Por Marco Gonzalez
Os Andes Patagônicos aproximadamente no Paralelo 49º30'S, localizado no Campo de Gelo Patagônico Sul, vistos da estrada que leva à cidade de El Chaltén, no norte do Lago Viedma, na Argentina (Foto: Tatiana Gonzalez).
A história geológica na porção oeste da placa Sul-Americana, na Patagônia, é complexa e distinta daquela do restante da América do Sul.
Esta área inclui subducções e acreções resultantes da fragmentação do Gondwana e da consequente colisão em que participaram as placas Nazca, Antártica e Scotia [g3]. Nela, foi construída a Cordilheira dos Andes na maior zona de subducção da Terra [t5].
| Subducção: Zona de contato e confronto entre duas placas tectônicas onde ocorre a descida (subducção) da placa mais pesada sob a mais leve e, em decorrência, acontecem vários processos e fenômenos geológicos associados, como orogênese, vulcanismo e terremotos. Acreção: Processo de aglomeração ou aglutinação horizontal de massas continentais menores a um continente, geralmente em sua borda ou margem ativa, devido à deriva de placas tectônicas, aumentando a área e/ou volume da crosta continental total. |
Na Patagônia Austral, como de resto em toda a Patagônia, são distinguíveis duas regiões fisiográficas contrastantes [l1]:
- os Andes Patagônicos (ou Andes do Sul), que fazem parte da Cordilheira dos Andes e incluem os chamados Andes Fueguinos (na Tierra del Fuego), e
- a Patagônia Extra-Andina, que se estende para leste até o oceano Atlântico.
Os Andes Patagônicos foram modelados também por processos de glaciação, estando cobertos por camada de gelo de montanha contínua entre os paralelos 37°S e 56°S, durante pelo menos cinco grandes glaciações, incluindo a Grande Glaciação da Patagônia [l1].
| Glaciação: Movimento de uma camada de gelo sobre uma superfície terrestre. Pode ser de dois tipos. A glaciação do tipo continental afeta uma ampla área continental. A glaciação do tipo alpino é geralmente restrita a vales profundos em terrenos montanhosos elevados. Grande Glaciação Patagônica: Decorreu do Último Máximo Glacial, que aconteceu há cerca de 21 mil anos. Foi um dos principais processos geomorfológicos que modelaram a paisagem da Cordilheira dos Andes Meridional. Atualmente, são reconhecidas três relíquias de campos de gelo deste processo: Campo de Gelo Patagônico Norte, Campo de Gelo Patagônico Sul e Campo de Gelo da Cordilheira Darwin. Esta glaciação tem características tanto do tipo continental quanto do tipo alpino. |
A paisagem da região da Patagônia Extra-Andina foi modelada principalmente por agentes geomorfológicos que incluíram erosões eólica e hídrica com escoamento superficial. É caracterizada por extensas planícies de diferentes origens e idades, colocadas em diversos níveis, que se estendem à leste dos Andes Patagônicos. No setor sul, as principais formas de relevo são de origem glacial, incluindo grandes morainas, principalmente durante o Último Máximo Glacial [l1].
| Moraina (ou morena): Acumulação de detritos rochosos glaciais mal classificados carregados pelas geleiras. |
A leste dos Andes Patagônicos, na região da Patagônia Extra-Andina, observa-se a Bahía El Tunel, no extremo noroeste do Lago Viedma, tendo à direita o Cerro Huemul com rochas sedimentares da Formação Río Mayer (Foto: Marco Gonzalez).
1. Origens
A Patagônia Austral fazia parte do Gondwana Oeste ou do Gondwana Leste? Para tratar desta dúvida, inicialmente eram discutidas apenas hipóteses fixistas, mas, já há algum tempo as discussões sobre a evolução da Patagônia Austral incluem hipóteses mobilísticas [t3].
| Hipótese fixista: Considera a Patagônia como parte indissolúvel da América do Sul. Hipótese mobilística: Considera que a Patagônia tem origem alóctone. |
Gondwana há 500 milhões de anos para os fixistas (adaptado de [r3]).
