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Paleozoic basin development in northern Chile (21°–27°S)

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Zusammenfassung

Die ältesten, nicht-metamorphen Sedimente Nordchiles (21‡–27‡S) sind aus dem Unterordovizium bekannt. Der zum Teil vulkanische Einflu\ in den klastischen Serien der Präkordillere und der Puna könnte mit dem ausgedehnten ordovizischen Magmatismus am Ostrand der argentinischen Puna in Zusammenhang stehen. Der geochemische Charakter der tholeiitischen Einschaltungen in den Peliten und Turbiditen des »Complejo Igneo-Sedimentario del Cordon de Lila« (C.I.S.L.) der präandinen Depression lä\t auf eine ?unterordovizische Dehnungszone schlie\en.

Während der folgenden orogenen Phase (»Fase Oclóyica«) entstand ein Hochgebiet (»Arco Puneno«), das sich vermutlich über die gesamte Breite der heutigen westlichen Zentralanden erstreckte. Dies dürfte der Grund für das Fehlen silurischer Schichten in Nordchile sein.

Während des Devon/Karbons entwickelten sich zwei parallele N-S-gerichtete marine Ablagerungsräume. In der Küstenkordillere kam es zu longitudinaler Schüttung mächtiger Flyschserien. Im Gebiet der heutigen präandinen Depression und der Hochkordillere lagerten sich mächtige unterdevonische bis mindestens unterkarbone Sandsteinserien auf dem westlichen Schelf des Arco Puneño ab.

Als Folge der karbonen Tektonik entstand im Westen eine flachmarine Plattform, auf der während des Oberkarbon-Perm Klastite, Kalke und Vulkanite abgelagert wurden. Gleichzeitig fand im Gebiet der heutigen Prä- und Hochkordillere ein ausgedehnter Vulkanismus statt, der von vorwiegend terrestrischer Sedimentation begleitet wurde.

In den zentralen Anden fand im Paläozoikum eine generelle Westmigration der orogenen Zonen satt, einhergehend mit wiederholten »rifting«- und Akkretionsphasen. Scit dem Zerbrechen von Pangäa überwiegt ostgerichtete erosive Subduktion.

Abstract

The oldest non-metamorphic sediments of northern Chile (21‡–27‡S) are of Early Ordovician age. The partly strong volcanic influence in the clastic series of the Pre-Cordillera and the Puna might be connected with the extensive Ordovician magmatism on the eastern side of the Argentinian Puna. The geochemical character of the tholeiitic intercalations in the pelites and turbidites of the »Complejo Igneo-Sedimentario del Cordon de Lila« (C.I.S.L.) in the Pre-Andean Depression indicates a ?Lower Ordovician extensional regime in this area.

A positive area (»Arco Puneño«) encompassing the whole width of the present-day western Central Andes developed during the subsequent orogenic phase (»Fase Oclóyica«), resulting in the absence of Silurian strata in Northern Chile.

During the Devonian/Carboniferous, two areas of marine facies can be distinguished. In the Coastal Cordillera thick flysch sediments were deposited longitudinally in a N-S striking trough. In the east, in what is now the Pre-Andean Depression and High Cordillera, thick sandstone series accumulated on the western shelf of the Arco Puneno.

Carboniferous tectonic movements led to the formation of a shallow marine platform in the west on which clastic sediments, limestones and volcanics were deposited during the Upper Carboniferous-Permian. Simultaneously, extensive volcanism developed in the Pre- and High Cordillera accompanied by predominantly terrestrial sedimentation.

A general westward migration of the orogenic zones took place along with repeated phases of rifting and accretion in the Central Andes during the Paleozoic. Eastward directed erosive subduction prevailed since the breakup of Pangea.

Resumen

Los sedimentos no-metamórficos más antiguos en el norte de Chile (21‡–27‡S) son del Ordovícico inferior. La, a veces fuerte, influencia volcánica en las series clásticas en la Precordillera y la Puna estaría relacionada con la actividad magmática, que se observa en el borde oriental de la Puna argentina. El carácter toleítico de las intercalaciones volcánicas en las pelitas y turbiditas del Complejo Igneo-Sedimentario del Cordón de Lila (C.I.S.L.) en la Depresión Preandina permite deducir la existencia de una zona de distensión en el Ordovícico ?inferior.

Como resultado de los movimientos orogénicos oclóyicos, en la parte occidental de los Andes Centrales actuales, se formó un área de emersión (Arco Puneño), lo cual sería la causa de la ausencia de depósitos silÚricos en el norte de Chile.

Durante el Devónico/Carbonífero dos paralelas áreas marinas de depósito de orientación norte-sur se formaron. En la región de la Cordillera de la Costa series potentes de flysch se depositaron longitudinalmente. En el área de la actual Depresión Preandina y la Alta Cordillera se formaron series potentes de areniscas en la plataforma occidental del Arco Puneño.

Como consecuencia de los movimientos tectónicos carboníferos en el oeste se formó una plataforma marina de aguas someras, en la cual clastitas, calizas y volcanitas se depositaron durante el Carboniíero superior-Pérmico. Al mismo tiempo un volcanismo extensivo ocurrió en la actual Prey Alta Cordillera, el cual estaba acompañado por una sedimentación predominantemente terrestre.

