Academic literature on the topic 'Cuenca antepais'

La localización en México del margen sur de Laurencia durante el Paleozoico ha sido centro de intenso debate. Dichalocalización es necesaria para el análisis de la hipótesis actual consistente en que fragmentos de Norte América fueron transportadoshacia Sud América durante la ruptura de Laurencia (Cámbrico Temprano) y de Pangea (Mesozóico Temprano), mientras queenormes movimientos laterales en el norte de México en el Mesozoico ocasionaban el desplazamiento de la faja orogénica Ouachita.Tomando en cuenta afloramientos Paleozoicos, datos de isótopos de plomo y datos de sismicidad y gravimetría regionales, la fajaorogénica Ouachita continúa ya sea en dirección sur hacia Coahuila o en dirección sud-sudoeste a partir de la región texana de BigBend, atravesando Chihuahua y hacia Durango. Con el objeto de evaluar estas dos alternativas, se construyeron modelos de lacorteza terrestre a lo largo de tres perfiles en la parte norte de México y oeste de Texas. El número de datos en capas profundas fueinsuficiente para limitar el modelo, por lo que se resolvió obtener un modelo para cada una de las dos direcciones consideradaspara el seguimiento de la faja orogénica Ouachita. El modelo correspondiente al seguimiento sur sugiere la presencia de dos zonasde valores mínimos de gravimetría, las cuales se encuentran delineando una cuenca de antepaís paleozoica (Mapimí) a lo largo dela frontera entre Chihuahua y Coahuila, y un terreno acretado (terreno Coahuila) en la parte oeste de Coahuila. El modelo sudsudoestesugiere a su vez que las zonas de valores mínimos de gravimetría se encuentran delineando terrenos acretados. Nosotrosnos inclinamos por el seguimiento sud-sudoeste ya que podemos seguir el rastro de valores máximos de gravimetría asociados conla zona interior Ouachita hasta 300 km al interior de la parte este de Chihuahua y sur hacia Durango en una manera consistente conrespecto a datos de isótopos de plomo, muestras de rocas previas al Mesozoico provenientes de pozos y afloramientos en el área,así como litologías y estructuras en la parte oeste de Sonora. Una vez completando el lapso existente entre la faja orogénica deOuachita postulada aquí con litologías en Sonora, las cuales muestran una tendencia de seguimiento hacia el noreste, nos resultauna imagen del posible margen sur de Laurencia durante el Paleozoico Temprano.

Mediante el uso de una aproximación unidimensional (1D) estratificada de la tierra, se determinó un nuevo modelo de velocidad de onda P (Vp) de manto y corteza superior que mejora la localización de sismos en el antepaís andino argentino. Esta región presenta una intensa actividad sísmica cortical y de profundidad intermedia. Durante un periodo de tres meses, una apropiada red local de estaciones sismológi- cas permitió identificar 12,841 primeros arribos de onda P correspondientes a 1,262 sismos de profundidad intermedia y 449 sismos de corteza. Teniendo en cuenta un modelo de Vp predefinido, se seleccionó un subconjunto de sismos bien condicio- nados como datos de entrada para el proceso de inversión. El modelo inicial consis- tió en tres capas de velocidades para corteza y una para manto superior. El código VELEST fue utilizado para la determinación simultánea de velocidades, localiza- ción de hipocentros y corrección de estación. Se evaluó el desempeño del algoritmo y sus resultados finales considerando diferentes parámetros de amortiguamiento. El modelo de corteza obtenido presentó velocidades de 5.95, 6.15 y 6.82km/s corres- pondientes a profundidades de interface de 10, 32 y 45km debajo del nivel del mar. La raíz cuadrada de las diferencias cuadráticas (RMS) de residuos fue de 0.31s, 20.5% menor que la obtenida con modelo de Vp inicial. La velocidad de onda P para corteza superior fue levemente más alta sugiriendo mayor participación en esta zona de rocas de basamento cristalino. En la corteza inferior la velocidad obtenida es menor a las evidencias sismológicas principalmente al norte de la red, lo que sugiere una posible segmentación de composición de corteza inferior. La velocidad de manto superior con una determinación de 7.34km/s resultó muy baja sugiriendo un pobre condicionamiento por lo que fue definida a 8.04km/s. Las correcciones de estación se mantienen en general dentro de rangos normales y consistentes con determinaciones obtenidas a partir de datos de otra red sismológica. El patrón gene- ral de sismicidad no ha cambiado drásticamente pero las localizaciones más preci- sas podrán ser capaces de iluminar nuevas evidencias y más confiables correlaciones con las características tectónicas y estructurales de la región. El mo- delo de velocidades de onda P aquí propuesto reduce la incertidumbre en la locali- zación de hipocentros y se propone como un nuevo modelo local de corteza y manto superior para la rápida y preliminar localización de sismos de profundidad intermedia y corteza dentro del área por encima de placa de Nazca en transición de subducción plana a normal donde se concentra la mayor actividad sísmica cortical de Argentina.

