Cordillera Occidental 1

 

Universidad Técnica particular de Loja  

 

DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL  GEOLOGÍA DEL ECUADOR  TITULO: CORDILLERA OCCIDENTAL DESDE 0-1°N A 0-1° S DE LATITUD EN EL ECUADOR

ELABORADO POR:

Carlos Andrés Jaramillo Muñoz. Jefferson Vladimir Jaramillo Rodríguez. Marco Andrés Iñiguez Jaramillo.

REVISADO POR:

M.SC. María Fernanda Guarderas Ortiz.

FECHA:

15 de noviembre del 2017 

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Contenido 1 Resumen .................................. ................. ................................... ................................... .................................. ................................... .................................... .............................. ............ 3

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Introducción Introd ucción .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................ ...... 3

3

Objetivos Objetivo s ................................. ................ ................................... ................................... .................................. ................................... .................................... .............................. ............ 4 3.1 Objetivo general .................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................... ........................... .......... 4 3.2

Objetivos Objetivo s específicos específico s ................................. ................ ................................... ................................... ................................... ................................... ..................... .... 4

4

Metodología Metodo logía .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................ ...... 4

5

Desarrollo Desar rollo ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................... ......... 5 5.1

Marco geológico geológ ico regional regiona l ................................... .................. .................................. ................................... .................................... .............................. ............ 5

5.2

Estructuras Estruct uras y Tectónica. Tectónica . .................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................. ............... 6

5.3

Eventos Geodinámicos Geodinámico s ................................. ................ ................................... ................................... ................................... ................................... ................... 9

5.4

Evolución Evolució n Geológica .................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................... ..................... 10

5.5 Historia Histor ia Geológica .................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................... ...................... ..... 15 6 Resultados Result ados .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ......................... ....... 17 7

Conclusiones.............. Conclusi ones............................... .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ......................... ....... 18

8

Bibliografía Bibliog rafía ................................. ................ .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ......................... ....... 18

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Anexos .................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................... ................................... ............................... ............. 20

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Resumen

Este documento es resumen realizado por los estudiantes de la titulación de Geología y minas de la Universidad Técnica articular de Loja; correspondiente al componente de Geología del Ecuador. El cual es un compendio de las estructuras, evolución geológica y geodinámica de la Cordillera Occidental desde sus orígenes hasta la actualidad. El material empleado para la redacción de este informe fue seleccionado seleccionado de revistas, páginas web, artículos, libros, etc. Para sistematizar la información se utilizó el método de investigación descriptiva que permitió finalmente elaborar un informe al respecto. Estructuralmente los límites de la Cordillera Occidental son al este la falla Calacalí - Pujilí, que en el cuadrángulo Norte marca el límite estructural Oriental de la Cordillera Occidental y su contacto con los depósitos volcano - sedimentarios del graben de Quito, esta falla forma parte del Sistema de fallas Calacalí - Pallatanga; mientras que al oeste, la cordillera se haya limitado por el sistema de fallamiento Dolores – Guayaquil.

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Introducción

La Cordillera Occidental es una de las dos principales cadenas montañosas en los Andes ecuatorianos, se extiende de norte a sur por el país, tiene una extensión a lo largo mayor 300 km y un ancho de 45 a 70 km; está afectada estructuralmente por fallas conocidas como: la falla Pujilílibertad, la falla Calacalí-Pallatanga, la falla Toachi-Pilatón y la falla Naranjal. Está constituida por bloques alóctonos, los cuales fueron acrecionados al margen Sudamericano durante el Terciario. Cada uno de estos bloques se encuentra constituido de un basamento máfico oceánico, el cual está cubierto por rocas sedimentarias acrecionadas. En el presente trabajo se expone una recopilación bibliográfica de la Cordillera Occidental, en especial la parte Norte en la 3

 

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  cual se describe describe las características características y de las diversa diversass estructuras, la geodinámica geodinámica y la historia geológica, además la relación con el desarrollo del arco continental de forma general.

