PROVINCIAS MAGNETICAS DE CHILE CENTRAL
JUAN CARLOS PARRA
Servicio Nacional de Geologfa y Minerfa, Casilla 10465, Santiago, Chile
GONZALO YAÑEZ
RESUMEN
La interpretación cuantitativa del mapa magnético del país, entre los 31° y 35°S, ha permitido definir las siguientes
provincias magnéticas: Costa Central, Valparalso-San Antonio, Costa Centro Norte, Cordillera de la Costa y.cordillera
Principal. En cada una de ellas existe una correlación entre la susceptibilidad magnética medida en rocas, el mapa magnético y la geología regional. Las anomalías de mayor intensidad conforman la provincia de la Cordillera de la Costa, en
directa asociación con afloramientos de granitoides cretácicos, altamente magnéticos. Las provincias magnéticas de la
franja costera (Costa Central, Val paraíso-San Antonio, Costa Centro Norte) están asociadas a rocas de baja a mediana
susceptibilidad, intrusivos precretácicos, rocas sedimentarias y/o volcánicas, triásicas y jurásicas, y sedimentos neógenos. La Cordillera de los Andes presenta anomalías de alta frecuencia y mediana intensidad, relacionadas con intrusivos terciarios, y rocas volcánicas cretácico-terciarias, que presentan susceptibilidades moderadas. Los lineamientos
magnéticos se asocian, en general, a fallas de rumbo y/o normales . En algunos casos, estos lineamientos definen zonas de debilidad, que parecen haber controlado el emplazamiento de los intrusivos cretácicos.
Palabras claves: MagnetomelTfa, Interpretación magn¡jtica, Provincias magnéticas, Susceptibilidad magnética, Chile CenITal.
ABSTRACT
Aeromagnetic studies carried out recently in Central Chile (31-35°S) allow to group !he regional magnetic pattems into
five magnetic provinces: Central Coast, Valparaíso-San Antonio, Central-North Coast, Coastal Range and Main Andean
Range. Within each province there is a close correlation between rock magnetic susceptibility, map magnetic anomalies
and regional geology . The most intense anomalies are in the Coastal Cordillera Province where they are dosely related
to !he outcrops of highly magnetic Cretaceous granitoid plutons. The coastal magnetic provinces (Central Coast, Valparaíso-San Antonio, Central-North Coast) show low-intensity magnetic anomalies due to the widely distributed exposures
of rocks with low magnetic susceptibility (Paleozoic basement, pre-Cretaceous granitoids, Triassic and Jurassic sedimentary and volcanic sequences and Neogene sediments). The Main Andean Range shows medium intensity, high-Irequency, anomalíes which correlate with Tertiary intrusives and Cretaceous-Tertiary volcanics, with moderate susceptibility. Magnetic lineaments are generally associated to strike-slip and normal faults. In the Coastal Range Province, sorne
of these appear to coincide with zones 01 deep crustal weakness, along which the Cretaceous magmas could have be en
carried towards the upper crust.
Key words: Magnetometry, Magnetic interpretation, Magnetic provinces, Magnetic susceptibility, Central Chile.
INTRODUCCION
En este trabajo se presenta una interpretación
cualitativa de la Carta Magnética de Chile entre los
paralelos 31° y 35°8, basada en la definición y caracterización de las principales provincias magnéticas de la región. En forma complementaria se efectúa un completo análisis de las susceptibilidades
magnéticas de las rocas que afloran en la zona de
estudio, y se establece una correlación entre la in-
Revista Geológica de Chile. Vol. 15. No. 2. p. 10H 17. 6 Figs. 2 Tablas. 1988.
formación magnética y la geología de superficie.
La información usada proviene del programa 'Levantamiento de la Carta Magnética de Chile', del
Servicio Nacional de Geología y Minería. Los datos
fueron obtenidos entre 1981 y 1984, a lo largo de líneas de vuelo de dirección norte-sur, espaciadas
en 2,5 km como promedio y a una altura nominal de
600 m sobre la superficie. El equipo utilizado, per-
PROVINCIAS MAGNETICAS DE CHILE CENTRAL
102
teneciente a la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN), consiste en: magnetómetro de precesión nuclear Geometrics, modelo G-803, con sensibilidad de 1 nT; unidad lectora de cinta magnética Kennedy, modelo 9.700; sistema de adquisición de datos Geometrics, modelo G-714; y una cámara con película de 35 mm, Au1omax, modelo GS2FRP, para el replanteo de la trayectoria seguida
por el avión. La navegación considera la aplicación de técnicas visuales, con la ayuda de un sis-
tema de navegación OMEGA. El procesamiento de
los datos incluyó la sustracción del efecto de variación diurna y del Campo Magnético de Referencia
Internacional (IGRF), con los coefiéientes correspondientes al intervalo 1980-1985 (Fabiano et al.,
1982) actualizados a la fecha de cada vuelo. Con
las anomalfas residuales se generó una red regular
de datos con 2,5 km de espaciamiento, que se presenta como un mapa de contornos magnéticos.
GEOLOGIA REGIONAL
La evolución geológica de este segmento de los
Andes (31-35°S) está directamente vinculada con
el cambiante régimen de subducción imperante.