Magíster en Ciencias, Mención Geología
El relleno sedimentario de las cuencas de antepaís, es uno de los más usados y efectivos registros disponibles para comprender la dinámica de los frentes cordilleranos adyacentes y los diferentes procesos evolutivos ocurridos en los márgenes de placas convergentes. En éste sentido, la cuenca Magallanes (51°15 S y 53°39 S) ofrece una oportunidad única para evaluar >48 Ma de la historia tectónica de los Andes Sur-Patagónicos, arrojar luz sobre el marco temporal de la progradación de la deformación del frente orogénico y su relación con el estilo de relleno estratigráfico y patrón de dispersión de los sedimentos durante el Cenozoico. Por lo tanto, esta tesis examina la configuración y evolución tectono-estratigráfica de la cuenca de antepaís de retroarco cenozoica de Magallanes, resaltando la interacción entre los procesos tectónicos y sedimentarios, especialmente en una cuenca donde descifrar la evolución sedimentaria puede ser desafiante, dada la dificultad de afloramientos con buena preservación de la estratigrafía, por su complejidad en términos de configuración de placas tectónicas y por la alta variabilidad de eventos tectónicos ocurridos a lo largo del tiempo que han dejado su legado en el registro estratigráfico. Mediante la aplicación de diversas técnicas y herramientas como el análisis de facies a partir de información sedimentológica de afloramientos, estratigrafía física, bioestratigrafía, petrología sedimentaria y geocronología U-Pb en circón detrítico, se pretende obtener un mejor entendimiento de la evolución de los ambientes sedimentarios y su contexto paleogeográfico, los controles o mecanismos de depositación, entender las variaciones de la dispersión de los sedimentos a gran escala y establecer las bases para futuros análisis estratigráficos secuenciales a escala de afloramientos. La problemática abordada, la hipótesis de trabajo y la metodología empleada son presentadas en el capítulo I de la presente tesis, posteriormente en el capítulo II, se realiza una revisión y síntesis de la literatura previamente publicada respecto a la evolución geológica cenozoica de la cuenca y además se propone un nuevo marco cronoestratigráfico y modelo sedimentológico evolutivo, resaltando la identificación de discordancias regionales y la relación a eventos tectónicos regionales y globales. El capítulo III provee una síntesis de las principales conclusiones de la investigación de las cuales vale resaltar que el inicio de la sedimentación en la cuenca de Magallanes durante el Cenozoico estuvo dominado por depositación turbidítica de aguas profundas durante el Paleoceno que durante el Eoceno dio lugar a un periodo de agradación hemipelágica que posteriormente se relevaría por sistemas deltaicos de margen de plataforma. Desde el Oligoceno los ambientes predominantes son continentales, los cuales perduraron hasta el Mioceno inferior. Cada uno de estos ciclos sedimentarios fue interrumpido por 5 discordancias regionales relacionadas a la reorganización de las placas tectónicas y dinámica de las dorsales oceánicas.
Proyecto Fondecyt 1130006: Tertiary Successions in Chile

Geólogo
Las rocas clásticas continentales del Grupo Purilactis, han sido depositadas en una cuenca de antepaís, entre el Cretácico Tardío y el Paleoceno, asociadas al alzamiento de la Cordillera de Domeyko durante la Fase Peruana. En la zona del sinclinal de Barros Arana, las excelentes exposiciones de las rocas, hacen que este sea el lugar ideal para analizar los rasgos geométricos de los depósitos sinorogénicos de la Formación Purilactis. Dada las variaciones geométricas del sinclinal de Barros Arana, se hace necesario modelar en 3 dimensiones este pliegue. El modelo es realizado a través de la construcción de secciones geológicas seriadas junto con el análisis posicional de los contactos geológicos, los cuales son llevados a cabo por medio del método de las Isógonas (Ramsay) y el método 3D dip-domain (Ribbon), respectivamente. Finalmente se realiza una restauración del pliegue, mediante el método de Flexural Slip, para así apreciar la geometría interna del sistema previo al plegamiento. Los resultados obtenidos muestran, para los miembros Río Grande y Seilao, pertenecientes a la Formación Purilactis, el desarrollo depocentros con geometrías de cuñas abiertas hacia el oeste, lo cual evidenciaría la subsidencia litosférica en el foredeep de una cuenca de antepaís durante el Cretácico Tardío. Las direcciones de paleocorrientes apuntan hacia los principales depocentros, los cuales podrían estar representando parte las zonas proximales de los sistemas sedimentarios. Por lo tanto, la geometría y ubicación de los depocentros de los miembros de la Formación Purilactis, son controladas en primer orden por la subsidencia tectónica generada en el foredeep de una cuenca de antepaís, durante periodos de actividad tectónica. Esta actividad también produciría variaciones en las facies sedimentarias que componen a los diferentes miembros de la Formación Purilactis, y por consiguiente, en las principales direcciones de paleocorrientes. La evolución estática de los depocentros de los miembros superiores de la Formación Purilactis, muestra que los pulsos tectónicos que componen la Fase Peruana, solo generarían subsidencia en el anteapaís y no mayor deformación durante este periodo, acorde a una posición de foredeep. La compleja organización y geometría del sistema de fallas presentes en el dominio norte del sinclinal, podría ser producto del exceso de rotación horaria del bloque rígido de los Cerros de Tuina. El principal mecanismo de plegamiento para el sinclinal de Barros Arana sería Flexural Slip, sin embargo, también se evidencia la participación de Flexural Flow como también de Orthogonal Flexure.

