Palaeozoic flysch series in the Coastal Cordillera of Northern Chile

Zusammenfassung

Die Formación El Toco ist der nördlichste Aufschluß einer Kette von Vorkommen paläozoischer rhythmischer Klastite in der nordchilenischen Küstenkordillere. Diese Formation (21°15′–22°15′S), deren spärliche Flora vorbehaltlich dem Oberdevon zuzuordnen ist, wird diskordant von unterjurassischen Vulkaniten (Fm. La Negra) überlagert —das Liegende ist nicht aufgeschlossen. Variszische heteromorphe Deformation führte zu vorherrschend NW-streichender Faltung, die meist starke SW-Vergenz zeigt. Lokal tritt eine scharfe Verfaltung im 0,1 bis 30 m-Bereich hinzu, die sowohl synsedimentär-gravitative als auch frühtektonische Deformationsmerkmale zeigt.

Die mindestens 2300 m mächtige Serie ist ein proximaler Flysch mit z. T. kiesführenden Turbiditen, in die nichtturbiditische feinkörnige Partien eingeschaltet sind. Die unvollständigen BOUMA-Sequenzen beginnen häufig mit einer aus grauen bis grünen unreifen und schlechtsortierten Grobsandsteinen bestehenden A-Division von bis zu 6 m Mächtigkeit, die isolierte Quarz- und Pelitklasten enthalten kann.

Flute cast- und Foreset-Messungen weisen auf Paläoströmungsrichtungen aus NW und NNO hin. Zusammen mit petrographischen Analysen läßt sich daraus ein südwärts gerichteter Transport von schwachmetamorphsedimentärem und magmatischem Detritus in ein oberdevonisches nicht-vulkanisches Becken ableiten.

Abstract

A discontinuous outcrop of Palaeozoic rhythmic clastites appears in the North Chilean Coastal Cordillera. The Formación El Toco (21°15′–22°15′S) whose scarce flora points to a presumably Upper Devonian age forms the northernmost part of the outcrop. It is discordantly overlain by Lower Jurassic volcanics (Fm. La Negra), its base, however, is not exposed. Hercynian heteromorphous deformation led to predominantly NW trending folds strongly inclined mostly to the SW. Chevron-like folds of 0.1 to 30 m occur locally and seem to display properties transitional between synsedimentary-gravitational and early tectonic deformation.

The series which is at least 2300 m thick consists of proximal, in parts pebbly turbidites with non-turbiditic finegrained intercalations. Incomplete BOUMA-sequences frequently begin with A-beds of grey to green immature, badly sorted coarse sandstones of up to 6 m thickness containing isolated quartz- and pelite-clasts.

Measurements of flute casts and f oresets show palaeocurrents which came from NW and NNE. Along with petrographic observations they indicate southward directed transport of detritus from low metamorphic sedimentary and magmatic source areas into an Upper Devonian nonvolcanic basin.

Résumén

Ritmitas clásticas de edad paleozoica forman afloramientos discontinuos en la Cordillera de la Costa del Norte de Chile. La Formación El Toco (21°15′–22°15′S), que contiene una flora escasa de probable edad Devónico Superior, constituye la parte más septentrional de estos afloramientos. La base no se conoce, mientras que el techo infrayace discordantemente a volcanitas jurásicas inferiores (Fm. La Negra). Deformaciones hercínicas heteromórficas llevan a la formación de pliegues orientados predominantemente al NW inclinados fuertemente al SW. Localmente aparecen pliegues en forma de chevron de un tamano de 0.1 a 30 m que muestran caracteristicas de deformación transicional entre sinsedimentana-gravitativa y tectónica temprana.

La serie que tiene una potencia de por lo menos 2300 m consiste en turbiditas proximales parcialmente con gravas e intercalaciones finas no-turbidíticas. Secuencias incompletas de BOUMA empiezan frecuentemente con capas de la division A (espesor maximo 6 m) los cuales se componen con frecuencia de areniscas gruesas gris-verdes, composicionalmente inmaduras y mal seleccionadas, con clastos aislados de cuarzo y pelita.

Medidas de ‘flute casts’ y ‘foresets’ muestran paleocorrientes provenientes de NW y NNE. Junto con observaciones petrográficas, las paleocorrientes indican un transporte de material detrítico, originado de áreas con rocas sedimentarias, metamórficas de bajo grado e ígneas, dirigido al sur hacia una cuenca no volcánica de edad Devónico Superior.

Краткое содержание

Формация Эль-Токо сос тоит из палеозойских, ритмичных отложений кластичес ких седиментов и зале гает в северо-чилийских пр ибрежных Кордильера х. В этой формации (21°15′ - 22°15′ Ю) найдены незначител ьные остатки флоры, котору ю относят по возрасту к верхнему д евону; однако эти отло жения перекрыты несогласн о нижне-юрскими отлож ениями вулканитов (формация Ла-Негра). Гетероморфн ая деформация. варисско го возраста создала складчатость, простирающуюся гл. об р. в NW направлении, чаще всего с сильной в ергенцией на SW. Местами отмечается резкая ск ладчатость масштаба от 0,1 до 30 м, проявляющая, как синседиментно-грави тационные, так и ранне-тектониче ские признаки деформ ации. Отложения

мощностью примерно в 2300 м являются проксимальным флише м с турбидитами, части чно вмещающими гальку и с одержащие также мелк озернистые седименты не турбиди тного происхождения. Неполные циклы БУМА н ачинаются обычно серыми до зеленых пло хо отсортированными грубозернистыми песчаниками отдела А мощностью до б м, содержащего отдель ные обломки кварца и п елита. Измерения

отпечатков выемок и п ередних слоев дельты указывают на т о, что направление пал еопотоков шло с NW нa NNE. Учитывая данн ые петрографическог о анализа, можно заключ ить, что направление переноса слабо метам орфизированного оса дочного и магматического мат ериала в верхнедевон ский невулканический бас сейн шло к югу от места сноса.