Durante el Paleozoico se habría verificado una subducción constructiva con el desarrollo de prismas
de acreción y adherencia de terrenos alóctonos
(Ramos et al., 1986). En el Mesozoico inferior, el
régimen de subducción se acercó al tipo 'Marianas' (Uyeda y Kanamori, 1979) con erosión progresiva del prisma de acreción paleozoico, desarrollo
de arco magmático y cuenca de tras-arco. Este régimen tectónico cambió a uno de mayor 'stress' al
momento de la apertura del Atlántico en el Cretácica (Larson y Pitman, 1972), lo cual tuvo como consecuencia el cierre de las cuencas de tras-arco,
dando paso a una subducción tipo 'Chilena' que se
mantiene hasta el presente (Mpodozis,1984;
Mpodozis y Ramos, en prensa).
El Paleozoico está representado por rocas metamórficas y sedimentitas, que afloran en las planicies costeras, al sur de los 33 c S (neises, anfibolitas, cuarcitas y esquistos), afectadas por un metamorfismo que grada desde baja PIT al oriente hacia
facies de atta PIT al occidente. Dichas rocas se interpretan como representativas de un prisma de acreción metamorfizado y deformado durante el Carbonífero (Hervé etal., 1981, 1984). El prisma de acreción está intruido, al este, por granitoides permo-carboníferos cuyas razones 87SrJll'iSr, relativamente elevadas indican, una significativa contaminación con material cortical (Shibata et al., 1984;
Hervé et al., 1988).
Al norte de los 31 oS, el prisma de acreció n (Complejo Metamórfico del Choapa) constituye el zócalo de una cuenca de ante-arco sobre la cual se depositaron formaciones sedimentarias marinas del
Carbonífero-Pérmico (Sepúlveda, 1984; Rivano y
Sepúlveda, en prep.) cubiertas, a su vez, por secuencias sedimentarias y volcánicas del TriásicoJurásico Inferior (Cecioni y Westermann, 1968) e
intruidas por granitos del Jurásico Inferior (Unidad
Millahue; Rivano et al., 1985). Trabajos recientes
de paleomagnetismo (Forsythe et al., 1987) sugieren que parte de este conjunto constituiría un bloque desplazado 15° en latitud antes del Jurásico
Medio, a lo largo de fallas de rumbo.
El cambio del régimen de subducción constructivo a uno tipo 'Marianas', es el evento que da inicio al Ciclo Andino. Este se caracteriza ;JOr el desarrollo de un arco magmático (Cordillera de la Costa), una cuenca extensional de tras-arco y una plataforma sedimentaria, que marca la transición hacia el antepaís (Mpodozis y Ramos, en prensa).
Estas características condicionaron una abundante depositación volcanoclástica con intercalaciones marinas en el arco y en la cuenca de tras-arco. Las secuencias estratificadas conforman gruesos paquetes volcano-sedimentarios, que se han
preservado en dos franjas semicontinuas coincidentes con la Cordillera de la Costa (formaciones
Ajial, Horqueta, Lo Prado, Las Chilcas), y la Cordillera Principal (Formación Colimapu, Los Pelambres) (Thomas, 1958; Nasi, 1984; Ramos, 1985;
Davidson, 1988; Godoy et al., 1988; Rivano y Sepúlveda. en prensa). Los cuerpos intrusivos, que
constituyen las raíces de sucesivos eventos magmáticos, se distribuyen a lo largo del margen occidental de la Cordillera de la Costa, en una franja semicontinua, que aflora, con seguridad, al norte del
río Aconcagua (Rivano et al., 1985). Los granitos
que conforman esta franja han sido agrupados en
la Superunidad Cavilolén (Rivano et al., 1985; Espiñeira, en prep.), que incluye gabros de anfíbola a
monzogranitos, predominando las granodioritas y
J.C. ParrayG. Yáñez
103
..+
ROCAS UT"ATlFICAOAS y
.. n ..... O"'ICAS
r-::;-:lZ_lo5ICIIUfHI""
~
DCr.'dc10:0-T .. c;adOj~t"lo
~Jurd'ICO
lZ:J
Trlehlco
Opa.O.loICO
FIG. 1. Marco geológico del área estudiada.
PROVINCIAS MAGNETICAS DE CHILE CENTRAL
104
tonalitas.
Como consecuencia de la apertura del Atlántico
en el Cretácico (100 Ma) (Larson y Pitman, 1972;
Zonhenhzayn et al., 1984), el margen occidental
de Sudamérica se vio sometido a un régimen de
mayor 'stress', que provocó el cambio a una subducción tipo 'Chilena', caracterizada por el cierre
de las cuencas de tras-arco y el inicio de la migración del eje magmático hacia el este (Rivano et al.,
1985). El Cretácico Superior está representado
por secuencias de conglomerados, piroclastos y
lavas andesíticas, expuestas al norte del río Aconcagua (Thomas, 1967; Rivano y Sepúlveda, en
prensa ).
