaciales dentro del pleistoceno. La compleja historia evolutiva de las rocas del Campo Volcánico Pino Hachado donde la mezcla de magmas, automezcla por convección, asimilación cortical y diferenciación por cristalización fraccionada actuaron conjuntamente a lo largo de la evolución petrogenética, desde la generación y ascenso de magmas básicos, hasta la mezcla de estos con un magma cristalino dacítico en niveles superficiales de la corteza, justifican la realización del presente estudio, cuyo propósito es el de generar un modelo volcanológico a partir del estudio de detalle de productos volcánicos y piroclásticos, sus relaciones estratigráficas, las características de sus litofacies, petrografía y petrología, geoquímica, edad y su relación con las estructuras presentes en la región. Palabras claves: Caldera, Zona Volcánica Sur, volcanismo Cuaternario, erupciones subglaciales, disyunción columnar, Pino Hachado.

Abstract:
Pino Hachado is a Pleistocene caldera structure developed during the Pleistocene, located in the southern Andes of Chile and Argentina at ca. 40 km NE of Las Lajas in the Neuquén province and 700 km SE of Santiago de Chile, within the main active volcanic chain of the Andes. The geology of the area is mainly formed by basaltic to andesitic lavas that form the caldera walls and scarce pyroclastic deposits in the surroundings of the structure. The caldera is also located within the influence area of a major tectonic feature, the Liquiñe-Ofqui Fault System. New studies carried out in recent years have revealed that the volcanic history in the area is much more complex, and includes within the caldera depression a series of subglacial eruptive products, as well as amphibole-rich dacitic domes, uncommon in the Southern Volcanic Zone. The subglacial products include hackle-jointed basaltic lavas, mixed pyroclastic and fluvioglacial deposits, and a major volcanic center formed by hialoclastite pyroclastic deposits, which shows on its base a transitional contact from glacial deposits. Although previous studies have defined this structure as a collapso caldera, until now this hypothesis has not been contrasted by field and laboratory evidence. In this work, such hypothesis is supported, defining pre- sin and post- collapse facies, as well as intra and extra- caldera explosive facies, inferring that the original caldera was smaller than the modern one and that, in turn, was controlled by the regional stress when the event occurred. The caldera is defined as an underpressure type due to the following characteristics: the intracaldera deposits are scarce, no resurgence events are known, the morphology is elongated in an E-W direction and presents a diameter of 6 x 7.5 km. The proposed units present particular physical characteristics, as columnar with radial and curved patterns, hialoclastic brechia, brechia contacts with basal sedimentary units, which allow inferring a settlement in a subglacial environment of these volcanic products. The distribution and type of products indicates a complex history in the area, suggesting that the initial caldera depression was filled by ice/lake during the Lower to Middle Pleistocene while bimodal magmas (basaltic andesite and dacite) were erupting and interacting with the ice and lake within the caldera. The complex evolutionary history of the rocks of the Volcanic Camp Pino Hachado where the magma mixture, convextion automixture, cortical assimilation and differentiation by fractionated crystallization acted together along the petrogenetic evolution, from the generation and ascension of basic magmas to the mixture of those with a crystalline dacitic magma in cortical surface levels, all which justify the realization of the present study, which aims to generate a vulcanologic model from the study of the detail of the volcanic and pyroclastic products, its stratrigraphic relationships, the lithofacies characteristics, petrography and petrology, geochemistry, age and its relationships with the structures of the region. Keywords: caldera, columnar jointing, subglacial eruptive, Southern Volcanic Zone, Quaternary volcanism, Pino Hachado