En las sucesiones de Sant Llorenç del Munt y Montserrat se reconocen dos sistemas sedimentarios alternantes en el tiempo (abanicos aluviales y costeros, y plataformas carbonáticas) que muestran una profundización de la cuenca hacia el NW. Las facies terrígenas, mucho más importantes volumétricamente que las de plataforma carbonática, se componen de cuatro asociaciones o cinturones de facies principales: abanico aluvial, llanura de abanico costero, frente de abanico costero y talud de abanico costero.

En los sistemas de Montserrat y Sant Llorenç del Munt existen, por lo menos, cuatro órdenes diferentes de ciclicidad de tipo transgresivo-regresivo. Estos ciclos están representados por una serie de secuencias transgresivo-regresivas (secuencias de alta frecuencia, secuencias fundamentales. secuencias fundamentales. Secuencias compuestas y megasecuencias compuestas). Estas secuencias transgresivo-regresivas son de naturaleza descriptiva y han sido definidas en base a las relaciones entre diferentes facies, geometrías y trayectorias de la línea de costa. Las secuencias transgresivo-regresivas constituyen en nuestro caso la opción más adecuada para subdividir las sucesiones estudiadas en unidades aloestratigráficas. La opción de una subdivisión basada en la estratigrafía secuencial clásica (escuela EXXON) se han descartado, por la dificultad existente en el reconocimiento de los tres tipos de límites de secuencia posibles. La dificultad para reconocer superficies de máxima inundación en depósitos aluviales, junto con la complicación resultante de la posible existencia de discontinuidades importantes asociadas a momentos de máxima regresión, que se localizarían dentro de las secuencias, nos ha inclinado a desechar la opción de las secuencias estratigráficas genéticas (Galloway, 1989). Las secuencias fundamentales son secuencias transgresivo-regresivas de orden intermedio, lateralmente persistentes y cartografiables. Éstas se subdividen en dos partes o tramos principales: una parte transgresiva basal y una regresiva superior. Sus límites son superficies basales de transgresión, generalmente coincidentes con superficies de máxima regresión. Estas secuencias transgresivo-regresivas son identificables a la escala de afloramiento y sus superficies clave están marcadas por cambios litológicos y de facies claros. Las superficies de máxima inundación también son fácilmente reconocibles. Las secuencias fundamentales reflejan variaciones en el aporte de sedimento, probablemente producto de una combinación entre factores de tipo alocíclico (variaciones relativas del nivel del mar) y autociclicos (migraciones de canales, lóbulos, etc...) Las secuencias compuestas han sido definidas a partir del tipo de apilamiento de las secuencias fundamentales. Estas secuencias también se componen de una parte transgresiva (unidad transgresiva) y otra regresiva (unidad regresiva) separadas por una superficie de máxima inundación. Las secuencias compuestas pueden haberse generado en respuesta a varios factores. La actividad tectónica y los aportes sedimentarios, podrían ser, en ocasiones, los factores dominantes de control en la sedimentación de algunas de las secuencias compuestas, o al menos, de algunas de las tendencias que muestran sus unidades o sus superficies claves. De la comparación con áreas vecinas, se desprende que las superficies de máxima inundación de las secuencias compuestas de Monistrol y Manresa tienen un carácter regional, no local, que podría coincidir con los máximos transgresivos de los ciclos eustáticos 3.6 y 3.5 de Haq et al. (1987). La megasecuencia compuesta se ha definido a partir del análisis de la modalidad de apilamiento de las diferentes secuencias compuestas. Se compone de una sucesión transgresiva en la parte inferior (megaunidad transgresiva) y una regresiva (megaunidad regresiva) en la parte alta. El origen de la megasecuencia compuesta parece estar relacionado con diferentes factores de control, así como con posibles respuestas diferentes del sistema a determinados factores en diferentes, períodos de tiempo. Los cambios eustáticos globales podrían haber favorecido la regresión al final del depósito de la megasecuencia compuesta. La actividad tectónica es uno de los factores de control más importantes, produciendo variaciones en las tasas de acomodación y subsidencia, que probablemente favorecieron la primera incursión marina registrada al inicio de la megasecuencia. La actividad tectónica también parece haber controlado el aporte sedimentario, que resulta ser un factor principal, determinante de la tendencia agradacional-retrogradacional de la megaunidad transgresiva y de la tendencia progradacional de la megaunidad regresiva. Las variaciones climáticas constituyen otro posible factor de control.

En la sucesión de la Arenisca de Roda se ha determinado la presencia de dos sistemas sedimentarios: uno elástico, muy desarrollado, y otro carbonático, de menor importancia volumétrica. El sistema clástico es un complejo de abanico costero con influencia mareal que consta de cinco asociaciones de facies diferentes (llanura deltaica-abanico aluvial, "lagoon"-bahía, frente deltaico-"nearshore", sandwaves, prodelta-"offshore") no necesariamente coetáneas durante toda la evolución del sistema y que marcan una polaridad proximal-distal de NE a SW.