Para os fixistas, toda a Patagônia já fazia parte do Gondwana durante o Paleozoico. Deste modo, o magmatismo do Maciço Norte Patagônico (Somún Cura) resultaria da combinação de uma geometria de laje plana com subducção associada à atividade de pluma oceânica. Faltaria explicar o forte contraste entre o embasamento da Patagônia e do restante da América do Sul, já que a Gondwanides (do Permiano) seria um episódio de deformação contracional intraplaca e não uma colisão continental [t3].
Com a melhor assimilação da teoria das placas tectônicas, passaram a surgir diferentes hipóteses mobilísticas, nas quais toda ou parte da Patagônia, originada do Gondwana Leste, teria colidido com o Gondwana Oeste. A Patagônia Austral, como continente independente, teria sido suturada no norte ao restante da América do Sul, através da Gondwanides. O principal fragmento desta Patagônia independente seria o atual continente da Antártica [t3].
O Gondwana entre 2,1 bilhões e 1,0 bilhão de anos para os mobilistas (adaptado de [t4]).
Os mobilistas defendem que a Patagônia, como bloco continental desmembrado do Gondwana Leste durante o Paleozoico Inferior (há cerca de 540 milhões de anos) seria amalgamado com o Gondwana Oeste durante o Paleozoico Superior (há cerca de 280 milhões de anos) [l2] ou durante o Carbonífero Médio. Isto quer dizer que, originalmente, a Patagônia estaria ligada à Antártida e que ambas compartilhariam o mesmo ancestral geológico do Paleozoico Inferior. A zona de colisão seria inferida entre o Maciço Norte Patagônico e o Maciço Deseado [g3].
Zona de colisão inferida do Maciço Deseado (juntamente com o restante da região ao sul, ou seja, a Patagônia Austral) contra o Maciço Norte Patagônico (juntamente com o restante da América do Sul ao norte) (adaptado de [g3]).
Neste caso, o papel da Antártida é fundamental, pois, sem seu envolvimento, o bloco restante da Patagônia Austral seria muito pequeno para produzir uma grande colisão. Não seria viável que produzisse a deformação e o soerguimento do Maciço Norte Patagônico, do Sistema Ventania e dos extensos lóbulos turbidíticos sinorogênicos registrados nas bacias Hespérides e Karoo. Com a Península Antártica envolvida, ficariam explicados a deformação, o metamorfismo, o derretimento e o importante soerguimento observados [t3].
A hipótese que defende esta colisão frontal continente-continente, compreendendo o desenvolvimento da orogenia Gondwanides ao longo da margem sul da África do Sul, parece ser mais coerente com os dados geológicos atuais. Falta consenso, no entanto, principalmente quanto aos tempos desta colisão ou à configuração dos blocos continentais envolvidos [t3].
De qualquer modo, nenhuma das alternativas sobre origem e evolução da Patagônia é suficiente para explicar todas as características geológicas conhecidas, mas cada uma apresenta sucessos parciais que podem e devem ser integrados [t3].
2. Evolução tectônica
A estrutura tectônica da Patagônia Austral está associada a três áreas principais (indicadas pela legenda do mapa que segue):
- Cinturão Metamórfico-Magmático Ocidental (A),
- Prisma de Acreção (C) e
- Arco Magmático Andino (D).
Estrutura tectônica da Patagônia Austral (adaptado de [a4]).
| Prisma de Acreção: (ou cunha de acreção ou prisma acrecionário): Parte superior de placa tectônica em subducção, representada por camadas sedimentares da margem ativa bem como da fossa e outras rochas associadas que vão sendo aglutinadas e incorporadas à placa com crosta continental ao serem "raspadas" em sucessivas falhas de empurrão contra esta placa no processo de subducção. |
No mapa acima, estão inclusas ainda uma região com rochas metassedimentares, anfibolitos e ortognaisses do Paleozoico Inferior ao Médio (B) e as bacias sedimentares (E),
2.1. O Cinturão Metamórfico-Magmático ocidental (A)
Este cinturão tem largura que varia entre 100 e mais de 150 km, geralmente com direção SSE. Em sua continuação para o sul, ele coincide com o Alto Estrutural do Río Chico, que separa as bacias Austral e das Malvinas [a4].
Contém rochas metamórficas de fácies de xisto vermelho a anfibolito, incluindo xistos moscovita-clorito, metaquartzitos e xistos ligados a estratos de turmalinita. A maioria delas são do Devoniano Superior ao Carbonífero Médio (375 milhões a 310 milhões de anos) [a4].