En la Alta Cordillera, la acumulación de formaciones volcanoclásticas continuó hasta el Reciente
(formaciones Los Elquinos y Farellones) (Dediós,
1967; Thiele, 1980; Vergara et al., 1988), con la
excepción de la actividad volcánica cuaternaria,
que no se desarrolló entre los 27° y 33° S debido al
bajo ángulo de subducción que caracteriza a esa
zona en la actualidad (Jordan et al., 1983).
En este período los depósitos marinos se restringen a la zona de Navidad (Formación Navidad y
Serie La Cueva; Escobar et al., 1977: Avance geológico de las Hojas Rancagua, Talea-Linares, Chanco y
Coneepción-Chillán. Instituto de Investigaciones Geológi-
vertiente oriental de la Cordillera de la Costa. Estos cuerpos, de grandes dimensiones, están conformados, en general, por granodioritas, dioritas,
granitos y tonal itas, con cuarzo-manzanitas, adamelitas y gabros subordinados (Superunidad lIIapel; Rivano et al., 1985; Rivano y Sepúlveda, en
prensa).
En los intrusivos terciarios, que afloran al oriente de la franja del Cretácico Superior, se reconocen dos agrupaciones de características diferentes .. Una franja noroccidental (67-38 Ma), con afloramientos que disminuyen en tamaño en dirección
sur, y que desaparecen al norte del río Aconcagua. Los tipos petrológicos más frecuentes son
las dioritas, monzodioritas cuarcíferas y granodioritas, con leucogranitos y pórfidos andesíticos en menor proporción (Superunidad Cogotí; Rivano et al., 1985). El segundo grupo de iñtrusivos,
muchos de ellos subvolcánicos, de edad miocena
(27-7 Ma) se ubica aún más al oeste, sus afloramientos son de pequeñas dimensiones, en comparación con los granitoides cretácicos, que están,
frecuentemente asociados a fallas norte-sur y zonas de alteración (Moscoso et al., 1982; JICAMMAJ-SERNAGEOMIN, 1984: Informe de estudios básicos sobre la exploración de recursos minerales en la zona central de la República de Chile. Informe integral de las
cas (SERNAGEOMIN), inédito, 56 p.), donde se observa
un ambiente de cuenca de ante-arco. Esta cubierta, de edad mioceno-pliocena, se apoya directamente sobre el basamento paleozoico.
Los granitoides del Cretácico Superior (80-100
Ma) se disponen en una franja semi-continua en la
tres fases (inédito), 83 p.).
La figura 1 corresponde a un mapa geológico esquemático, en el cual se han agrupado las principales unidades de la región, según el esquema desarrollado en los párrafos anteriores.
SUSCEPTIBILIDAD MAGNETlCA
Las anomalías magnéticas (AM) de interés geológico están directamente relacionadas con la distribución de minerales magnéticos en la corteza terrestre. Entre éstos, el más abundante es la magnetita y, en orden decreciente, titano-hematita, maghemita, pirrotita y hierro nativo.
La magnetización de una roca corresponde a su
capacidad de producir un campo magnético propio. Este campo tiene, por lo general, dos componentes, una paralela al campo geomagnético actual (magnetización inducida) y otra orientada en
dirección diferente (magnetización remanente),
que dice relación con la historia magnética de la
roca. La intensidad del campo desarrollado por la
roca es proporcional al campo geomagnético global; la constante de proporcionalidad (susceptibilidad magnética, SM), es función de la abundancia
de minerales magnéticos. Esta, rara vez supera el
1% en volumen total. De acuerdo a Grant (1984),
la magnetización (y la SM) está controlada, fundamentalmente, por: 1. El contenido total de hierro. Las rocas ricas en hierro (básicas) son más
propensas a generar magnetita (de aquí en adelante se usará este nombre genérico para hacer referencia a minerales magnéticos). 2. El grado de oxldaclón. La formación de magnetita requiere de
un estado de oxidación intermedio; en caso contrario, el óxido de hierro degrada a ilmenita o hematita
J.C. ParrayG. Yállez
105
[fugacidad de oxigeno (f02) alta], o bien se une a
los silicatos no magnéticos (anfíbola, piroxena, biotita) en el caso que la f02 sea muy pequeña. 3. El
Grado de metamorfismo. El progresivo aumento
en el grado de metamorfismo favorece la formación de silicatos de hierro (no magnéticos) a partir
de minerales originalmente magnéticos.
a
ROCAS
INTAUIIIIMI
SUSCEPTIBILIDAD MAGNETICA (SM) DE LAS
ROCAS DE CHILE CENTRAL
La tabla 1 resume el intervalo de SM en diferentes tipos de roca de acuerdo con la información
compilada por Lindsley et al. (1966 in Bonini,
1984). En la tabla 2 se presenta un cuadro resumen de las SM de rocas pertenecientes a las principales unidades expuestas en el área de trabajo
(información extraída del archivo del SERNAGEOMIN). En la figura 2, estos datos se agrupan en función de la edad y el tipo de roca, siendo presentados en diagramas de barras normalizado. Del análisis de esta información se extraen las siguientes
conclusiones:
La SM del basamento granítico y metamórfico,
paleozoico, es muy baja (0,0-0,2x10-3 emu), presentándose una pequeña dispersión en las muestras correspondientes al Complejo Metamórfico del
Choapa (Fig. 2,b).