Ramos, Miguel Esteban. "Controles tectónicos de las principales secuencias volcano-sedimentarias del Cenozoico en la Cordillera Nordpatagónica" (2015-03-19) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta Tesis se presenta un estudio detallado de las principales secuencias oligo-miocenas en dos segmentos del sector norte de los Andes Nordpatagónicos. Estos segmentos ubicados a 39° y 42°S, respectivamente, se corresponden con el desarrollo de los sistemas morfoestructurales de los Andes Nordpatagónicos, la Precordillera Nordpatagónica y la región del antepaís. Estas secuencias sinorogénicas se encuentran representadas por las Formaciones Ventana, Ñirihuau y Collón Cura en la región sur y por las Formaciones Auca Pan y Chimehuín en el sector norte. Datos gravimétricos y sísmicos permiten reconocer y diferenciar los principales depocentros de esta región, los cuales albergan a las secciones clásticas, piroclásticas y volcánicas que integran a estas secuencias oligo-miocenas. Las evidencias de campo constreñidas por datos gravimétricos y sísmicos, permiten reconocer una fase extensional representada por las rocas volcánicas oligocenas (~29,6 Ma K/Ar). La química de estos materiales indica que los magmas que les dieron origen se equilibraron en una corteza levemente atenuada sin fraccionamiento de mineralogías de alta presión. La inversión parcial de estos depocentros a fines del Mioceno define una estructura compleja en el frente orogénico que se interpreta como asociada a la interferencia entre el sistema de Huincul desarrollado principalmente en subsuelo en el área del antepaís y los Andes Nordpatagónicos, con rampas oblicuas de orientación NO segmentadas por sistemas de transferencia NE. La descripción de una serie de discordancias progresivas desarrolladas en el tope de cuña de la cuenca de antepaís, acotadas por nuevas edades U/Pb, permite discriminar diferentes pulsos de deformación para el Mioceno medio. Por otra parte, el análisis de las poblaciones de circones detríticos obtenidas de estas dataciones, junto con las de trabajos previos, proporciona información fundamental para reconstruir la historia y evolución tectónica de los Andes Nordpatagónicos con un episodio de rápida expansión del frente orogénico hasta el Macizo Nordpatagónico, presuntamente el desarrollo de un límite mecánico a dicha expansión y la deformación de la cuña orogénica mediante el desarrollo de corrimientos fuera de secuencia que levantan la Precordillera Nordpatagónica a mediados y finales del Mioceno. Las edades máximas de sedimentación obtenidas para la Formación Ñirihuau (~13,5 y ~12,9 Ma) y la Formación Collón Cura (~11,3 Ma) evidencian un carácter diacrónico en la depositación de estas unidades, así como también indicarían edades de sedimentación más jóvenes que las precedentemente establecidas. De esta forma se concluye a partir de los casos analizados, que las secciones oligocenas corresponden a típicas secciones de origen tafrogénico, mientras que las del Mioceno temprano a superior se han acumulado en una cuenca de antepaís, ejemplificándose de esta manera el patrón evolutivo cenozoico que caracteriza a los Andes Nordpatagónicos. Así, los Andes Norpatagónicos son el resultado de una fase de relajamiento extensional paleógena seguida de un episodio de reconstrucción que progresa en secuencia hasta que sufre un episodio de reestructuración del sector interno a través de una fase fuera de secuencia.

Abstract:
This work presents a detailed study of the main Oligo-Miocene successions of two different segments of the northern sector of the North Patagonian Andes. These two segments located in the 39º and 42º S respectively, coincide with the development of a series of morphostructural systems, the Northpatagonian Andes, the Northpatagonian Precordillera and the foreland area. These successions are represented by the Ventana, Ñirihuau and Collón Cura Formations in the southern region and by the Auca Pan and Chimehuín Formations in the north. Gravity and seismic data allowed recognizing and differentiating the main depocenters in this region, which hold the clastic, pyroclastic and volcanic facies. Field evidences supported by gravity and seismic data, provide the primary source of information to determine the Northpatagonian Andes structural framework. Thus, an extensional phase is recognized represented by the volcanic stage corresponding to the Oligocene sections (~29,6 My K/Ar). Geochemistry of these rocks indicates that the magmas that originated them were equilibrated in a slightly attenuated crust without fractionation of high pressure mineralogies. The partial inversion of these late Miocene depocenters defines a complex structure in the orogenic front interpreted as related to an interference between the Huincul system developed mainly in the subsurface in the foreland area and the Northpatagonian Andes, with oblique ramps NW oriented, segmented by NE transfer systems. The description of a series of progressive unconformities developed in the foreland area, dated by new U/Pb ages allows discriminating different pulses of deformation during the middle Miocene. Otherwise, the dating of the detrital zircons provides basic information to reconstruct the Oligo- Miocene tectonic evolution of the Northpatagonian Andes. This started with an episode of rapid expansion of the orogenic front to the Northpatagonian Massif, presumably finding a mechanical limit to such expansion and the orogenic wedge restructuration by out of sequences thrusts at the middle and late Miocene that uplifted the Northpatagonian Precordillera. Maximum ages of sedimentation obtained for the Ñirihuau Formation (~13,5 y ~12,9 My) and the Collón Cura Formation (~11,3 My) evidence a diachronic behavior in these units during depositation across the basin, and also indicate younger sedimentation ages than the previously expected. Thus it is concluded from the analyzed cases that the Oligocene sections correspond to typical taphrogenic successions, while Miocene ones have accumulated in a foreland basin. Thus, the Northpatagonian Andes are characterized during their Cenozoic evolution as a fold and thrust belt that suffered an extensional relaxation period followed by a Neogene reconstruction, characterized by an in-sequence progression of the structure followed by an out-of-sequence period.