A presença de embasamento do Pré-Cambriano e do Paleozoico Inferior, a oeste, abre a possibilidade de que o cinturão seja produto da colisão do Devoniano ao Carbonífero entre o principal Terreno Patagônico do Paleozoico, a leste, com um terreno do Pré-Cambriano, a oeste [a4].
2.2. Prisma de Acreção (C)
A oeste, entre os paralelos 43°30' e 48°S, encontra-se este Prisma de Acreção do Devoniano Superior ao Permo-Triássico (364 milhões a 250 milhões de anos). É caracterizado por uma espessa sequência de turbiditos clásticos e calcários recristalizados isolados, com dobras de grande escala e metamorfismo de baixo grau, e por rochas vulcânicas félsicas [a4].
Este prisma corresponde ao Complexo Metamórfico de Chonos (CMC) da região insular de Aysén, que compreende um cinturão oriental, caracterizado por metamorfismo de baixo grau, e outro ocidental com grau metamórfico mais elevado [p7].
2.3. Arco Magmático Andino (D)
Os Andes Patagônicos, como parte deste arco, representam um orógeno do Jurássico ao Recente desenvolvido na margem ocidental da Patagônia [a4]. Na Patagônia Austral, esta cordilheira é caracterizada por dois setores [l1]:
- uma lacuna de vulcanismo inativo que ocorre entre os paralelos 46°S e 49°S e
- um área vulcânica chamada Zona Vulcânica Austral (ZVA) entre 49ºS e 55°S.
Principalmente na lacuna citada ocorrem picos compostos de plutons isolados do Batólito Patagônico, como as elevações San Valentín, San Lorenzo, Fitz Roy, Poincenot e Torre, além das intrusões graníticas que constituem as Torres del Paine do início do Mioceno. Destes picos, somente Cerro San Lorenço corresponde a corpos vulcânicos [l1].
A Aguja Poincenot, 3.002 m, e o Monte Fitz Roy (ou Cerro Chaltén), 3.405 m, são constituídos pelo granito Fitz Roy e fazem parte do Arco Magmático Andino. O Monte Fitz Roy é um dos grandes nunataks do Campo de Gelo Patagônico Sul. Ao redor, ocorrem rochas vulcânicas de arco a retroarco, incluindo dacitos, riolitos e andesitos, além de ignimbritos e tufos, todos do Complexo El Quemado (Foto: Tatiana Gonzalez).
Mais ao sul, a ZVA é constituída por cinco estratovulcões e um pequeno complexo de cúpulas e fluxos holocênicos na Ilha Cook, na Placa Scotia [l1]. Na ZVA, a subducção da placa Antártica sob a Sul-Americana alcança atualmente uma velocidade de 2 cm/ano, tendo a crosta continental espessura inferior a 35 km. O embasamento, na região, é composto por rochas sedimentares e metamórficas do Paleozoico Superior ao Mesozoico Inferior [a3].
Desde o final do Mioceno (cerca de 6 milhões de anos atrás), as glaciações foram os principais processos geomorfológicos que esculpiram os Andes Patagônicos, principalmente através da ação de abrasão durante os avanços das geleiras, produzindo morainas, estrias, circos, arêtes, nunataks, chifres glaciais, vales em forma de U e vales suspensos [l1].
| Arête: Estreita crista de rocha que separa dois vales. Circo: Vale semelhante a um anfiteatro formado por erosão glacial. Chifre glacial (ou pico piramidal): Pico angular e pontiagudo que resulta da erosão de um circo devido a múltiplas geleiras divergindo de um ponto central. É frequentemente exemplo de nunatak. Estria: Arranhão ou sulco cortado na rocha por abrasão glacial. Vales em forma de U: Área baixa alongada, com seção em forma de U, resultante da erosão glacial (no caso dos glaciares). Vale suspenso: Vales tributário mais alto que o vale principal. |
Á oeste do Lago Argentino, em um dos seus braços que o liga ao Campo de Gelo Patagônico Sul, localizam-se o Glaciar Spegazzini (à esquerda na foto) e o Glaciar Peneida (à direita). A parte escura dos glaciares na borda junto à água é uma "moraina central", que é compartilhada pelos dois glaciares, ssendo Glaciar Peneida um "afluente" do Glaciar Spegazzini (Foto: Marco Gonzalez).