Las rocas sedimentario-marinas (triásicas, jurásicas y cretácicas), presentan valores de SM muy
bajos, con un máximo muy definido en el intervalo
de 0,0-O,2x10'3 emu (Fig. 2,a). Sólo en la Formación Navidad, el aporte detrítico proveniente de intrusivos del Cretácico Superior (fuertemente magnéticos) explicaría el aumento en los valores de SM
AOCAS
QQO-Q,II
ql6 - O,40
ESTRATIFICADAS
0,4O-IPO
I,O-~
2:*) - '-10
~
- I:i,O
x 10- 1 8mu
FIG. 2. Diagrama de barras normalizado para los valores
de SM, agrupados de acuerdo con la edad.
observados (O,2-0,5x1 0'3 emu).
Tal como fue establecido por Ishihara y Ulriksen
(1980) , las rocas intrusivas del Meso-Cenozoico
presentan valores de SM mucho más altos que los
intrusivos paleozoicos. Los valores máximos se
encuentran en granitoides del Cretácico Superior,
con un valor medio de 2,3x10-3 emu ; en orden decreciente se ubican las rocas terciarias (SM: 1,6x
TABLA 1. DISTRIBUCION PORCENTUAL DE SUSCEPTIBILIDADES MAGNETICAS EN DISTINTOS
TIPOS DE ROCAS·
Intervalo de SM
(x10-3 emu)
Tipo de Rocas
Máficas
Efusivas
Máficas
Plutónicas
Graníticas
Neises
Esquistos
Sedimentarias
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
0,1
5
24
60
71
73
Entre
0,1 - 1,0
29
27
23
22
19
Entre
1,0 - 4,0
47
28
16
7
4
4,0
19
21
O
4
Menor que
Mayor que
... Segun Lindsay et al.• 1986.
PROVINCIAS MAGNETICAS DE CHILE CtNTRAL
106
TABLA 2. SUSCEPTIBILIDAD MAGNETICA EN MUESTRAS DE LA ZONA EN ESTUDIO
A, Rocas Intruslvas
SM (X1<r3 emu)
No,
Unidad
Muestras
Batolito de la Costa 1
Tranquilla 2
Puerto Oscuro 2
Superunidad Cavilolén 2"
Cachagua 2'
Limahuida 2
Chalinga 2
Batolito Central 1·
O,~16
0,4-1,0
O,16~4
8
6
100
67
-
6
33
18
7
7
84
22
-
-
57
21
Paleozoico superior
-
33
-
33
11
28
15
39
12
14
33
10
-
San Lorenzo 2
19
16
El Polvo 2
2
Rlo Las Cuevas 3
4
-
Triás. Sup.-Jurás.ln!.
-
Triás. Sup.- Jurás.lnl.
Jurásico Sup o
Jurásico Sup o
15
70
29
27
-
2
Nogalada 2
Fredes 2
Intrusivos El Teniente 4
6,3-
-
-
6
10
2,&-6,3
1,0-2,5
33
7
3
41
Rlo Cerro Blanco 2
Edad
(Porcentaje Total en cada Intervalo)
Cretácico In l.
14
33
5
Cretácico Inl.
14
-
Cretácico Supo
-
72
33
33
-
Cretácico Sup o
10
53
24
3
Cretáeico Supo
5
11
32
36
Cretácico Supo
-
-
100
-
-
-
75
25
17
-
Terciario
-
-
30
10
Terciario
83
40
20
Terciario
Terciario
B. Rocas Estratificadas
SM (x1<r3 emu)
Unidad o
Formación
Basamento
(Porcentaje Total en cada Intervalo)
No.
muestras
0,0-0,16
0,4-1,0
O,16~4
Edad
1,0-2,5
2,5-6,3
6,3-
24
100
-
-
-
-
-
Paleozoico
12
67
8
8
17
-
-
Paleozoico
8
12
23
100
-
-
-
-
Paleozoico
-
9
4
4
-
4
25
-
36
9
33
Metamórfico 5
Complejo Metamórlieo del Choapa 6
F.Arrayán 6
F. Huentelauquén (e) 6
F. El Quereo 6
F. Piehidangui 6
Estratos de Puplo 6
4
11
F. Arqueros 6
21
F. Pelambres 6
15
25
F. Oda. Marquesa (b) 6
F. Lo Valle 7
F. Farellones 6
F.Navidad 9
Volcanismo Reciente 9
91
88
75
55
57
60
88
4
47
50
13
2
14
-
10
7
12
4
7
4
50
17
100
7
-
-
21
36
-
Paleozoico
7
Triásico
Jurásico
7
Cretácico
Cretácico
Cretácico
4
Cretáeico
13
-
29
64
Triásico
-
Terciario
Terciario
Cuaternario
(Zona Central)
e'
1. Munoz-Cristi, 1964; Godoy y Loske, este volumen. 1'. Munoz-Cristi, 1964; 2. Rivano
al., 1985; 2'. Espineira, en prep.; 3. Rivano et al., en prep.; 4. JICAal" 1981, 1984, 1988; 6. Rivano y Sepúllleda (en prensa); 7. Thomas, 1958; 8 Charrier (en prep.); 9. Cectoni y
MMAJ-SERNAGEOMIN, 1984; 5. Hervé
Westermann, 1968.