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Objetivos

3.1

Objetivo general   Realizar un resumen de la recopilación bibliográfica respecto a la Cordillera Occidental



desde los 0-1°N hasta los 0-1° S de latitud en el Ecuador. 3.2

Objetivos específicos

  Realizar una breve reseña sobre la historia y evolución de la Cordillera Occidental desde



los 0-1°N hasta los 0-1° S principales de la Cordillera Cordillera Occidental desde los 0-1°N hasta los 0  Detallar las estructuras principales



1° S. presente en la Cordillera Occidental desde los 0-1°N hasta los 0  Describir la geodinámica, presente



1° S   Indicar los procesos donde existe una mayor actividad volcánica relacionada.



4

Metodología

El método de investigación se fundamenta en la descripción de información secundaria generada por investigadores a lo largo de los tiempos en donde se habla ampliamente de diversos tópicos respecto a la Cordillera Occidental Occidental desde los 0-1°N hasta los 0-1° S. Con la finalidad finalidad de desarrollar una indagación sólida, la información bibliográfica está basada en documentación de libre acceso como: libros, sitios web papers y revistas científica, tomadas de diferentes autores como: Aspen, Baldock, Vallejo, Kennerly, Spikings, Hungerbühler etc. 4

 

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  5 5.1

Desarrollo Marco geológico regional

La Cordillera Occidental de Ecuador consiste en bloques oceánicos alóctonos de edad cretácica que comúnmente se considera que se han acrecionado contra el margen de la Placa Sudamericana que se acreciono en el Terciario y son de edad Cretácica Goosens y Rose (1973) formando los siguientes terrenos del Ecuador. Las estructuras tectónicas relacionadas son consideradas como de desplazamiento transcurrente,

las fallas en su recorrido presentan una tendencia

aproximadamente N-S las mismas ha dado lugar a un conjunto complicado de estructuras y terrenos tectono-estratigráficas que yuxtapone, además de sucesiones volcano sedimentarias de litologías similares y edades diferentes están en contacto (Ilustración 1), El bloque Pallatanga de edad Cretácica está expuesto a lo largo del borde oriental de la Cordillera Occidental, y está separado del margen continental por una zona de sutura deformada (Calacalí Pujilí - Falla Pallatanga).

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Ilustración 1. Mapa geológico de la Cordillera Occidental de 0- 1º N a 0- 1º S (modificado de BGS-CODIGEM, 1996-2000 y observaciones propias)

5.2

Estructuras y Tectónica.

Estructuralmente los límites de la Cordillera Occidental son al este la falla Calacalí - Pujilí, que en el cuadrángulo Norte marca el límite estructural Oriental de la Cordillera Occidental y su contacto con los depósitos volcano - sedimentarios del graben de Quito, esta falla forma parte del Sistema 6

 

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  de fallas Calacalí - Pallatanga; mientras que al oeste, la cordillera se haya limitado por el sistema de fallamiento Dolores – Guayaquil. La forma de los afloramientos de las unidades principales está controlada por una serie de fallas con rumbo NE- SO. Los Límites entre las unidades a menudo están marcados por zonas anchas de deformación bastante quebradiza con fracturamiento intenso, vetas, por el desarrollo de brechas y “gouges”1 de fallas. También se encuentra presente un conjunto de regional de fallas conjugadas

de rumbo E-O a las que a menudo se ve en el campo como zonas altamente tetanizadas que cortan trasversalmente al rumbo regional. Sistema de Fallas Pallatanga

Un grupo de fallas con dirección N-S tenemos la Falla Calacalí Pallatanga marcando el límite de secuencias cretácicas y terciarias de la cordillera occidental. Esta zona de falla se la interpreta como la extensión Sur de la Falla Cauca-Patía de Colombia. (Aspend et al., 1992) McCourt, Duque, & Pilatasig (1984) sugieren que el sistema Pallatanga define el límite estructural de la Cordillera Occidental y está expuesto como una serie de fallas con orientación NE- SO observándose al oeste de Calacalí.