El complejo de la Arenisca de Roda se caracteriza por una arquitectura deposicional compleja que comprende tres órdenes principales de ciclicidad de tipo transgresivo-regresivo (secuencias fundamentales. secuencias compuestas y megasecuencias compuestas). Se han diferenciado 19 secuencias fundamentales, que son las secuencias de tipo transgresivo-regresivo de menor escala diferenciadas. Estas secuencias constan de un tramo transgresivo inferior y de un tramo regresivo superior. Debido a la variedad de facies y de características según el nivel estratigráfico, se han diferenciado cuatro tipos de secuencias fundamentales (Codoñeras. X, Y y Z). El indicador paleobatimétrico principal utilizado ha sido el paso de facies de "topset" a facies de "foreset". Se han diferenciado cuatro secuencias compuestas, que son secuencias de tipo transgresivo-regresivo, definidas a partir del apilamiento de las secuencias fundamentales según el corte del río Isábena. Estas secuencias constan de una unidad transgresiva basal con un apilamiento retrogradante, y una unidad regresiva superior, con un apilamiento progradante. Estas secuencias sólo son válidas para la sección mencionada ya que en otras secciones el apilamiento de las sucesivas secuencias fundamentales es diferente. En la Arenisca de Roda se han diferenciado dos megasecuencias compuestas, que son secuencias de tipo transgresivo-regresivo definidas a partir del apilamiento de las sucesivas secuencias compuestas y que consta de una megaunidad transgresiva basal y una megaunidad regresiva superior. Concretamente, la Arenisca de Roda incluye, de base a techo, la megaunidad regresiva de una megasecuencia compuesta y la megaunidad transgresiva de la siguiente. Estas megasecuencias compuestas son diácronas: las tendencias de apilamiento son similares, pero los cambios de tendencia no se producen simultáneamente en las diferentes secciones.

Existe cierta incertidumbre sobre la importancia relativa de los factores que controlaron el origen y desarrollo de los tres órdenes de ciclicidad definidos. Ello se debe a la ausencia de datos precisos sobre la evolución de la cuenca (datación. Evolución tectónica, evolución climática, subsidencia . )

El análisis secuencial de los sistemas deltaicos ha de basarse en una metodología de trabajo que incluye: la estratigrafía física, el análisis de facies y la datación más precisa posible de los depósitos a -estudiar. Además, se deben buscar y utilizar indicadores paleobatimétricos lo más precisos posible y reconocibles en la mayor parte de la sucesión. Sin datos sobre los dos últimos puntos anteriormente mencionados, resulta imposible cualquier intento de interpretación y discusión del valor de las secuencias como instrumentos de correlación.

Existen dos grupos de modelos de subdivisión estratigráfica: unos basados más en la interpretación y otros en la descripción. Los modelos más interpretativos son los del grupo Exxon (secuencias deposicionales), mientras que los más "descriptivos" son los propugnados por Galloway (1989a) (secuencias estratigráficas genéticas), Embry y Johannessen (1992), López Blanco (1993) (secuencias transgresivo-regresivas) o Helland-Hansen y Martinsen (en prensa).

A pesar de que los diversos modelos o metodologías de la estratigrafía secuencial presentan sus pros y sus contras, en este trabajo se ha optado por la opción de las secuencias transgresivo-regresivas, por dos motivos principales: 1) son de origen descriptivo y no interpretativo; 2) no incluyen discontinuidades mayores en su interior.

La organización secuencial de las sucesiones deltaicas está controlada por las variaciones en el tiempo y el espacio de las tasas de actuación de una serie de factores que influyen de manera combinada. Entre estos factores se incluyen: el eustatismo, la subsidencia, el clima, la fisiografía de la cuenca, la tectónica en la cuenca, la tectónica en el área fuente, los aportes sedimentarios, la producción de sedimento, y la geometría y topografía de la cuenca). Dichas variaciones pueden ser lineales, oscilatorias periódicas u oscilatorias no periódicas.

Existen toda una serie de factores que influyen de manera combinada en la organización secuencial de las sucesiones deltaicas (eustatismo, subsidencia, clima, fisiografía de la cuenca, tectónica en la cuenca, tectónica en el área fuente, aportes sedimentarios, producción de sedimento, geometría y topografía de la cuenca), así como las variaciones en el tiempo y el espacio de las tasas de actuación de estos parámetros. La variación de estos factores puede ser lineal, oscilatoria periódica u oscilatoria no periódica.
En contextos de cuencas de antepaís, los factores que influyen en la secuencialidad son muy variables tanto en el tiempo como en el espado, en particular las tasas de subsidencia y aportes sedimentarios, por lo que las secuencias diferenciables en este tipo de cuencas tienen un origen complejo, resultando muy difícil discriminar qué parámetros de control son los principales y cuáles los accesorios.

Las secuencias pueden haberse originado en respuesta a cambios de gran magnitud de uno de los factores de control, pero, secuencias de idéntica apariencia pueden haberse originado en respuesta a variaciones de parámetros diferentes.

Muchos de los cambios en los parámetros de control no tienen una periodicidad determinada, por lo que las secuencias resultantes tampoco tienen una periodicidad (o duración) determinada.

Se puede realizar una subdivisión secuencial más o menos correcta utilizando modelos no interpretativos útiles para subdividir el relleno sedimentario de la cuenca, y que no implican el reconocimiento de uno o varios factores de control de dicha secuencialidad. Sin embargo, para intentar llegar a resultados de tipo predictivo, es necesario controlar (cualitativa y cuantitativamente), el mayor número posible de los factores que controlan la ciclicidad.

