Arquitectura estratigráfica, paleogeografía y proveniencia sedimentaria de las rocas cenozoicas del sur de Perú (Tacna, 18° S)

Abstract

[ENG] The Cenozoic rocks lying in the Province of Tacna (18° S), southern Perú, represent approximately 600 m of stratigraphic thickness. This stacking groups the Sotillo (Paleocene), Moquegua Inferior (Eocene), Moquegua Superior (Oligocene), Huaylillas (Miocene) and Millo formations (Pliocene), and these are the sedimentary fill of the Moquegua Basin. The sediments of the three latter formations are organized into nine sedimentary facies and five architectural elements. Their facies associations suggest the existence of an ancient highly channelized multi-lateral fluvial braided system, with upward increase of pyroclastic and conglomeratic depositions. The heavy mineral spectra make each lithostratigraphic unit unique and distinguishable, being the sediments of the Moquegua Superior Formation rich in garnets, titanites and zircons; while the sediments of the Huaylillas and Millo formations in clinopyroxenes. This mineral arrangement becomes an excellent tool for stratigraphic correlations between outcrops and subsurface stratigraphy (by means of well cores studies) and allow to sketch out a new stratigraphic framework and a complex of rocky blocks bounded by normal faults, often tilted. The sediment mineralogy also suggests that the rocks conforming the Western Cordillera were the main source of sediments for the Moquegua Basin in Tacna. In this context, the detritus of the Moquegua Superior Formation derives mainly from the erosion of the rocks forming the Coastal Basal Complex (Proterozoic), the Ambo Group (Carboniferous) and the Junerata/Chocolate Formation (Early Jurassic). The Huaylillas Formation is a pyroclastic and sedimentary unit which components derived mainly from the Huaylillas volcanism (Miocene) and partly from the denudation of the Toquepala Group (Late Cretaceous). The Huaylillas Formation widely contrasts to the underlying Moquegua Superior Formation due its mineralogy and facies. Finally, the detritus of the Millo Formation derived mostly from the rocks forming the Barroso Formation (Pliocene), and their facies represent a higher contrast in relation to the underlying units due its notorious conglomerate facies.

[ESP] Las rocas cenozoicas en la provincia de Tacna (18° S, sur de Perú) representan aproximadamente 600 m de espesor estratigráfico con las formaciones Sotillo (Paleoceno), Moquegua Inferior (Eoceno), Moquegua Superior (Oligoceno), Huaylillas (Mioceno) y Millo (Plioceno), y conforman el relleno sedimentario de la extensa cuenca Moquegua. En las rocas de las tres últimas formaciones recién nombradas se definen nueve facies sedimentarias y cinco elementos arquitecturales. Su asociación sugiere la existencia de un antiguo sistema fluvial trenzado altamente canalizado y multilateral, con aumento de intercalaciones piroclásticas y conglomerádicas hacia el tope. Los espectros de minerales pesados caracterizan a cada una de estas unidades, por ejemplo, las rocas de la Formación Moquegua Superior son ricas en granates, titanitas y circones, mientras que las de las formaciones Huaylillas y Millo lo son en clinopiroxenos. Este arreglo mineral permite correlacionar la estratigrafía de las secuencias aflorantes con lo interpretado en el subsuelo de Tacna (por medio del muestreo y el estudio de pozos de perforación), lo que esboza un nuevo esquema estratigráfico y un complejo de bloques limitados por fallas normales que en algunos casos están basculados. La mineralogía sedimentaria sugiere, además, que las rocas de la cordillera Occidental fueron los principales aportantes de detritos a la cuenca Moquegua en Tacna. En tal contexto, los sedimentos de la Formación Moquegua Superior provienen principalmente de la erosión de las rocas del Complejo Basal de la Costa (CBC, Proterozoico), Grupo Ambo (Carbonífero) y la Formación Junerata/Chocolate (Jurásico Inferior). La Formación Huaylillas es una unidad volcanosedimentaria, la cual deriva casi exclusivamente del volcanismo Huaylillas (Mioceno) y parcialmente de la denudación del Grupo Toquepala (Cretácico Superior), y contrasta con la subyacente Formación Moquegua Superior por su mineralogía y sus facies. Finalmente, los detritos de la Formación Millo derivaron mayormente de la denudación de las rocas de la Formación Barroso (Plioceno) y resaltan de las subyacentes unidades por sus notorias facies conglomerádicas.