Rapid tectonic and paleogeographic evolution associated with the development of the Chucal anticline and the Chucal-Lauca Basin in the Altiplano of Arica, northern Chile

摘要

The east-vergent Chucal thrust system, on the east side of the Chapiquina-Belen ridge in the Western Cordillera, was continuously or almost continuously active for ～ 18 m.y. ( < 21 to > 2.7 Ma). Contractional activity deformed late Oligocene tuffaceous, fluvial, or distal alluvial deposits of the uppermost Lupica Formation; fluvial and lacustrine deposits of the Miocene Chucal Formation; tuffaceous and coarse fluvial deposits of the Quebrada Macusa Formation; and the lower part of the westernmost, latest Miocene?—Pliocene, essentially lacustrine Lauca Formation. It controlled the paleogeographic and paleoenvironmental conditions in which these units were deposited. More humid conditions on the east side of the Chapiquina-Belen ridge favored the development of an abundant mammal fauna and flora. The deformation is characterized by the Jaropilla thrust fault and the Chucal anticline, which is east of the fault. Deformation on the Chucal anticline began before the deposition of the Chucal Formation and was controlled by a blind thrust fault. The west flank has a nearly constant dip (45-50°) to the west and nearly continuous stratigraphic units, whereas on the east flank, the dip angle is variable, diminishing away from the axis, and the stratigraphic units are discontinuous. The anticline growth on this flank caused the development of three observable progressive unconformities. Deformation was particularly rapid during the deposition of the ～ 600 m thick Chucal Formation (between the 21.77 ± 0.8 Ma old uppermost Lupica Formation and the 17.5 ± 0.4 Ma old base of the Quebrada Macusa Formation, a 4 m.y. period).%La actividad del sistema estructural de Chucal, con vergencia al este, ubicado al este del Cordón Chapiquiña-Belén en la Cordillera Occidental, fue continua o casi continua durante ～ 18 m.a. (entre < 21 Ma y > 2,7 Ma). La contracción deformó depósitos tobáceos y fluviales o aluviales distales del Oligoceno Superior pertenecientes a la parte superior de la Formación Lupica, depósitos fluviales y lacustres del Mioceno de la Formación Chucal, y depósitos esencialmente lacustres del Mioceno?—Plioceno de la parte inferior y más occidental de la Formación Lauca. Controló también las condiciones paleogeografias y paleoambientales en las que estas unidades se depositaron. Condiciones más húmedas al lado oriental del Cordón Chapiquiña-Belén favorecieron el desarrollo de flora y de abundantes mamíferos. La deformación se asocia a la falla inversa de Jaropilla y al Anticlinal Chucal, al este de la falla. La deformación en el Anticlinal Chucal comenzó antes del inicio de la depositación de la Formación Chucal y estuvo controlada por una falla inversa ciega. Los estratos del flanco occidental tienen un manteo casi constante de 45-50° al oeste y la serie estratificada es continua, en cambio, en el flanco oriental el manteo disminuye alejándose del eje del pliegue y la serie es discontinua; el crecimiento del anticlinal determinó en este flanco el desarrollo de tres discordancias progresivas observables. La deformación fue particularmente rápida durante la depositación de los ~600 m de espesor de la Formación Chucal (entre los 21,7 ± 0,8 Ma de la parte superior de la Formación Lupica y los 17,5 ± 0,4 Ma de la base de la suprayacente Formación Quebrada Macusa, un periodo de 4 m.a.).