e'
J.C. ParrayG. Yállez
107
10-3 emu) y jurásicas (SM: O,3x10-3 emulo La dispersión de SM en las rocas intrusivas jurásicas es
grande, con tendencia al aumento en las unidades
más recientes. En la agrupación cretácica, la mayorra de las muestras se concentra en torno al valor máximo; sin embargo, existe un 'peack' secundario en el intervalo O,O-O,2x10-3 emu, correspondiente a muestras de la Unidad Limahuida (Rivano
et al., 1985) fuertemente alteradas. De igual modo,
la alteración hidrotermal, que normalmente acompaña a los cuerpos subvolcánicos terciarios, explicarra la dispersión de los valores de SM observada.
En formaciones volcano-sedimentarias del Terciario tales como Farellones, los valores de SM son
más dispersos (Fig. 2a) destacando un máximo
principal en el intervalo de O,5-1,5x10-3 emu (rocas
volcánicas) y otro más pequeño entre O,O-O,2x10-3
emu (rocas sedimentarias marinas). En mediciones hechas sobre rocas volcánicas recientes, los
valores se concentran, también, en el intervalo 0,51,5x1 0-3 emu.
RELACION ENTRE SUSCEPTIBILIDAD
MAGNEllCA E HISTORIA GEOLOGICA
Sobre la base de las mediciones de SM descri-
tas en el párrafo anterior y resumidas en la tabla 2
y figura 2, se ha construido un gráfico de SM en función del tiempo (Fig. 3), en el cual se presentan, además, el tipo de subducción imperante, velocidades y ángulo de convergencia entre placas y polaridad del campo magnético terrestre. El análisis de
esta figura muestra la gran sensibilidad de la SM
en relación con los principales eventos geológicos.
La susceptibilidad de las rocas paleozoicas, es
muy baja. En rocas sedimentarias y metamórficas, esto dice relación con su origen marino; en el
caso de las rocas intrusivas, la apreciable contaminación con material cortical durante la magmagénesis (Hervé et al., 1988) parece ser el principal factor en el comportamiento no-magnético de ellas.
Cabe señalar 'lue los granitoides paleozoicos fueron incluidos dentro de aquéllos de la 'Serie de 11menita' por Shibata et al. (1984).
El inicio del Ciclo Andino en el Jurásico (subducción tipo 'Marianas') está relacionado con un incremento en la SM. El paso a una subducción tipo 'Chilena' (Cretácico Superior) marca el inicio de la tercera gran etapa en la evolución de este segmento
de los Andes Centrales. El cierre de las cuencas
de tras-arco restringió los depósitos marinos al dominio de ante-arco (principalmente en el Terciario),
~4.0
'p
L -_ _ _ _ _-'S""-ub""d"'-uc"'ció:::..n...::li""po....:::··C.::.:hil::::..n:::..
.._ _ _ _ _ _ _ _
VELOCIOAD DE CONVERGENCIA
111_
___" -
- - -
cm laflo
-
Subducción tipo "M9r1onos"
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2,0:1
11
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ANGULO DE CONVERGENCIA
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10
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I
JI
•
'.1,11111111111111 •
PROVINCIAS MAGNETICAS DE CHILE CENTRAL
108
acumulando potentes secuencias volcano-sedimentarias en los dominios de arco y tras-arco. La
distribución de la SM es relativamente aleatoria,
pero aumenta en las muestras más jóvenes. El análisis de SM de las rocas intrusivas permite hacer
dos deducciones que merecen especial atención.
En primer lugar, es evidente que éstas son superio-
res a sus equivalentes en roca efusivas (que poseen los valores máximos de las series de rocas
estratificadas). En segundo lugar, destacan los
máximos valores de SM en los intrusivos del Cretácico Superior (80-100 Ma) emplazados durante
un período de 'quietud' magnética a escala mundial
(Raymond y La Brecque, 1987) (Fig. 3).
ANA LISIS CUANTITATIVO DE ANOMALlAS MAGNETlCAS (PROVINCIAS MAGNETICAS)
Una AM da cuenta de un cuerpo
des magnéticas que contrastan con
circundante. La forma y amplitud de
están condicionadas, además, por
factores:
Inclinación y
con propiedalas del medio
las anomalías
los siguientes
magnitud del campo geomagnéti-
co (1 y F). El campo magnético terrestre es esen-
cialmente dipolar, con intensidades que varían desde 25.000 nT, en el ecuador magnético (EM), a
60.000 nT en los polos magnéticos (PM); en consecuencia, la magnetización adquirida por una roca
está condicionada por la 'latitud' geomagnética.
De tal forma que si fuese posible trasladar una misma roca ubicada cerca del EM, hasta el PM, se observaría que la intensidad del campo magnético
desarrollado en latitudes ecuatoriales sería considerablemente inferior al correspondiente en el PM;
se apreciaría, además, que en las inmediaciones
del EM la anomalía sería dipolar, mientras que en el
PM, completamente monopolar.
