Scielo RSS <![CDATA[Andean geology]]> http://www.scielo.cl/rss.php?pid=0718-710620150002&lang=en vol. 42 num. 2 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.cl/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.cl <![CDATA[<strong>Gravity derived depth to basement in Santiago Basin, Chile</strong>: <strong>implications for its geological evolution, hydrogeology, low enthalpy geothermal, soil characterization and geo-hazards</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-71062015000200001&lng=en&nrm=iso&tlng=en A recording of 1,115 gravimetric stations, the review of 368 wells, and the petrophysics measurements of 106 samples from representative outcrops have been used for a comprehensive geological/geophysical study of Santiago Basin. 2.5D and 3D gravimetric modeling, constrained by regional geology, soil and bedrock densities, edge-basin outcrops, depth (minimum) to basement from wells, and detailed modeling of heterogeneous bedrock and midcrustal blocks, provided a well-constrained depth to basement model. Model results indicate the presence of a relatively shallow basin with an average of 250 m depth, and three sub basins with depth in excess of 500 m, but comprising less than 30% of the basin surface. From erosion rates in central Chile we estimate a basin infill lasting between 10 to 20 Ma. Basement topography/geomorphology, undercover a structural pattern dominated by NE and NW-trending structures that can be traced out of the basin, westwards in the Coastal Cordillera and eastwards in the Main Cordillera, with second order relevance of NS structures in the eastern border of the basin. This observation, further supported by natural crustal seismicity and basement-derived-magnetic signatures, suggests that the basin origin is mainly controlled by inherited old structures oblique to the margin. Active seismicity along these traverse NE and NW structures suggest that permanent deformation, and associated seismic hazard in the basin is mostly concentrated along these structures. The dynamic response of soils, in terms of the natural resonance frequency, shows that the basement-to-sedimentary/ infilling-impedance-ratio is proportional to the amplitude of the resonance peak. On the other hand, the expected correlation between fundamental frequency and depth to basement is only partially supported by the empirical evidence. The difference between a greater gravimetric depth-to-basement compared to lesser seismic depth-to-basement, is attributed to changes in mechanical stiffness with depth compaction with minor effects in bulk density. Finally low enthalpy geothermal resources of the Santiago Basin is analyzed considering depth to bedrock, water table estimates and simple Darcy's-temperature coupled flow modeling. Results show that high groundwater temperature is restricted to deeper parts of southern sub-basin, which improves direct uses of geothermal energy for heating purposes.<hr/>El registro de 1.115 estaciones de gravedad, la revisión de 386 pozos, y la medición petrofísica de 106 muestras representativas de afloramientos se utilizaron para un estudio geológico/geofísico comprensivo de la Cuenca de Santiago. El modelamiento gravimétrico en 2.5D y 3D, constreñido por información geológica, densidad de suelo y roca, afloramientos del borde de la cuenca, profundidad de pozos (mínima) al basamento, y el modelamiento detallado de un basamento y corteza media heterogénea, ha permitido determinar una profundidad al basamento bien constreñida. Los resultados de la modelación indican la presencia de una Cuenca relativamente somera, con una profundidad media de 250 m, y tres sub-cuencas con espesores en exceso de 500 m, pero involucrando menos del 30% de la cuenca. A partir de las tasas de erosión en la zona central se estima un llenado de la cuenca de entre 10 a 20 Ma. La topografía/geomorfología de basamento revela un patrón estructural dominado por estructuras de orientación NE y NW, que pueden ser seguidas fuera de los límites de la cuenca al este y oeste, con estructuras NS de segundo orden en el borde oriental de la cuenca. Esta observación, sustentada además por sismicidad cortical y estructuras