Santarem da Silva, Paulo Cezar. "Fracturamiento asociado a fallas extensionales: un análisis según el método de elementos discretos" (2015-08-26) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Este trabajo presenta modelos de fracturas asociadas al desarrollo de fallas extensionales a partir de un análisis numérico, utilizándose modelos de elementos discretos en 2D y 3D. Los modelos realizados investigan la influencia de variables como resistencia del cemento y carga litostáticas, en la génesis del fracturamiento en secuencias con geometría simple, marcadas por apilamiento sedimentario horizontal donde se alternan de modo regular dos litotipos homogéneos y de espesor constante. Las simulaciones numéricas 2D permiten elaborar modelos y obtener respuestas de modo más rápidas que aquellas 3D, pero presentan mayor grado de incertidumbre respecto a los datos de orientación de las fracturas. De modo general los datos del stress principal σ3 guardan buena correlación con los eventos principales de fracturamiento en los experimentos realizados a bajas profundidades (condiciones superficiales hasta 400 m). En todos los modelos, las capas competentes son las primeras en presentar respuesta frágil; por el apilamiento empleado (alternancia de capas competentes e incompetentes) eso implica en una sucesión de fracturas fuera de secuencia en el desarrollo de la falla. Los cambios en este apilamiento y en el número de capas competentes o incompetentes permitió verificar influencias importantes en la orientación inicial de las fajas fracturadas y en la edad de generación de la falla. Los modelos 3D permitieron seguir la secuencia de evolución del fracturamiento y su proceso de conexión/propagación hasta la generación de la falla. La estructuración de las fajas fracturadas obedece una organización escalonada que guarda relaciones variables de paralelismo con la falla basal predefinida en los modelos. Fueron simulados dos tipos de rampa basal: con dirección constante y con cambio local de la dirección. El primero muestra un desarrollo más importante del desplazamiento en el sector central de la falla, mientras el modelo con cambio de dirección muestra que el mismo controla la secuencia de fracturamiento, la generación de la falla y bien la historia del desplazamiento asociado. Al final la falla se genera como plano bien definido, involucrado en una zona de daño compleja y con espesores variables directamente relacionados con la competencia de cada litotipo.

Abstract:
A series of numerical models were built to investigate fracture development associated with extensional fault evolution. 2D and 3D discrete element models allowed to see how particle bond strength and lithostatic stress changes control fracture genesis. All experiments where built with 2 lithologies with distinct cement properties (particle bonded models), deposited as an homogeneous sedimentar sequence with a regular alternating layering over a basal downward-steepening fault surface initially inactive. As 2D models preparation are less time consuming, they allowed getting results faster than 3D models; nonetheless they have greater uncertainty regarding the fracture orientation data. In all 2D models σ3 principal stress have good correlation with the main fracturing events in experiments at low depths (surface conditions up to 400 m). Competent layers are the first ones to present fragile response in both 2D and 3D models; as the layering were built as a regular alternated sequence of competent and incompetente layers, it implies that the fracturing occurs out of sequence during the experiments. Changes in this layering regularity and in the number of competent / incompetent layers allowed to verify important influences on the initial fracture belt orientation and in the age of final fault. In 3D models were posible to get a better understanding of the fractures genesis and evolution, their propagation through each layer and their final connection resulting in the fault plane. Fractures final arrangement presents a 3D stepped geometry, being parallel to the basal fault ramp in different degrees, depending on the lithostatic condition of each model. Two types of basal ramp were simulated: one with regular direction and a second one with local bending along its strike. The first one presents more important displacements patterns in central fault sector while those ramps with local strike changes shown that this local bend influences directly fracture genesis, fault generation and fault displacement history. As the most remarkable geometry in the models, extensional faulting is a result of fracture propagation / connection, being generated as a continuos plane with a complex displacement history and involved by a complex and varying thicknesses damage zone directly related to the competence of each lithotype.

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