Distancia detector-fuerte (R). Está directamente relacionada con la amplitud y longitud de onda
de las anomalías magnéticas; al ser mayor R decrece la amplitud y aumenta la longitud de onda. Esta
relación de proporcionalidad inversa (c/r) a la distancia es más o menos drástica, dependiendo de
las dimensiones del cuerpo. En los de grandes dimensiones (comparada con R), la proporcionalidad
es 1/R; en aquéllos que se extienden en una dirección predominante es 1/R2: y en cuerpos de pequeño tamaño o puntuales, el factor de proporción es
1/R3.
Rumbo
y/o
forma
de
las
anomalías
magné-
considera que el carácter de las AM refleja lineamientos y geometría de unidades geológicas, magnetización de rocas ígneas, intrusivas y efusivas,
relieve superficial y profundidad del basamento
magnético. Los contactos por fallas entre dos unidades magnéticamente diferentes se manifiestan
a través de fuertes gradientes en las AM.
A la escala del presente trabajo, no se pueden identificar remanencias en el mapa de AM, si bien
éstas deben existir. En consecuencia, los análisis
efectuados sólo consideran las AM de cuerpos
magnetizados por inducción del CM principal (magnetización inducida), las cuales se caracterizan
por un máximo magnético al norte y un mínimo al
sur. Sin embargo, el rumbo, manteo y forma del
cuerpo que produce la anomalía puede modificar
este esquema, llegando a producirse anomalías
con diversas proporciones de amplitud entre máximoy mínimo.
PROVINCIAS MAGNETICAS DE
CHILE CENTRAL
El mapa de AM de Chile Central (Fig. 4) es el principal elemento utilizado en la definición de las
provincias magnéticas; sin embargo, se obtiene
valiosa información de los subproductos que se
describen a continuación:
Mapa de lineamientos (Fig. 5). Trazos que unen
los lineamientos magnéticos observados en el piano de AM (Fig. 4). Su uso es fundamental en la definición de rumbos, trazas de fallas, y otros.
Mapa
de
pseudo-susceptibilidades
magnéti-
ticas. Se sabe que ambos factores están relacio-
cas (Fig. 6). Utilizando la teoría de fuentes equiva-
nados con los rumbos estructurales y/o la forma
de los cuerpos que producen las AM.
Las provincias magnéticas son determinadas
sobre la base del carácter de las AM: su amplitud y
longitud de onda, concentración areal y rumbo. Se
lentes (descritas en Giavelli, 1987), se generó un
mapa de pseudo-susceptibilidades magnéticas,
normalizadas al valor más alto encontrado, considerando una superficie equivalente a 7.500 m bajo
el punto de observación. Este mapa no permite es-
J.C. ParrayG. Yállez
tablecer directamente la SM de cada cuerpo; sin
embargo, es útil desde el punto de vista de un análisis comparativo de las distintas unidades magnéticas.
Utilizando el mapa de AM y los subproductos
antes descr~o,
se han definido cinco provincias
magnéticas (Fig. 4).
COSTA CENTRAL
Representa a una franja de aproximadamente
50 km de ancho, a lo largo de la costa al sur del río
Maipo. Se caracteriza por presentar AM de baja intensidad y frecuencia. Este hecho concuerda con
los valores de SM medidos en las rocas pertenecientes a las unidades que allí afloran (basamento
metamórfico y granítico paleozoicos, sedimentos
neógenos de la serie La Cueva y Formación Navidad). Al interior de esta provincia se ha separado
la subprovincia de Navidad caracterizada por AM
de mayor intensidad y menor frecuencia, lo que es
consecuencia del contraste de SM entre el basamento y las sedimentitas neógenas (Tabla 2).
Las anomalías de esta provincia no tienen un
rumbo predominante; sin embargo, es posible ubicar un lineamiento de AM de rumbo N-NW, que permite suponer una posible falla que estaría afectando
los granitoides paleozoicos desde la costa al norte
de Pichilemu hasta el valle del río Mataquito.
VALPARAISO-SAN ANTONIO
Comprende una franja de dirección norte-sur,
de aproximadamente 50 km de ancho, entre Valparaíso y San Antonio. Las AM muestran una notoria
orientación WNW-ESE, con mediana intensidad y
gran continuidad en la dirección señalada. Una de
las más importantes es la AM de Melipilla que marca la transición de esta provincia con la Provincia
de la Costa Central a la latitud del río Maipo.
La razón entre los valores de seudo-susceptibilidad de la Provincia de Valparaíso-San Antonio y la
Provincia de la Costa Central es suficientemente
grande como para afirmar que los granitos de la
Provincia de Valparaíso-San Antonio pertenecen a
la 'Serie de Magnetita' de la clasificación de Ishihara (1981). Este hecho puede deberse a que la franja de granitoides jurásicos, reconocida al norte del
río Aconcagua (Rivano et al., 1985; Irwin et al.,
1987; Espiñeira, en prep.), pudiera prolongarse
más al sur de lo que indican los mapas geológicos
111
publicados de la región (Corvalán y Munizaga,
1972), donde estos intrusivos son considerados
principalmente paleozoicos. Alternativamente, este contraste magnético podría explicarse por el aumento, en profundidad, de las intrusiones básicas,
como aquéllas que constituyen la roca trama de
las migmatitas reconocidas en la costa, entre
Santo Domingo y Valparaíso (Muñoz-Cristi, 1962).