| Moraina Central (ou medial moraine): Moraina formada pela junção de duas ou mais morainas produzidas por glaciares que em determinado ponto se juntam. |
2.3.1. Andes Fueguinos
Ainda na ZVA, mas com direção (oeste-leste) diferente do restante dos Andes, os Andes Fueguinos estão localizados a partir da Falha Magallanes-Fagnano, no sul da Isla Grande de Tierra del Fuego. Inclui os cumes andinos mais baixos da Patagônia, como o Monte Sarmiento (2.488 m de altitude), na Cordilheira de Darwin no Chile, e, na Argentina, os montes Olivia (1.476 m) e Cornú (1.490 m) [l1].
Os Andes Fueguinos junto à cidade de Ushuaia, em Tierra del Fuego, na Argentina, tendo em primeiro plano a Playa Larga no Canal Beagle (Foto Marco Gonzalez).
Os Andes Fueguinos (ou Cordillera Fueguina) são caracterizados por três áreas [l1]:
- o Arquipélago Fueguinos, no setor oeste e sul do Chile, formado por rochas plutônicas resultantes de várias intrusões durante o Cretáceo e o Cenozoico;
- os Andes Fueguinos propriamente ditos, e
- o sopé da Cordilheira Fueguiana, ao norte do Lago Fagnano, até aproximadamente o Paralelo 53°30′S.
Fazendo parte dos Andes Fueguinos propriamente ditos, o Monte Olívia e, em primeiro plano, o rio de mesmo nome, nas proximidades da Rota 3, entre a cidade de Ushuaia e o Lago Fagnano.
3. Evolução da Patagônia Austral Extra-Andina
Na Patagônia Austral Extra-Andina, destacam-se:
- o Maciço Deseado (E, no mapa a seguir) e
- as bacias sedimentares (D).
Neste contexto, são relevantes:
- a plataforma continental (C) da placa tectônica Nazca (no extremo noroeste do mapa);
- as rochas continentais em grande parte cobertas (F) e a plataforma continental (G) da placa tectônica Sul-Americana;
- a crosta amplamente oceânica (H) da placa tectônica Antártica e
- a plataforma continental (I) e a crosta amplamente oceânica (J) da placa tectônica Scotia.
Orógeno e placas tectônicas na Patagônia Austral (adaptado de [a4]).
No mapa, observa-se a Falha Magallanes-Fagnano passando ao longo do Lago Fagnano. Através desta falha, a placa tectônica Sul-Americana se movimenta para oeste e a placa Scotia, para leste.
Vista de leste para oeste do Lago Fagnano (ou Khami), no seu extremo leste nas proximidades da cidade de Tolhuin. A placa Sul-Americana está localizada à direita da imagem, na margem norte do lago, onde se encontra por exemplo o Cerro Aklekoyen (280 m de altitude). A placa Scotia fica na margem sul (Foto: Marco Gonzalez).
3.1. Maciço Deseado (E)
O Maciço do Deseado, caracterizado pela estabilidade tectônica, constitui uma província geológica localizada entre os rios Deseado e Chico na Província de Santa Cruz. É considerado um nesocraton do Paleozoico [l1].
| Nesocraton: Craton com relevo sub-positivo e estável a longo prazo. |
O Maciço do Deseado é constituído pelo Complexo Río Deseado (ou Formação La Modesta). São rochas metamórficas polideformadas (metaquartzitos, filitos, xistos e anfibolitos) [e5]. Este embasamento evoluiu do Proterozóico Superior ao Cambriano Inferior, sendo intrudido por granitoides e rochas hipabissais do Siluriano. Sequências continentais do Permiano e do Triássico foram depositadas sobre este embasamento e foram intrudidas por rochas ácidas do Triássico Superior ao Jurássico Inferior. Estas últimas intrusões estão associadas à abertura do oceano Atlântico. Elas foram seguidas por uma sequência continental clástica, interdigitada com o vulcanismo riolítico da Formação Chon Aike (Jurássico Médio e Superior) [l1].