Descripción de la falla geológica Pujilí La Zona de Falla Pujilí, se la ha identificado mediante información consultada al borde occidental del valle del rio Cutuchi. En el campo identificaron fajas de cizalla, crenulaciones, fábricas destrales de tipo C y S, escarpes con materiales foliados serpentinizados ultrabásicos. Esta Falla es considerada parte del sistema Pallatanga-Calacalí. Que a su vez forma parte del sistema CaucaIpatia, en Colombia. Y que continúa hasta Venezuela.

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 Relleno de falla.

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  Sistemas de Fallas Toachi En el Río Toachi hay una zona de falla, falla, formada por al menos cinco bandas estrechas estrechas de cizalla, cizalla, algunas de las cuales tiene fábricas dextrales S-O. Según Aspend (1992) esta zona es entendida como un sector de de bifurcaciones de de una estructura regional regional que separa sucesiones sucesiones de muy diferentes facies y edades. (Ilustración 2) El límite occidental de la zona está marcado por la Falla Toachi, mientras que al este el cinturón principal de cizalla se presenta en las Unidades Mulaute y Pilatón. Falla Naranjal En la parte del occidente también se encuentre la Zona de cizalla de Naranjal. Esta estructura anteriormente desconocida, dentro de la Unidad Naranjal es de un ancho de hasta 2km y con rumbo variable y está asociada con ocurrencia de litologías ricas en anfíbol.

Ilustración 2. Estructura Geológica simplificada de la Cordillera Occidental (Dr. Martin, 2001)

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  5.3

Eventos Geodinámicos

Los centros eruptivos están espaciados de manera sistemática entre 30-35 km a lo largo de la parte frontal, especialmente en su sección central (Hall et al., 2008). Los principales volcanes de norte a sur son: Chiles- Cerro Negro, Chachimbiro, Cotacachi- Cuicocha, Pululagua, Pichincha, Atacazo-Ninahuilca, Corazón, Illiniza, Quilotoa, Carihuayrazo y Chimborazo (Ilustración 3).

Ilustración 3. Actividad volcánica de la Cordillera Occidental y de la Sierra Ecuatoriana.

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  La ubicación de los volcanes está controlada por la presencia de fallas y fracturas, que interceptan en forma diagonal (NE-SW o NW-SE) a la fractura principal. Son las fallas y fracturas de mayor profundidad, que han dado acceso a los magmas en superficie.

La actividad del Pleistoceno tardío y el Holoceno de muchos de estos centros fueron de composición andesítica silícea y dacítica con fenocristales de plagioclasa, anfíbol, ortopiroxeno y ocasionalmente biotita y cuarzo. (Hall, 2008). Morfológicamente la mayoría de los centros son conos compuestos y en la actualidad presentan domos construidos sucesivamente por migración del conducto. (Hall y Beate, 1991). 5.4

Evolución Geológica

Según Pilger, (1981) la meseta del Caribe (90 Ma) se formó sobre el punto caliente de Galápagos (Ilustración. 4A), y su borde oriental se localizó ~ 2200 km al oeste de Sudamérica. En consecuencia, la meseta habría tenido que desplazarse hacia el este para colisionar con el noroeste de América del Sur. Sin embargo, esto no es consistente con la deriva del noreste de la placa de Farallon. Además, sugió que el punto de acceso de Galápagos estaba ubicado ~ 1000 km al oeste del sitio donde se extruyó extr uyó la Meseta del Caribe (Ilustración. 4B).