En los Andes Centrales, en el transcurso del Paleozoico, se produjo una migración general de las zonas orogénicas hacia el oeste, acompañada por fases repetidas de »rifting« y acreción. Desde la destrucción de Pangea se efectÚa una subducción predominantemente erosiva inclinada hacia el este.

кРАткОЕ сОДЕРжАНИЕ

ДРЕВНЕИшИЕ НЕМЕтАМО РФИжИРОВАННыЕ сЕДИМ ЕНты В сЕВЕРНОИ ЧАстИ ЧИлЕ (21‡ –27‡ УжНОИ шИРОты) ИМЕУт ВОжРАст НИжНЕг О ОРДОВИкА. ЧАстИЧНОЕ ВУлкАНИЧЕскОЕ ВлИьНИЕ НА клАстИЧЕс кИЕ сЕРИИ пРЕкОРДИль ЕР И пУНА МОжНО сВьжАть с ОБшИРНыМ МАгМАтИжМО М ОРДОВИцкОгО ВОжРАст А, ИМЕВшИМ МЕстО НА ВОс тОЧНОИ ЧАстИ АРгЕНтИНскОгО пУНА. гЕОхИМИЧЕскИЕ хАРАктЕРИстИкИ тОлЕ ИИтОВых ВклУЧЕНИИ В п ЕлИты И тУРБИДИты “sompleijo igneo-sedimentarion del Cordon de Lila (C. I. S. L.) В пРЕАНДскОИ ДЕпР ЕссИИ РАжРЕшАЕт УтВЕРжДАть О НАлИЧИЕ жОНы РАстьжЕНИь В НИж НЕМ ОРДОВИкЕ.

ВО ВРЕМь пОслЕДУУЩЕИ ФАжы ОРОгЕНЕжА (“Fase Ocloyica”) ОБРАжОВАлОсь ВысОкО гОРьЕ — “Arco Puneno” -, пРОстИРАУЩЕЕсь, ВЕРО ьтНО, ЧЕРЕж ВсУ шИРИНУ сЕгОДНьшНЕИ жАпАДНОИ цЕНтРАльНО И ЧАстИ стРАНы. ВОжМОжНО В РЕжУльтАт Е ЁтОгО сВИты сИлУРИИ скОгО ВОжРАстА В сЕВЕРНОМ Ч ИлЕ ОтсУтстВУУт. В пЕРИОД ДЕВОНА/кАРБО НА ОБРАжОВАлИсь ДВЕ О БлАстИ ОтлОжЕНИь, пАРАллЕль НО пРОстИРАУЩИЕсь В N-S НАпРАВлЕНИИ.

В пРИБРЕжНых кОРДИль ЕРАх пОьВИлИсь МОЩНыЕ ОтлОжЕНИь ФлИ шА. В ОБлАстИ сЕгОДНьш НЕИ пРЕАНДскОИ ДЕпРЕссИ И И ВысОкИх кОРДИльЕР, НА жАпАДНОМ шЕльФЕ АrcО Puneno пРОИсхОДИ лО ОтлОжЕНИЕ МОЩНых сЕРИИ НИжНЕДЕ ВОНскИх ДО, пО-кРАИНЕИ МЕРЕ, НИжНЕ-кАРБОНОВы х пЕсЧАНИкОВ.

В РЕжУльтАтЕ тЕктОНИ ЧЕскИх пРОцЕссОВ В кАМЕННОУгОльНОМ пЕРИОДЕ НА жАпАДЕ ВОж НИклА МЕлкОВОДНАь МОРскАь плАтФОРМА, НА кОтОРОИ В ВЕРхНЕМ кАР БОНЕ И В пЕРМИ пРОИсхОДИлО О тлОжЕНИЕ клАстИтОВ, И жВЕстНькОВ И ВУлкАНИЧЕскИх пОРО Д. ОДНОВРЕМЕННО В РАИО НЕ сЕгОДНьшНИх пРЕкОРД ИльЕР И ВысОкИх кОРДИ льЕР ИМЕл МЕстО ОБшИРНыИ В УлкАНИжМ, сОпРОВОжДА ЕМыИ глАВНыМ ОБРАжОМ ОтлО жЕНИЕМ МОРскИх ОсАДкОВ.

В цЕНтРАльНых АНДАх В пАлЕОжОЕ ИМЕлА МЕстО МИгРАцИь жОН ОРОгЕНЕжА НА жАпА Д, с пОВтОРьЩИМИсь ФАж АМИ АккРЕцИИ И “rifting”. с МОМЕН тА РАспАДА пАРгЕИ стА лО пРОьВльтьсь жАсАсыВ АНИЕ, НАпРАВлЕННОЕ НА ВОстОк И пРИВЕДшЕЕ к пРОцЕссА М ЁРОжИИ.

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Author notes

  1. Heinrich Bahlburg,  Christoph Breitkreuz &  Werner Zeil

    Present address: Institut für Geologie und Paläontologie, Technische Universität, Ernst-Reuter-Platz 1, D-1000, Berlin 10

Authors and Affiliations

    Authors
    1. Heinrich Bahlburg
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    2. Christoph Breitkreuz
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    Bahlburg, H., Breitkreuz, C. & Zeil, W. Paleozoic basin development in northern Chile (21°–27°S). Geol Rundsch 76, 633–646 (1987). https://doi.org/10.1007/BF01821095

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    • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01821095

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