3.2. Bacia Austral (D)
Englobando boa parte da Patagônia Austral, esta bacia é constituída por uma espessa sucessão sedimentar alcançando até cerca de 8.000 m de espessura, com ocorrência predominante de rochas siliciclásticas [e1]. Com excelentes registros paleoambientais, paleontológicos, climáticos, paleogeográficos e tectônicos, é uma das principais bacias petrolíferas da Argentina, tanto onshore como offshore [t2].
Esta bacia evoluiu do Jurássico Superior ao Cenozoico sempre afetada pela tectônica do limite oeste da Placa Sul-Americana. Também é afetada pela geodinâmica da curva onde os Andes Patagônicos (N-S) se transformam nos Andes Fueguinos (W-E) [e5].
Sua evolução inclui duas etapas [e5]:
- a primeira, extensional, associada à ruptura inicial do Gondwana, que afetou toda a Patagônia Austral,
- em sua fase de rifte, no Jurássico Médio e Superior, e
- principalmente em sua fase de subsidência térmica, no Cretáceo Inferior; e
- a segunda, de foreland, iniciada há cerca de 85 milhões de anos, afetada pela tectônica da margem oeste da placa Sul-Americana.
| Fase de rifte: Fase em que a bacia é alongada e estreita delimitada por falhas normais e desenvolvida a partir do alargamento do vale rifte. Fase de subsidência térmica: Fase em que há abatimento litosférico gerado por processos de perda de calor e contração que ocorrem na restauração da estrutura térmica original de regiões da crosta previamente aquecidas. Fase de foreland (ou de antepaís): Quando há uma área estável (cratônica), junto a um orógeno, em direção à qual são empurradas as rochas do cinturão dobrado. |
A Bacia Austral (também chamada Austral-Magallanes) recebe algumas denominações especiais:
- Bacia Marginal de Rocas Verdes, quando se faz referência às fases de rifte e de subsidência térmica [e1];
- Bacia de Magallanes, como é conhecida preferencialmente no Chile [e5] ou genericamente quando se trata de sua fase de foreland [e1]; e
- Bacia Aysén, em seu prolongamento para o norte, na altura da Bacia San Jorge [g1].
3.2.1. Fase de rifte
A fase inicial da Bacia Austral corresponde ao processo de formação de rifte que aconteceu durante o rompimento do Gondwana do Jurássico Superior ao final do Cretáceo Inferior [t2].
Após a acreção cratônica do Paleozóico-Triássico Superior e a consolidação do embasamento, um evento extensional do Jurássico estabeleceu a configuração do substrato da Bacia Austral. Nos últimos estágios de rompimento do Gondwana, a Bacia Marginal de Rocas Verdes (oceânica e de retroarco) se abriu ao longo da margem do continente, enquanto um sistema regional de grabens, com preenchimento de sequências continentais e vulcânicas (simultâneo à formação do rifte), afetou toda a Bacia Austral [t2].
Perfil esquemático da fase de rifte (adaptado de [t1]).
| Anatexia (ou palingênese): Processo de fusão ou de refusão de rochas pré-existentes ao atingirem condições de alta temperatura ou ultrametamorfismo na crosta. |
3.2.2. Fase de subsidência térmica
Cessada a atividade tectônica, iniciou-se uma fase de subsidência térmica no Cretáceo Inferior [t2]. Desenvolveram-se os depósitos transgressivos da Formação Springhill, que se sobrepuseram amplamente às margens do meio-graben inicial e foram sobrepostos por espessa sucessão marinha profunda da Formação Río Mayer [u1].
No final deste ciclo (início do Aptiano-Albiano), nos setores norte e leste da bacia e na área do Lago San Martin, desenvolveu-se um grande sistema de delta de margem passiva [u1].
Perfil esquemático da fase de subsidência térmica (adaptado de [t1]).