Variaciones locales de subsidencia, aportes, etc., pueden hacer heterócronos los límites de secuencia a diferentes escalas. Por ello, es necesario precisar el grado de utilidad para la correlación de las secuencias diferenciadas. En general, éstas son únicamente correlacionabies en aquellos sectores en los que los parámetros de control han operado con una magnitud similar y/o presentan una periodicidad de cambio en el tiempo similar.
After the sedimentological study of the Sant Llorenç del Munt, Montserrat an Roda deItaic systems, a stratigraphic subdivision based on three different scale transgressive-regressive sequences has been developed. This subdivision has been established on the coastal facies belts from the deduced shoreline (and associated facies beIts) migration. These transgressive-regressive sequences are formed by a lower transgressive part with a deepening upwards trend and a retrogradational stacking pattern and an upper regressive part, with shallowing-upwards trend and a progradattonal stacking pattern. The lowest scale sequences (metrical) have been named "fundamental sequences". A series of "composite sequences", intermediate scale (decametric to hectometric), have been defined after the study of "the stacking pattern of the fundamental sequences. After the study of the stacking pattern of composite sequences there have been defined a series of large-scale (decametric to kilometric) "composite megasequences".

A sequential subdivision based on non interpretative models (which does not imply the recognition of a controlling factor or set of factors) can be effective. However, to reach some predictive results is necessary to estimate (qualitative and quantitatively) the greater number of controlling parameters on the cyclicity. After the analysis of the field examples, there has been demonstrated that there are three main controlling factors of the cyclicity (eustacy, subsidence and sediment supply) working in a combined way. In foreland basins the rates of action of the non-global controlling factors (subsidence and sediment supply) are variable in time and space. That variability makes sequences local for correlation purposes. Sequences will only be correlatables for those areas where the controlling-parameters have operated with a similar magnitude and a similar periodicity. Most of the changes on controlling parameters have not a determined periodicity, so, resulting sequences will not either have a determined periodicity (or duration).

Esta tesis presenta un estudio sobre la neotectónica y la dinámica de la red fluvial en dos cuencas de antepaís de las cordilleras del Atlas de Marruecos, la cuenca de Ouarzazate, situada al sur del Alto Atlas, y la cuenca de Missour, al sur del Medio Atlas. Las cuencas de Ouarzazate y Missour acumularon sedimentos durante el Neógeno, pero actualmente presentan un drenaje externo, y por tanto están en erosión. La reciente incisión fluvial ha creado un paisaje dominado por extensos depósitos fluviales y aluviales encajados, formados por sedimentos gruesos depositados durante el Pleistoceno por los ríos que drenan las montañas adyacentes. Las estructuras más frontales del frente sur del Alto y Medio Atlas emergen en el interior de las cuencas de antepaís estudiadas, deformando toda la serie del relleno sedimentario, incluso los depósitos cuaternarios, que actúan como marcadores tectónicos. Las dataciones de depósitos fluviales encajados (edades de abandono), ya existentes en la cuenca de Ouarzazate, y realizadas a propósito de este trabajo en la cuenca de Missour, constituyen un marco geocronológico para el cálculo de las tasas de deformación tectónica e incisión fluvial en las dos cuencas estudiadas. En la cuenca de Ouarzazate, donde estudios previos habían propuesto un control esencialmente climático sobre la dinámica de encajamiento de la red fluvial, se demuestra que el proceso de formación y abandono de niveles de depósitos fluviales encajados (glacis y terrazas) está frecuentemente controlado por capturas fluviales favorecidas por el “cover effect” que afecta a los ríos principales. Por otro lado, la medición de las flexiones que las estructuras tectónicas producen en los marcadores datados permite calcular tasas de deformación tectónica reciente. La comparación entre las tasas de acortamiento recientes (~0.1 mm/a) con las tasas a largo plazo (~0.04 mm/a desde el Mioceno), calculadas mediante la restitución de secciones geológicas, ha constatado un incremento de la velocidad de deformación en el frente Subatlásico. Este incremento, reconocido en una sola estructura, no representa un incremento general de la convergencia, sino el desplazamiento de la actividad tectónica hacia el antepaís probablemente debido a la variación en el campo de esfuerzos inducida por la descarga isostática causada por el vaciado erosivo de la cuenca. Además, se ha constatado la posibilidad de un terremoto de magnitud 6 en la zona de Ouarzazate, aunque con un largo periodo de recurrencia (~10 ka). En la cuenca de Missour, el estudio geomorfológico de la cuenca hidrográfica del río Moulouya desvela que la red fluvial está ajustándose a un nuevo régimen desde que la antigua cuenca endorreica conectara con el Mediterráneo. Los perfiles longitudinales de los principales cauces presentan knickpoints de dimensiones destacables, tanto en los ríos que drenan el Jebel Bou Naceur (Medio Atlas), como en los que drenan los Hauts Plateaux (margen distal de la cuenca). El salto vertical de los knickpoints que drenan el Jebel Bou Naceur, estimado en de 800-1000 metros, corresponde a suma de la incisión fluvial derivada del descenso general del nivel de base en la red fluvial principal, (500-600 metros), más el levantamiento tectónico del Medio Atlas respecto a la cuenca de Missour (300-400 metros). Los depósitos aluviales datados en la cuenca de Missour también han sido utilizados cómo marcadores para determinar las tasas recientes de deformación tectónica e incisión fluvial, dando como resultado valores equiparables a los obtenidos en la cuenca de Ouarzazate. Los nuevos datos aportan información sobre cómo fueron los primeros estadios de erosión en la cuenca de Missour
This thesis presents a thorough study about the neotectonics and the dynamics of the Quaternary river network in two foreland basins of the Atlas Mountains of Morocco, the Ouarzazate basin and the Missour Basin. These basins are located to the south of the High and Middle Atlas respectively, and accumulated terrestrial sediments during the Neogene. Now they show an external drainage, and therefore are in a state of erosion. The recent fluvial incision has created a landscape dominated by extensive and embedded (terrace) levels of fluvial and alluvial deposits of Pleistocene age, consisting of coarse sediments deposited by rivers draining the adjacent mountains. The tectonic structures of the southern front of the High and Middle Atlas emerge within the foreland basins, deforming the entire sedimentary series, even the Quaternary deposits, which act as markers for neotectonic deformation. Cosmogenic dating of embedded fluvial deposits (abandonment ages), which were previously available in the Ouarzazate basin, and acquired in this work in the Missour Basin, provide a geochronological framework for calculating rates of tectonic deformation and fluvial incision in both foreland basins. In the Ouarzazate basin, where previous studies have proposed a climatic control on the dynamics of the river network, it is shown that the aggradation and abandonment of the embedded levels of fluvial deposits (glacis and terraces) is often controlled by fluvial piracy, which is favored by the "cover effect" that affects trunk streams. On the other hand, the measurements of tectonic flexures affecting dated surfaces (tectonic markers) allow obtaining reliable values of recent tectonic rates of individual structures. The comparison between the recent (~0.1 mm/yr) and long-term shortening rates (~0.04 mm/yr since the middle Miocene), calculated by restoring geological sections, attests an increase of deformation rates in the frontalmost structure of southern High Atlas, emerging in the Ouarzazate basin. This increase is local and does not necessarily represent a general increase in convergence rates at the plate scale, but the displacement of tectonic activity toward the foreland is probably due to variation in the stress field induced by the isostatic discharge caused by the erosional emptying of the basin. In addition, I note the possibility of an earthquake of magnitude 6 in the region of Ouarzazate, albeit with a large quiescence period (~10 ky). In the Missour Basin, a geomorphological study reveals that the Moulouya basin river network is adjusting to a new regime since the basin became externally drained and connected to the Mediterranean. There are knickpoints of remarkable large dimensions in the longitudinal profiles of both the main rivers draining the Middle Atlas and the ones draining the Hauts Plateaux (distal margin of the basin). These knickpoints are preserved in lithological contrasts and have been created by two different mechanisms: incision in the lower reaches of rivers induced by the base level drop, estimated at 500-600 meters, and tectonic uplift of the Jebel Bou Naceur (Middle Atlas) with respect the Missour Basin, estimated at 300-400 meters. The alluvial deposits dated in the Missour Basin have been used to determine recent fluvial incision and tectonic rates of tectonic deformation, which are comparable to the ones calculated in the Ouarzazate basin. The new data acquired provide information about the first stages of erosion in the Missour basin, which were controlled by a fast base level drop.