El rumbo WNW-ESE, característico de las AM etl
esta provincia, coincide con la dirección de las fallas regionales principales (Fig. 1). Un lineamiento
importante de dirección NW-SE, coincide con el límite sur del Lago Peñuelas (Fig. 5), la que podría corresponder a una falla regional que atraviesa la provincia desde Valparaíso hacia el sureste, a lo largo
de 60 km.
COSTA CENTRO-NORTE
Ocupa una franja de aproximadamente 30 km
de ancho a lo largo de la costa entre la desembocadura del río Aconcagua y el extremo norte del área
estudiada (31 OS). Se caracteriza por AM de pequeña a mediana intensidad (inferior a 250 nT entre máximo y mínimo) y gran longitud de onda (fuentes
profundas). Existen en esta provincia numerosos
lineamientos magnéticos en dirección NNE y NNW,
algunos de los cuales coinciden con fallas que han
sido observadas en superficie.
Las AM muestran formas aproximadamente circulares y pueden ser atribuidas a rocas moderadamente magnéticas y de baja SM. Los sectores con
menos AM o, con AM más pequeñas, coinciden con
afloramientos de rocas sedimentarias marinas paleozoicas y triásicas (formaciones El Quereo y
Huentelauquén), en las cuales se han medido valores de SM que no superan los 200x10-3 emu (Tabla
2). Los afloramientos volcano-sedimentarios del
Jurásico y Cretácico Inferior coinciden con la posición de las anomalías más intensas.
Finalmente, cabe hacer mención de una AM importante, situada en el extremo norte de la provincia, en directa correspondencia con afloramientos
de la Unidad Puerto Oscuro, del Jurásico, en la
cual predominan las rocas básicas (gabros y dioritas) (Rivano y Sepúlveda, en prensa).
CORDILLERA DE LA COSTA
Se extiende como una franja paralela a la línea
de la costa; por el oeste está en contacto con las
PROVINCIAS MAGNETICAS DE CHILE CENTRAL
112
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FIG . 5. Mapa de lineamientos magnéticos.
J.G. Parra y G. Y<lllez
113
FIG. 6 . Mapa de seudo-susceptibilidades .
PROVINCIAS MAGNETICAS DE CHILE CENTRAL
114
tres provincias ya mencionadas. Está relacionada
con la Cordillera de la Costa aunque al sur de los
34°S abarca parte del valle central y de la Precordillera de los Andes. Su ancho varfa desde menos
de 20 km en las inmediaciones de los 33°S, hasta
superar los 50 km en el extremo sur del área.
La caracterfstica más importante de esta provincia son AM de gran magnttud (amplttudes de hasta
1.500 nT entre máximo y mfnimo) que comprometen áreas de hasta 200 km 2 . Estas anomalias tienen, en general, forma dipolar con un máximo al
norte y un mínimo al sur, caracterfstica de cuerpos
plutónicos magnetizados por inducción del campo
magnético principal.
La SM de las rocas de esta provincia es, en general, alta, especialmente en los intrusivos cretácicoso Las AM principales coinciden con afloramientos de los granitoides cretácicos que se observan
desde la vertiente oriental de la Cordillera de la
Costa hacia el este. El mapa de seudo-susceptibilidades (Fig. 6) revela que los valores de SM más
altos del área en estudio se encuentran en esta
provincia, lo cual corrobora las mediciones de SM
efectuadas en laboratorio.
Las AM se orientan según dos direcciones principales, noreste y noroeste. Considerando que estas AM se asocian a cuerpos intrusivos, es razonable proponer que ellas coinciden con sistemas de
fracturas corticales, a través de las cuales ascendieron los magmas que dieron origen a los batolitos cretácicos . En el mapa de lineamientos (Fig.
5), se observa que este sistema de anomalías, en
direcciones ortogonales, tiene su mejor expresión
al sur de los 33°30'S.
La saturación de AM impide el reconocimiento
de otros tipos de lineamientos magnéticos. Sin embargo, entre los 31° y 32°S se observan dos lineamientos importantes, que también presentan rumbo noreste. El Ifmite oriental de la provincia, en esta zona, puede corresponder a una falla de rumbo
general N1 OOW, la que ha sido mapeada en superficie (Rivano y Sepúlveda, en prensa). Entre los 32°
y 33°45'S, la transición a la Provincia Magnética
de la Cordillera de los Andes es gradual por lo que
es diffcil establecer un Ifmite concreto, debido al aporte uniforme de rocas volcánicas del Cretácico
Inferior, que afloran en ambas provincias.
CORDILLERA PRINCIPAL
. Se desarrolla al oriente de las provincias anteriormente mencionadas, caracterizándose por AM
de mediana amplttud y frecuencia, sin rumbo claramente definido.