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Ilustración 4. Interpretaciones contrastantes para las posiciones del hotspot de Galápagos durante el Cretácico superior y su relación con la meseta del Caribe. (A) Reconstrucción paleotectónica de la región del Caribe a 80 Ma. Las posiciones y los movimientos de las de las placas se encuentran en el marco de referencia del punto de conexión (Duncan y Hargraves, 1984). En este modelo, la Meseta del Caribe se originó en el punto de acceso de Galápagos. (B) Posición de la placa del Caribe a 90 Ma (Pindell et al., 2006). Estos autores sugieren que la Meseta del Caribe estaba localizada al menos a 1000 km al este del punto caliente de Galápagos en ese momento, lo que implicaba que la meseta no se extruía desde las Galápagos. Plataforma BP-Bahamas; CH-Bloque Chortis; GA-Gran Arco del Caribe; VC-Villa de Cura.

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  Santoniano a Campaniano (85-83 Ma): Iniciación de la subducción debajo de la meseta oceánica El tiempo transcurrido entre la erupción de la meseta oceánica y el inicio de la secuencia de arcoisla fue solo de ~ 3 Ma. La iniciación de una zona de subducción es una consecuencia del contraste de flotabilidad de composición lateral dentro de la litosfera. Esto sugiere que la subducción se presenta debajo de una meseta oceánica donde se produce por la diferencia de densidad entre la meseta oceánica joven, boyante y la corteza oceánica MORB circundante y más antigua, permitiendo que la MORB más densa suba debajo de la meseta oceánica predominante, si las fuerzas de fricción son superados. (Ilustración. 5A). Además, se considera ampliamente que las rocas con afinidades adakíticas (granito de Pujilí) y boninitas indican iniciación de subducción por debajo de la corteza oceánica engrosada. (Kay et al., 2009) Campaniano a Maastrichtiense (85-75 Ma): Arco de la isla de Rio Cala La secuencia de arco de Rio Cala es una serie de turbiditas volcanoclásticas con basaltos intercalados. Las rocas de arco insular de la Cordillera Occidental se correlacionan temporal y geoquímicamente con las rocas de arco de la isla de la costa por ejemplo (Formación San Lorenzo). Además, las características geoquímicas e isotópicas del Grupo Rio Cala se superponen con las de los basaltos del Gran Arco del Cretácico Superior en el Caribe actual (Thompson et al., 2004). Esta evidencia cronoestratigráfica y geoquímica sugiere que estas rocas ígneas representan partes del mismo sistema de arco de isla. Los datos de elementos traza e isotópicos (Pb) apoyan un modelo mediante el cual las rocas de arco isla de la Formación Rio Cala entraron en erupción a través de la meseta oceánica (Allibon, 2005). Las restricciones espasmódicas de Palin sugieren que el arco de la isla de Rio Cala se desarrolló en la meseta por subducción de la placa de Farallon en el lado oeste (Ilustración. 5B).

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  Último Campaniano a Maastrichtiense (73-70 Ma): Colisión del Bloque Pallatanga. Durante el Maastrichtiense ocurrieron varios eventos: (1) se detuvo el magmatismo del arco de Rio Cala relacionado con la subducción, (2) hubo un cambio rápido en la declinación paleomagnética de los bloques Piñón y San Lorenzo Luzieux (2006), (3) hubo una fuerte deformación de la Formación Yunguilla, y (4) la Cordillera Oriental y el Complejo Amotape experimentaron enfriamiento rápido y exhumación. Spikings (2000). Todos estos argumentos sugieren que la colisión entre Sudamérica y la meseta oceánica caribeña y colombiana comenzó en 73 Ma (Ilustración, 5C). Maastrichtiense: Arco de Silante

Después de la colisión, el arco calcáreo alcalino de Silante se estableció en el margen amalgamado debido a un cambio de polaridad de la zona de subducción. El cambio de arco isleño anteriores a las rocas volcánicas calcáreas alcalinas (K) que coincide con la subducci subducción ón de inmersión hacia el este durante el Maastrichtiense (Ilustración 5D). Además, cualquier evento invocado tendría que dar cuenta de una transición del vulcanismo de arco insular submarino del Grupo Rio Cala al arco volcánico continental de la Formación Silante, que probablemente fue impulsado por la colisión del bloque Pallatanga y la zona de subducción cambio de polaridad. Las últimas ecuaciones de erupción radiométrica de Maastrichtiano a Paleoceno de la Formación Silante también corroboran las edades bioestratigráficas maastrichtianas a danianas. Savoyat (1970). Terciario: Arco de Macuchi Durante el Terciario, las condiciones marinas dominaron en el antearco (Ilustración, 5E). Se depositaron sedimentos volcanoclásticos y siliciclásticos mezclados en las latitudes septentrionales (formaciones Pilaló y Saguangal). Los detritos volcánicos de estas formaciones probablemente se originaron a partir de los complejos de arco Silante y Macuchi. El arco de Macuchi fue establecido 13