Memoria para optar al título de Geóloga
La sucesión sedimentaria que se deposita entre el Barremiano-Cenomaniano, en la cuenca de Magallanes, Chile, es respuesta de mecanismos depositacionales complejos, estudiados por numerosos autores en los afloramientos de la faja plegada. Sin embargo, el subsuelo de la zona oriental sólo se ha estudiado a través de la información de pozos. Estos depósitos se generan previos a la cuenca de antepaís de Magallanes y con posterioridad a la ruptura cortical que originó la cuenca marginal (Cuenca de Rocas Verdes) en una etapa de subsidencia termal, manifestada como una extensa transgresión marina diacrónica. Desde un punto de vista sedimentológico el estudio de las facies más distales, conformada por la Formación Lutitas con Ftanita y la Formación Margas, permite atribuir cuatro facies a la Formación Lutitas con Ftanitas: (1) wacka/fangolita biogénica, (2) fangolita con laminaciones de limolita, (3) laminación ondulítica de fangolita-limolita y (4) argilita. Mientras que la Formación Margas se puede agrupar de igual forma en cuatro facies, pero con mayor contenido de carbonatos: (1) fangolita, (2) mudstone bioturbado con intercalación de caliza, (3) wackestone con fragmentos de pelecípodos y (4) wackestone biogénico con laminaciones calcáreas. Las facies mencionadas de la Formación Lutitas con Ftanita, por el abundante contenido de material fino o matriz y baja madurez composicional permite atribuirla a un ambiente de baja energía dominado por procesos de decantación en una plataforma externa. Asimismo, la presencia de pirita y preservación de laminación delgada en las formaciones son evidencias de ambientes depositacionales anóxicos, condición adecuada para la preservación de la materia orgánica. Las facies presentes en la Formación Margas corresponderían en parte a facies depositadas en una plataforma más somera, constituyendo los últimos depósitos de la cuenca marginal. Ambas formaciones son asociadas a la sección distal de flujos turbidíticos de grano fino evidenciada por la abundancia de fragmentos fósiles. Además, la presencia de líticos volcánicos podría ser indicio de la existencia de actividad volcánica coetánea en el periodo de depositación. El análisis e interpretación de la información existente, aunque todavía escasa, permite definir los elementos necesarios para la caracterización de rocas y la definición de un proyecto de exploración petrolera, enfocado en la Formación Lutitas con Ftanitas, la cual tiene favorables condiciones para ser considerado un reservorio no convencional de hidrocarburos debido a la estimación de hidrocarburos a partir de perfiles eléctricos de pozos y datos geoquímicos. . Adicionalmente las mismas rocas de reservorio en el límite occidental de la plataforma tendría las condiciones geomecánicas adecuadas para ser estimuladas a partir de fracturamiento hidráulico.
ENAP-SIPETROL