Las rocas comprendidas en esta provincia son
formaciones estratificadas, volcano-sedimentarias, del Cretácico Inferior; secuencias volcánicas
del Mioceno-Plioceno; e intrusivos terciarios. En
esta provincia existe una evidente asociación de
las anomalfas de baja magnitud con los afloramientos no magnéticos de las secuencias volcanoclásticas del Mioceno (Formación Farellones). Las AM
de mayor magnitud coinciden con los granitoides
terciarios.
En esta provincia se observan lineamientos
magnéticos de dirección aproximada norte-sur
que, en algunos casos, coinciden con fallas de
ese rumbo (por ejemplo, Falla Pocuro). Al sur de
los 33°S los lineamientos norte-sur, situados en
los faldeos cordilleranos, deben estar asociados
al sistema de fallas que constituye el borde oriental de la Depresión Intermedia.
Al norte de los 32°S, las AM de rumbo norte-sur
son más abundantes, siguiendo la traza de los lineamientos magnéticos y en coincidencia con afloramientos de intrusivos sub-volcánicos. Al sur de
los 32°S los lineamientos magnéticos, de dirección
ENE y EW, involucran AM con gradientes moderadamente altos y baja intensidad.
DlSCUSION V CONCLUSIONES
Las provincias magnéticas definidas en las Zona Central de Chile, basadas en la intensidad, rumbo y carácter de las AM, muestran una relación directa con la geologfa regional. Las mediciones de
SM, en las diferentes unidades geológicas, presentan concordancia con el mapa de seudo-suscepti-
bilidades (Fig. 6).
La Provincia magnética Costa Central, se caracteriza por AM de muy baja amplitud en asociación
con el basamento paleozoico (granítico y metamórfico) y sedimentos neógenos. Hacia el este es posible determinar, con bastante exactitud, el límite
J.C. ParrayG. Yállez
115
de esta provincia con la provincia magnética de la
Cordillera de la Costa, que presenta AM de mayor
magnnud. Esta diferencia en intensidad es producto de un fuerte contraste en SM, tal como se aprecia en el mapa de seudo-susceptibilidades. En consecuencia y en concordancia con la geología del
sector, se afirma que el límite entre ambas provincias está marcando el contacto entre intrusivos nomagnéticos paleozoicos y los intrusivos fuertemente magnéticos del Cretácico.
En la Provincia Valparaíso-San Antonio, existen
algunos sectores con AM de mediana amplitud, en
los cuales los mapas geológicos publicados (Corvalán y Munizaga, 1972) indican la presencia de intrusivos paleozoicos. Esta discrepancia puede deberse a una confusión en el reconocimiento geológico entre granitoides paleozoicos y jurásicos. La
Provincia magnética Valparaíso-San Antonio presenta, además, la peculiaridad de estar limitada al
norte y sur por AM de dirección este-oeste, cuyo
carácter es absolutamente inédito en el área del
presente trabajo. Yañez et al. (1988) sugirieron
que este sistema de anomalías sería producto del
control estructural ejercido por la subducción, a
esta latitud, de una 'paleo-dorsal' durante el Jurásico.
La característica fundamental de la Provincia
Costa Centro-Norte es la gran cantidad de linea-
mientos magnéticos, en su mayoría de rumbos NNE
y NNW. Se postula la asociación de estos lineamientos con fallas de rumbo. La intensidad de las
AM observadas, de mediana a baja, está en concordancia con los valores de SM medidos en los afloramientos jurásicos del sector.
En la Provincia Cordillera de la Costa es notable
la asociación de grandes AM con la franja de intrusivos cretácicos. Los rumbos conjugados de las AM
(NW y NE) parecen indicar la forma y orientación de
las grandes zonas de debilidad a través de las cuales habrían ascendido los magmas que dieron origen a los batolitos cretácicos.
Los lineamientos magnéticos en la Provincia
Cordillera Principal, en general norte-sur, estarían
asociados con fallas de rumbo ylo normales. Al
sur de los 33°S, estos lineamientos se ubican en
los faldeos cordilleranos, delimitando el margen oriental de la Depresión Intermedia.
Los valores de SM, mapa de seudo-susceptibilidades y de AM, confirman que la unidad geológica
que presenta las magnetizaciones mayores es la
franja de intrusivos cretácicos (100-80 Ma). Una
explicación razonable a este hecho seria una combinación favorable entre el gran tamaño de los
cuerpos, alto contenido de hierro, emplazamiento
y cristalización lentos y a su intrusión durante el
período de 'quietud magnética' del Cretácico.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece a Reynaldo Charrier (Departamento de Geología y Geofísica, Universidad de
Chile), Domingo Espiñeira, Patricio Sepúlveda y
Sergio Rivano (SERNAGEOMIN), por su gentil y
desinteresada cooperación en la realización de
este trabajo. A Constantino Mpodozis, de esta
última institución, por su incansable estímulo, co-
mo asimismo por su colaboración en la descripción
de la geología de la zona estudiada. A Alfredo
Eisenberg (Departamento de Geología y Geofísica, Universidad de Chile), Sergio Rivano y Ernesto
Pérez (SERNAGEOMIN), por la lectura crítica del
texto.
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