 

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  y puede representar la continuación Paleoceno-Eoceno del arco de Silante. La presencia de circones detríticos de edad cámbrica dentro de la unidad de Macuchi sugiere fuertemente que el Arco de Macuchi estaba más cerca de una región fuente más antigua como la Cordillera Oriental. Esta evidencia indica que la unidad de Macuchi se formó cerca del continente sudamericano. Las rocas siliciclásticas del Grupo de Angamarca (Saquisilí y más tarde la Formación Apagua) se depositaron al este del arco de Macuchi, y los desechos se suministraron desde la emergente Cordillera Oriental. Los conjuntos de minerales pesados registran un aumento progresivo que reflejan el levantamiento y la erosión de la Cordillera Oriental. Se observan múltiples eventos de reelaboración de circones derivados del cratón amazónico en ambos lados de la Cordillera Oriental Vallejo (2007). En resumen, la exhumación 2  de las regiones de origen fue causada por la acumulación de los bloques de Pallatanga y Piñón, y la posterior deformación del margen continental.

2 Actividad

renovada de la erosión sobre una forma de relieve o de modelado después de un período de fosilización.

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Ilustración 5. Modelo esquemático paleotectónico para el desarrollo de la Cordillera Occidental y las áreas circundantes desde el Cretácico Superior hasta el Eoceno (no a escala).

5.5

Historia Geológica

Los basaltos de la Unidad Pallatanga de edad Santoniana, se interpretan como que representan material oceánico fragmentado el mismo m ismo que puede estar correlacionado con secuencias similares reportadas en Colombia. Kerr (1997) La acreción de la Unidad con la parte continental de América del Sur ocurrió en el Cretácico Tardío y resulto en un reajuste amplio de edades isotópicas (85-65 Ma) tanto en la Cordillera Real del Ecuador como en la Cordillera Central de Colombia (Aspen, 1992; McCourt, 1984). La evidencia a favor de una probable acreción Campaniana la proporciona la discordancia regional entre la Formación Napo de edad Albiana-Santoniana y la Formación Tena de edad Maestrichtiana, en el Oriente ecuatoriano (Baldock, 1982). Aspen et al., 1992 sugiere que relaciona con un periodo de levantamiento causado por el asentamiento del terreno Pallatanga a lo largo del sistema de Falla Calacalí-Pallatanga. Aproximadamente durante el Campaniano-Maestrichtiano Tardío la Formación Tena y la Unidad Yunguilla fueron depositadas en ambientes continentales y marinos, a los dos lados de la Cordillera Real. La Unidad Yunguilla de ambiente marino, fue depositada sobre el recién acrecionado terreno oceánico Pallatanga. 15

 