La flexión de la Litosfera es un proceso observado en distintos contextos tectónicos y su estudio tiene especial relevancia para la comprensión de los procesos de formación de cuencas de antepaís y fosas oceánicas. Dicha flexión es consecuencia de la aplicación de cargas superficiales (p. e., apilamiento de mantos de corrimiento) y/o cargas intemas de origen incierto (p.e., deformación intema de la litosfera). Por tanto, la evolución de la deflexión y la consiguiente geometría del relleno sedimentario están relacionados con la evolución de la carga. El objetivo del trabajo que se presenta en esta Memoria es el desarrollo de modelos numéricos de flexión litosférica y su aplicación a la formación de fosas oceánicas y cuencas de antepaís. En la primera parte de la Memoria se describen los modelos conceptuales que relacionan los procesos de carga con la deflexión del basamento y la geometría sedimentaria resultante. Esta relación está basicamente determinada por el comportamiento reológico de la Litosfera y los procesos superficiales de erosión/sedimentación. En la segunda parte, se desarrollan los algoritmos de cálculo de la deflexión que están basados en el modelo de placa delgada y permiten incorporar distintas reologías: elástica, viscoelástica y elastoplástica. Una de las aportaciones de este trabajo es la integración en el modelo de flexión de la cinemática en 2D y 3D del proceso de carga, permitiendo una simulación más rigurosa del emplazamiento de láminas cabalgantes. El tratamiento de los procesos de erosión y sedimentación es distinto en los modelos 2D y 3D. En el primer caso se han considerado los modelos simples de tasa constante y transporte difusivo, mientras que en el segundo caso se ha incorporado el transporte advectivo a través de la red de drenaje. Ambos modelos consideran el efecto de las variaciones eustáticas del nivel del mar y de la paleobatimetría. La versatilidad con que se han diseñado los algoritmos de cálculo ha permitido su aplicación a dos contextos geodinámicos distintos. En primer lugar, el modelo de flexión de placa con diferentes reologías se ha aplicado a las fosas oceánicas de Tonga y Kermadec, permitiendo acotar la estructura de la litosfera en la Placa Pacífica y la magnitud de las fuerzas que actúan sobre la misma. En segundo lugar, el mismo modelo de flexión, conjuntamente con las aproximaciones adoptadas para la formación de la carga y el transporte de sedimentos en 2D y 3D, se ha aplicado a la cuenca de antepaís del Guadalquivir, permitiendo relacionar el movimiento de las Zonas Béticas Externas con la geometría de las unidades sedimentarias. El modelo de placa elástica homogenea no permite reproducir el conjunto de observables (deflexión, arquitectura de la cuenca, etc.) y predice una distribución de esfuerzos en el interior de la placa que es incompatible con el comportarniento reológico de la litosfera. Por el contrario, el modelo de placa viscoelástica permite reproducir geometrías complejas del relleno sedimentario, mientras que el modelo de placa elastoplástica no homogénea predice, además, una distribución mas realista de los esfuerzos generados en el interior de la placa De la aplicación de los modelos a las fosas del Tonga y Kermadec se deduce que es necesario imponer una fuerza horizontal extensiva para ajustar correctamente la deflexión del basamento. Ello implica que el mecanismo preponderante en la subducción de la Placa Pacífica es la contribución gravitatoria del slab que subduce (slab pull), y no el arrastre del manto astenosférico. De acuerdo a los parámetros reológicos escogidos, los resultados obtenidos favorecen el modelo termico de Stein & Stein (1992) frente al de Parsons & Sclater (1977). No obstante, la validez de este resultado debe tomarse con precaución dado el alto grado de incertidumbre en Ia deterrninación de los parámetros reológicos. Del estudio realizado en la Cuenca del Guadalquivir se deduce que la influencia de la carga asociada a las Zonas Béticas Internas es despreciable en el proceso de formación de la Cuenca. La subsidencia de la Cuenca precisa de la concurrencia de la carga topográfica, la carga asociada a la paleobatimetría, la contribución de la deformación cortical y la presencia de una carga de origen subcortical que, de acuerdo con las anomalías gravimétricas y geoidales, debe localizarse en la base de la litosfera. Por otro lado, el retroceso que se observa en los depósitos del Tortoniense y el avance subsiguiente de los depósitos del Mesiniense se han reproducido satisfactoriamente considerando el modelo de placa elastoplástica no homogénea y el modelo de placa viscoelástica. Por tanto, el retroceso de la unidad Tortoniense puede atribuirse a un efecto combinado de variaciones del nivel del mar, relajación viscosa de los esfuerzos y estratificación de la resistencia litosférica. Por último, el modelo elastoplástico permite, además, explicar la existencia de fallas extensionales en el basamento coetáneas al proceso de carga.
Flexure of the lithosphere is a widely observed process in different tectonic settings. Its study is particularly relevant to understand the formation of foreland basins and oceanic trenches. The lithosphere bends in response to external loads (e.g., thrusts) and/or hidden Loads (e.g., lithospheric deformation). Thereby, the evolution of the deflection and the basin infill geometry are directly related to loading processes. The main goal of this work is to develop numerical models of lithospheric flexure and their application to the study of oceanic trenches and foreland basin formation. The first part of this Thesis deals with the conceptual models that link loading processes to basement deflection and basin infill geometry. This relationship is mainly controlled by the rheological behavior of the litosphere and by surface processes such as erosion and sedimentation. The second part includes the development of thin plate model based algorithms with different rheologies: elastic, viscoelastic, and elastoplastic. A relevant contribution of this work is the integration in the flexural model of a 2D and 3D fully kinematic approach which realistically simulates thrust emplacement. Erosion and sedimentation processes are treated distinctly in the 2D and 3D approaches. The 2D approach considers either a constant erosion/sedimentation rate or a diffusive model, whereas the 3D can also incorporate advection through a drainage network. Both approaches include eustatic sea level variations and paleobathymetry. Elastic and homogeneous elastoplastic plate models do not account for the observed deflection and basin architecture. Moreover, these models predict an unrealistic lithospheric stress distribution. In contrast, the viscoelastic plate model permits to reproduce complex infill geometries, whereas the non-homogeneous elastoplastic plate model predicts, in addition, a more realistic stress distribution. The application of the 2D algorithms to the Tonga and Kennadec trenches has allowed to constrain the lithospheric structure of the Pacific Plate and the magnitude of the forces acting on the subducting slab. The most outstanding result is the necessity to impose a horizontal extensional force to fit the deflection of the basement. This implies that the driving mechanism is mainly governed by slab pull rather than mantle drag. Results also favour the half plate cooling model proposed by Stein & Stein (1992) instead of that proposed by Parsons & Sclater (1977), although the uncertainties on the rheological parameters do not allow for firm conclusions. The application of the 2D and 3D algorithms to Southern Spain reveals that the Internal Betics play a negligible role in the formation of the Guadalquivir foreland basin. The basement deflection can only be explained considering the topography and paleobathymetry loads, the Load associated with crustal deformation, and a hidden or extra load seated at subcrustal levels. The analysis of gravity and geoid anomalies suggests that the hidden load is likely related to lithospheric thickening beneath the Betics. The complex stratigraphy of the Guadalquivir basin, particularly during Tortonian and Messinian times, is successfully reproduced by the viscoelastic and the non-homogeneous elastoplastic plate models suggesting that the basin infill resulted from the combination of eustatic sea-level variations, viscous stress relaxation, and layered lithospheric strength. Furthermore, the non-homogeneous elastoplastic plate model accounts for the presence of basement extensional faults that developed during thrusting.