1 = rochas vulcanoclásticas e piroclásticas, intercaladas por lavas e cúpulas de composição riolítica a basáltica
2 = lamitos negros marinhos profundos, com tufos e turbiditos
3 = folhelhos negros bioturbados com arenitos intercalados e níveis de tufos depositados em ambiente marinho raso
4 = complexo ofiolítico incompleto
| Basalto OIB: Basalto oceânico insular cuja lava tipicamente extravasa em ilhas oceânicas ou em regiões com muitos vulcões submarinos. |
3.2.3. Fase foreland do Cretáceo
Esta fase correspondente ao primeiro estágio do crescimento andino. Durante os últimos estágios de rompimento do Gondwana, um sistema regional de grabens orientados de N-S a NE-SW foi preenchido com sequências continentais e vulcânicas. Juntamente com a elevada convergência e subducção na margem oeste da América do Sul há cerca de 100 milhões de anos, um pulso de elevação compressiva avançou de norte a sul ao longo dos Andes Patagônicos. Durante o Cretáceo Superior, o fechamento progressivo da Bacia de Rocas Verdes produziu o avanço do soerguimento da cordilheira simultaneamente com o início da fase de foreland da bacia. [t2].
No norte da Bacia Austral aconteceram dois depocentros principais separados pelo Alto Piedra Clavada [t2]:
- depocentro principal anterior, com orientação N-S e
- depocentro Cardiel-Tres Lagos, com orientação SW-NE.
| Depocentro: Lugar de máxima deposição em uma bacia geológica e onde se tem a maior espessura do pacote de camadas da unidade estratigráfica considerada. |
A convergência andina e o cinturão de dobras e cavalgamentos patagônico provocaram a migração do foredeep para leste, com estreitamento e aprofundamento dos depocentros. Neste contexto, as unidades campanianas-maastrichtianas são interpretadas como registros da fase final do preenchimento do Cretáceo que recobriu toda a Bacia Austral, integrando todos os depocentros. A sedimentação do Cretáceo Superior foi interrompida por discordância regional sobre a qual se iniciou a fase de sedimentação do Cenozoico [t2].
| Foredeep (ou antefossa): Profunda depressão alongada, bordejando um arco de ilha ou um cinturão orogênico. |
Perfil esquemático da fase de foreland inicial (adaptado de [t1]).
3.2.4. Fase foreland do Cenozoico
No Cenozoico, a fase de foreland sofreu (e sofre) a influência dos Andes modernos. No centro-norte são encontradas discordâncias e sucessões espessas de depósitos clásticos marinhos a terrestres rasos, associados à evolução tectônica do Andes Patagônicos. Na Tierra del Fuego, a estratigrafia é diferente, sendo dominada por depósitos marinhos profundos [t2].
A chamada "inconformidade do Paleoceno" é mais evidente em direção ao norte da bacia [t2].
O Neógeno da Bacia Austral é amplo com espessos sedimentos piroclásticos de granulação fina, representados por depósitos marinhos rasos do início do Mioceno da transgressão patagoniense (correspondendo a várias unidades litoestratigráficas) e por depósitos terrestres da Formação Santa Cruz do início do Mioceno Médio [t2].
A sucessão do Mioceno é truncada por superfície erosiva regional sobre a qual ocorrem conglomerados de terraços do Mioceno-Quaternário Superior, informalmente conhecidos como Rodados Patagônicos. Foram, então, iniciados desvios e processos erosivos no foreland da Bacia Austral associados a novos soerguimentos dos Andes. A maior parte da bacia se tornou inativa após 14-12 milhões de anos atrás, enquanto os sedimentos foram desviados para offshore [t2].
3.3. Bacia das Malvinas
A Bacia das Malvinas está localizada entre o Alto Rio Chico, a oeste, e as Ilhas Malvinas, a leste. Possui forma triangular com eixo central orientado NNW-SSE, estando conectada na sua porção sudoeste com a Bacia Austral. É delimitada, a sul, por grande falha transpressional transformante lateral esquerda W-E resultante da deformação transcorrente produzida pelo encontro entre as placas Scotia e Sul-Americana [c3,n1].
4 comentários:
Simplesmente brilhante , detalhado e interessantes estes artigos / "reports" sobre a Patagônia Austral . Deu uma vontade grande de ir lá, visitar e conhecer um pouco mais. Parabéns, Professor Marco
Nao entendo como tem bacias carboníferas en rio turvo, na argentina se ali me parece ser dobramento moderno
Pq das bacias carboniferas em rio turvo, argentina?
Interessante questão. A geologia apresentada não foi definida neste blog. Foi trazida da respectiva referência citada.
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