magnéticas de basamento sugiere que el origen de la cuenca está controlado por estructuras antiguas oblicuas al margen. La actividad sísmica a lo largo de estas estructuras transversales NE y NW, sugiere que la deformación permanente y el riesgo sísmico asociado, está principalmente concentrado en estas estructuras. La respuesta dinámica de suelos, en términos de la frecuencia natural de resonancia, muestra que la razón de impedancia basamento/ relleno es proporcional a la amplitud del ‘peak’ de resonancia. Por otra parte, la esperada correlación entre la frecuencia fundamental y la profundidad al basamento es solo parcialmente sostenida por la evidencia empírica. La diferencia entre una mayor profundidad al basamento gravimétrico comparado con una menor profundidad al basamento sísmico se atribuye a cambios en la rigidez mecánica producto de la mayor compactación, pero con cambios menores en términos de la densidad de los sedimentos. Finalmente, se analizan los recursos geotérmicos de baja entalpia en la Cuenca de Santiago considerando la profundidad al basamento, estimaciones de la profundidad a la napa freática, y modelos acoplados simples de flujo (Darcy)-temperatura. Los resultados muestran una alta temperatura del agua subterránea restringida a las partes profundas de las subcuencas del sector sur, la que mejora el uso directo de la geotermia con propósitos de calefacción. <![CDATA[<strong>Tephrochronology of the upper Río Cisnes valley (44°S), southern Chile</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-71062015000200002&lng=en&nrm=iso&tlng=en Based on their petrography and chemistry, 18 tephra analyzed from two lake and bog cores and one outcrop in the upper Río Cisnes valley are believed to have been derived from nine different eruptions of the Mentolat volcano, four of the Melimoyu volcano, and one from the Hudson volcano. Some of these tephra correlate chronologically and petrochemically with previously documented large eruptions of these volcanoes, including the Late-Glacial Ho eruption of Hudson (17,340 cal yrs BP), the mid-Holocene MEN1 eruption of Mentolat (7,710 cal yrs BP), and the Late-Holocene MEL2 eruption of Melimoyu (1,680 cal yrs BP). A Melimoyu-derived tephra from the outcrop occurs in glacial-lacustrine sediments and is considered to pre-date the Last Glacial Maximum (>19,670 cal yrs BP). The data suggest that none of the tephra were produced by explosive eruptions of the Maca, Cay and Yanteles volcanoes.<hr/>Dieciocho tefras provenientes de testigos de un lago y un mallín, junto a un perfil expuesto en el alto valle del río Cisnes fueron caracterizadas sobre la base de su petrografía y química y corresponderían a nueve diferentes erupciones del volcán Mentolat, cuatro del volcán Melimoyu y una del volcán Hudson. Algunas de estas tefras se correlacionan cronológica y petroquímicamente con grandes erupciones de estos volcanes previamente documentadas, incluyendo la erupción Ho del volcán Hudson (Tardiglacial, 17.340 años cal. AP), la erupción MEN1 del volcán Mentolat (Holoceno medio, 7.710 años cal. AP) y la erupción MEL2 del volcán Melimoyu (Holoceno tardío, 1.680 años cal. AP). Una tefra perteneciente a la erupción del volcán Melimoyu, hallada en un perfil expuesto en un contexto de depósitos glaciolacustres, tiene una edad (>19.670 años cal. AP) que precede al término del Último Máximo Glacial en Patagonia Central. Los datos sugieren que ninguna de las tefras fueron producidas por erupciones explosivas de los volcanes Maca, Cay y Yanteles. <![CDATA[<strong>Deglacial ice-marginal glaciolacustrine environments and structural moraine building in Torres del Paine, Chilean southern Patagonia</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-71062015000200003&lng=en&nrm=iso&tlng=en The late-glacial sedimentologic and geomorphic record of the former Patagonian ice sheet remains mostly unstudied despite the fact that it affords invaluable evidence for glaciologic processes during the last glacial-interglacial transition (i.e., 18-11.5 ka). This information is critical if landforms (e.g., moraines) and associated sediments are to be used for paleoclimate reconstruction. El Canal stratigraphic