Geólogo
El presente trabajo corresponde a un estudio sismoestratigráfico efectuado en la porción norte de la Isla de Tierra del Fuego, abarcando un área cercana a los 4300 km2 desde la costa norte de Bahía Inútil hasta la costa atlántica. Ésta se analiza mediante datos de afloramientos, perfiles sísmicos y registros de pozos, centrándose en los estratos cenozoicos de la Cuenca de Magallanes. Esto permitió entender la relación entre el mapa litológico del lugar y su relación con las unidades sismoestratigráficas descritas. Producto de ello, se corroboró que las primeras tres formaciones de este estudio (Leña Dura, Bautismo y Discordia) calzan de excelente manera con lo descrito por Barwick (1949) y Céspedes (1957), pero que desde la Formación Santa Clara hasta la Formación Filaret, existe un desfase en dirección noreste de todas las formaciones suprayacentes. Por otro lado, se propone un modelo de depositación de las formaciones a través de estratigrafía de secuencias. Esto facilitó el reconocimiento de las discordancias y superficies de máxima inundación y regresión. A partir de ello, se plantean 10 unidades sismoestratigráficas interpretadas como secuencias de 3er orden, controladas por cambios eustáticos y variaciones en la tasa de subsidencia tectónica. Durante el Eoceno tardío, las primeras tres secuencias, donde están involucradas las formaciones Leña Dura, Bautismo y Discordia, están asociadas a ambientes de talud y piso de cuenca, atestiguando una progresiva somerización de los ambientes deposicionales, para luego emerger posiblemente a inicios del Oligoceno, hecho registrado en la Formación Santa Clara. El aumento en la tasa de sedimentación habría depositado las arcillolitas progradantes de la Formación Puerto Nuevo durante una regresión forzada, expresada en la cuarta y quinta megasecuencia. Esto propició las condiciones para la posterior sedimentación de las areniscas arcillosas de la Formación Río del Oro. En el Mioceno, habría acontecido una segunda regresión forzada relevante en la cuenca, que se habría dado en ambientes marinos más someros, depositando las secuencias 7 y 8 que conforman dos ciclos relacionados a la Formación Brush Lake. Finalmente, la somerización generada por la menor flexura cortical dio paso a los estratos marinos someros a continentales de las formaciones Filaret y Palomares. Asimismo, se construyó un diagrama de Wheeler con los estratos reconocidos, los que ayudaron a generar una curva con los posibles cambios relativos costeros, identificándose tres ciclos principales. Éstos indican que las variaciones del nivel base relativo local habrían sido controladas por factores tectónicos locales de subsidencia y orogenia, así como por la aparición y derretimientos de capa de hielos, los que pudieron incidir en las regresiones y transgresiones en la isla y desencadenar rebotes isostáticos.
Este trabajo ha sido financiado por ENAP Magallanes