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  Las Unidades volcano-sedimentarias de Mulaute y Pilatón, de edad Senoniana, se cree que fueron depositadas sobre la Unidad Pallatanga, las cuales fueron acrecionados durante este mismo evento. Sin embargo dataciones paleontológicas sugieren que las Unidades Mulaute y Pilatón son contemporáneas con el arco volcánico continental del Río Cala, que constituye la fuente de sedimentos de la Unidad Natividad de edad Campaniana. Contemporáneamente con la acreción de la Unidad Pallatanga, el arco intraoceánico Naranjal, y sus secuencias marinas asociadas al Campaniano, las Unidades Colorado y Río Desgracia se desarroll desarrollaron aron al oeste. El límite superior de edad para la acreción del terreno Naranjal está establecido por la presencia de una serie de granitoides no deformados de tipo I, que intruyen la Unidad Naranjal y por la presencia de material deformado dentro de Batolito de Santiago. Santiago. Las edades de los minerales (K-Ar) de estos granitoides varían entre (44-35 Ma) y por lo tanto indican una edad mínima de principios del Eoceno Medio para la acreción. Sin embargo el límite inferior de este evento llega a través de la Unidad Cubera conformada sedimentación de cherts y Tortugo por sedimentos ricos en materiales volcánicos que pueden explicarse por la llegada del terreno de arco Naranjal. Por lo tanto una edad Eocénica Temprana (56.6-50 Ma) es la más probable para la acreción del terreno Naranjal, además se cree que este evento resulto de en la deformación dúctil, generalmente dextral que se encuentran al este de las Unidades Mulaute y Pilatón. P ilatón. (Hugnes y Bermúdez, 1997) Durante el Eoceno Medio a Tardío, las consecuencias marinas de las Unidades Tortugo y Zapallo fueron depositadas en el terreno Naranjal recién acrecionado al oeste, mientras que al este, las Unidades Rumi Cruz y Silante fueron depositadas en el terreno Pallatanga. La ocurrencia de brechas y lavas calco-alcalinas hacia la parte superior de la Unidad Silante y la presencia de materiales volcánicos dentro de la sucesión sedimentaria sugieren que su depositación en la “cuenca” Silante fue contemporánea con el volcanismo del margen continental.   (Egüez, 1986;

Hugnes y Bermúdez, 1997) 16

 

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  Esta actividad volcánica probablemente se relaciona con un arco calco-alcalino que se desarrolló a lo largo del margen continental durante la acreción del terreno Naranjal, los niveles más profundos se pueden ver en las intrusiones de Tipo I del Batolito Santiago y cuerpos relacionados de edad (44-35 Ma. La Unidad San Juan de Lachas del Oligoceno-Mioceno Temprano, también pudo representar un componente de este arco que en términos regionales corresponde por lo menos en parte al volcanismo Saraguro Saraguro del Eoceno Tardío-Mioceno Tempran Temprano o que se encuentra en otras partes de la Cordillera Occidental al sur 2° S. (Dunkley y Gaibor, 1997; Steinman, 1997)

6

Resultados   La Cordillera Occidental del Ecuador está compuesta por la acreción de bloques oceánicos



alóctonos, que colisionaron en el Cretácico Superior.   El basamento de la Cordillera Occidental, es volcánico compuesto por rocas máficas y



ultramáficas de la Fm. Pallantaga y San Juan de edad Cretácica, donde los estudios de geoquímica son similares a los del plateau oceánico.   Los límites estructurales de la Cordillera Occidental son al este la falla Calacalí - Pujilí, que



marca el límite estructural Oriental de la Cordillera Occidental, esta falla forma parte del Sistema de fallas Calacalí - Pallatanga; mientras que, al oeste, la cordillera se haya limitado por la falla de la cordillera Occidental (Dolores – Guayaquil).   Durante el Palaeoceno al Eoceno, las condiciones marinas fueron dominantes en el área



ahora ocupada por la Cordillera Occidental, y las rocas volcánicas de la unidad Macuchi fueron depositadas, posiblemente como continuación del arco volcánico de Silante.

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Conclusiones subducción bajo el Plateau Caribe implica la generación de rocas volcánica volcánicass y   El inicio de subducción



volcano-sedimentarias de equivalencia a arco de isla (Grupo Río Cala), y granitoides intraoceánicos a aproximadamente 85 Ma, por subducción bajo el Plateau Caribe.   El arco volcánico Macuchi fue acrecionado en el Eoceno Tardío donde se insertó en los



bloques Piñon y Pallatanga que están conformados por rocas volcánicas.

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Bibliografía

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Anexos

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