section in Torres del Paine, southern Chile (51°S), provides one of the few complete late-glacial morphostratigraphic records preserved on land in Patagonia that has not been reworked by postglacial lake or marine transgressions. Therefore, it provides unique evidence for reconstructing former environments, processes and fluctuations along the ice front at the end of the last glaciation. Here, we present results of a morphostratigraphic study of this site, which was shaped during the late-glacial Torres del Paine-TDP II, III and IV glacier fluctuations. We document the presence of eight sediment lithofacies associations and six stratigraphic sections that expose a complete record of proximal to distal subaqueous processes, which we link to phases of glacier advance (e.g., moraine building) and retreat. During the late-glacial, the Lago del Toro ice lobe pushed and glaciotectonized ice-contact lake sediments several times to shape the TDP moraine ridges fringing present-day lake. The saw-toothed morphology of the ridges confirms the structural origin of these landforms. Based on sediment facies associations, we conclude that local glacial lakes developed along the ice front during deposition of the late-glacial TDP II-IV moraine belts, suggesting that collapse, and associated continental drainage diversion, of major regional-size lakes in Torres del Paine had occurred during this time.<hr/>Ambientes glaciolacustres y construcción estructural de morrenas frontales tardiglaciales en Torres del Paine, Patagonia austral chilena. El registro sedimentológico y geomorfológico tardiglacial del antiguo hielo continental Patagónico permanece poco estudiado, a pesar de representar una invaluable información glaciológica de la última transición glacial-interglacial (18 a 11,5 ka). La definición de los atributos físicos de morrenas y sedimentos depositados durante este período es importante para así evaluar su potencial como indicadores de paleoclima. La sección estratigráfica de El Canal en las afueras del parque nacional Torres del Paine, al sur de Chile (51°S), ofrece uno de los pocos registros morfoestratigráficos tardiglaciales completos y bien preservados de la Patagonia, no afectados por transgresiones marinas o lacustres posglaciales. Este registro, por lo tanto, proporciona evidencia única para la reconstrucción glaciológica de los antiguos márgenes del hielo Patagónico, sus procesos asociados y las fluctuaciones del frente de hielo al final de la última glaciación. En este trabajo presentamos los resultados de un estudio morfoestratigráfico basado en la evidencia del sitio El Canal, formado cuando el lóbulo glacial Lago del Toro depositó las morrenas tardiglaciales Torres del Paine-TDP II, III y IV. Aquí documentamos la presencia de ocho litofacies de asociaciones de sedimentos y seis secciones estratigráficas que exponen un registro completo de ambientes subacuáticos que incluyen desde aquellos en contacto, proximales y distales al frente del hielo, evidenciando procesos de avance (construcción de morrenas) y retroceso glacial. Durante el período tardiglacial el lóbulo glacial Lago del Toro empujó y glaciotectonizó los sedimentos glaciolacustres proximales al hielo en variadas ocasiones para formar los cinturones morrénicos TDP que bordean el actual lago del Toro. La morfología aserrada de las crestas morrénicas confirma el origen estructural de estas geoformas. Sobre la base de las asociaciones de sedimentos presentes, concluimos que lagos glaciales de extensión local se desarrollaron a lo largo del frente de hielo durante la deposición de los cinturones morrénicos TDP II-IV, aspecto que sugiere que el colapso de los lagos de tamaño regional en la cuenca de Torres del Paine, y el cambio en la dirección del drenaje continental asociado, ya se había producido durante este período. <![CDATA[<strong>The Valanginian Olcostephaninae Haug, 1910 (Ammonoidea) from the Andean Lower Cretaceous Chanarcillo Basin, Northern Chile</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-71062015000200004&lng=en&nrm=iso&tlng=en Ammonites of the genus Santafecites Etayo-Sema and subgenus Olcostephanus (Viluceras) Aguirre-Urreta and Rawson are described for the first time from Chile. The succession of Olcostephaninae from the Chanarcillo Basin of northern Chile is described in the light of new collections and revision of historical material. The occurrence of mixed Andean and Mediterranean faunas supports the correlations proposed with the ammonite scales of the Neuquen Basin and the Mediterranean Province.<hr/>Son descritos amonites del género Santafecites Etayo-Serna y del subgénero Olcostephanus (Viluceras) Aguirre-Urreta y Rawson, por primera vez en Chile. Se describe la sucesión de Olcostephaninae de la Cuenca de Chañarcillo en el Norte de Chile sobre la base de nuevas colecciones y revisión de material histórico. La ocurrencia de una mezcla de faunas andinas y mediterráneas sustenta las correlaciones propuestas con las escalas de amonites en la cuenca de Neuquén y la provincia Mediterránea. <![CDATA[<strong>New elasmosaurids (Sauropterygia, Plesiosauria) from the Late Cretaceous of the Magallanes Basin, Chilean Patagonia</strong>: <strong>Evidence of a faunal turnover during the Maastrichtian along the Weddellian Biogeographic Province</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-71062015000200005&lng=en&nrm=iso&tlng=en Several Upper Cretaceous plesiosaur specimens recovered from southernmost Chile are described here. These were collected from upper levels of the Dorotea Formation exposed on three different localities (Sierra Baguales, Cerro Castillo, and Dumestre). The new material includes the first record of Aristonectes (Plesiosauria, Elasmosauridae), previously recorded from Argentina, central Chile, and Antarctica. Additional specimens include associated postcranial skeletons as well as isolated elements. Among these, we recognize the presence of aristonectines in the three studied localities, while non-aristonectine elasmosaurids were only collected from Cerro Castillo. The specimen from Dumestre is remarkable by being a small-sized adult, indeterminate aristonectine, and could be related to known representatives from Antarctica. These new finds prove the abundance of aristonectines as well as intermediate elasmosaurids along the Magallanes Basin during the uppermost Cretaceous, while extreme long-necked elasmosaurids as well as polycotylids seems to be completely absent during this time span. This key record from southernmost Chile and its strategic placement in the middle part of the Weddellian Province gives the chance for complementing the paleobiogeography of Upper Cretaceous plesiosaurs from the Southern Hemisphere. As a first result, a faunal turnover is observed during the early Maastrichtian, when extreme (very-long necked) elasmosaurids and polycotylids disappeared from the austral record. Since the early Maastrichtian and towards the late Maastrichtian, aristonectines became differentially abundant along the southeastern Pacific and Antarctica, but moderately represented in the southwestern Atlantic. On contrary, intermediate elasmosaurids were scarce in the Antarctic-Pacific realm, but abundant in the Atlantic. The updated record of austral plesiosaurs suggest a first stage of interchange from the Northern into the Southern Hemisphere, and through the Atlantic seaway, at least since the Coniacian to the late Campanian-early Maastrichtian. During the early Maastrichtian, aristonectines were relatively frequent in the New Zealand-Antarctica archipelago, becoming abundant along southern South America during the late Maastrichtian.<hr/>Nuevos elasmosáuridos (Sauropterygia, Plesiosauria) del Cretácico Superior de la Cuenca de Magallanes, Patagonia Chilena: Evidencia de recambio faunístico durante el Maastrichtiano a lo largo de la Provincia Biogeográfica Weddelliana. Varios especímenes de plesiosaurio del Cretácico Superior recuperados en el sur de Chile son descritos en este trabajo. Estos fueron colectados desde niveles superiores de la Formación Dorotea, expuestos en tres localidades diferentes (Sierra Baguales, Cerro Castillo y Dumestre). El nuevo material incluye el primer registro de género Aristonectes (Plesiosauria, Elasmosauridae), previamente reconocido en Argentina, Chile central y la Antártica. Ejemplares adicionales incluyen esqueletos poscraneanos asociados, así como elementos aislados. Entre ellos, se reconoce la presencia de aristonectinos en las tres localidades estudiadas, mientras que elasmosáuridos no aristonectinos solo fueron hallados en Cerro Castillo. El espécimen de Dumestre resulta notable por ser un aristonectino indeterminado de tamaño adulto, sin embargo, enano, y podría estar relacionado con representantes conocidos hallados en la Antártica. Estos nuevos hallazgos demuestran la abundancia de aristonectinos así como de elasmosáuridos intermedios a lo largo de la cuenca de Magallanes durante el Cretácico Superior, mientras que los elasmosáuridos de cuello extremo y los polycotílidos parecen estar totalmente ausentes durante este lapso. Este registro clave del sur de Chile, y su ubicación estratégica en la parte media de la Provincia Weddelliana, da la oportunidad de complementar la paleobiogeograíía de los plesiosaurios del Cretácico Superior del Hemisferio Sur. Como primer resultado, se observa un cambio de fauna durante el Maastrichtiano temprano, cuando los elasmosáuridos extremos y polycotílidos desaparecieron del registro austral. Desde el Maastrichtiano temprano y hasta el Maastrichtiano tardío, los aristonectinos se volvieron diferencialmente abundantes a lo largo del Pacífico suroriental y de la Antártica, pero moderadamente representados en el Atlántico sudoccidental. Al contrario, los elasmosáuridos intermedios eran escasos en el ámbito de la Antártica y el Pacífico, pero abundantes en el Atlántico. Esta actualización en el registro de plesiosaurios australes sugiere una primera etapa de intercambio desde el norte hacia el Hemisferio Sur y a través del Atlántico, por lo menos desde el Coniaciano. Esta condición pudo durar hasta el Campaniano tardío-Maastrichtiano temprano. Durante el Maastrichtiano temprano, los aristonectinos fueron relativamente frecuentes en el archipiélago de Nueva Zelanda-Antártica, volviéndose abundantes a lo largo del sur de Sudamérica durante el Maastrichtiano tardío. <![CDATA[<strong>New chondrichthyans from Bartonian-Priabonian levels of Río de Las Minas and Sierra Dorotea, Magallanes Basin, Chilean Patagonia</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-71062015000200006&lng=en&nrm=iso&tlng=en Here we studied new fossil chondrichthyans from two localities, Río de Las Minas, and Sierra Dorotea, both in the Magallanes Region, southernmost Chile. In Río de Las Minas, the upper section of the Priabonian Loreto Formation have yielded material referable to the taxa Megascyliorhinus sp., Pristiophorus sp., Rhinoptera sp., and Callorhinchus sp. In Sierra Dorotea, middle-to-late Eocene levels of the Río Turbio Formation have provided teeth referable to the taxa Striatolamia macrota (Agassiz), Palaeohypotodus rutoti (Winkler), Squalus aff. weltoni Long, Carcharias sp., Paraorthacodus sp., Rhinoptera sp., and indeterminate Myliobatids. These new records show the presence of common chondrichtyan diversity along most of the Magallanes Basin. The new record of Paraorthacodus sp. and P. rutoti, support the extension of their respective biochrons in the Magallanes Basin and likely in the southeastern Pacific.<hr/>Se estudiaron nuevos condrictios fósiles provenientes de dos localidades, Río de Las Minas y Sierra Dorotea, ambas en la Región de Magallanes, sur de Chile. En Río de Las Minas, la sección superior de la Formación Loreto (Priaboniano) ha proporcionado material referible a los taxa Megascyliorhinus sp., Pristiophorus sp., Rhinoptera sp., y Callorhinchus sp. En Sierra Dorotea, niveles del Eoceno medio a tardío de la Formación Río Turbio han proporcionado dientes atribuibles a los taxa Striatolamia macrota (Agassiz), Palaeohypotodus rutoti (Winkler), Squalus aff. weltoni Long, Carcharías sp., Paraorthacodus sp., Rhinoptera sp., y Myliobátidos indeterminados. Estos nuevos registros muestran la presencia de una diversidad común de condrictios a lo largo de la mayor parte de la cuenca de Magallanes. Los nuevos registros de Paraorthacodus sp. y P. rutoti apoyan la extensión de sus respectivos biocrones en la Cuenca de Magallanes y probablemente en el Pacífico suroriental.