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Estudio de los indices del levantamiento costero,
 aplicaciones de los isotopos cosmogenicos a las
                terrazas marinas

                 Marianne Saillard

                     Acesor:
                  Laurence Audin
PROYECTO

•   El motor de la evolución tectónica de los Andes Centrales esta ligado a
    la subducción de la placa oceánica Nazca bajo la placa continental.

•   El plano de subducción no es homogéneo a lo largo del borde oeste de
    la placa continental : segmentos de subducción normal (30°), con
    volcanismo activo asociado, alternan con segmentos de subducción
    plana en profondidad (alrededor de 100 kilómetros), sin volcanismo
    activo.

•   Para caracterizar y entender la dinámica de la evolución del ante-arco
    en esta región desde el Neogeno hasta el presente, el estudio estará
    enfocado hacía la morfología de la costa del Pacifico y en particular
    hacía las superficies de abrasión y las terrazas marinas existiendo a lo
    largo de la costa.
UBICACION

Las regiones de estudio estan ubicadas en el
ante-arco del Sur del Perú y del Norte de Chile:

• La costa sur del Peru
      San Juan : borde sur de la dorsal de
    Nazca
      Chala e Ilo : segmento de subducción
    inclinado de manera homogénea a 30°

• Chile
       De Tongoy a Los Vilos (30-32°S) :
    segmento de subducción plana
OBJETIVOS

•   Establecer la evolución geomorfologíca de la región de ante-arco mostrando
    como permite la puesta en evidencia de los efectos tectónicos locales

•   Obtener edades absolutas de las superficies marinas y probar la validez del
    uso del método de los isotopos cosmogenicos en el ante-arco del Peru

•   Cuantificar las tasas de levantamiento

•   Discutir de los fenómenos geodinámicos responsables del levantamiento y de
    la deformación del ante-arco desde el Neógeno.
FORMACION DE LOS SUPERFICIES
    DE EROSION MARINA
FORMACION DE LAS TERRAZAS MARINAS




                      Cono aluvial

         Sedimentos
         marinos



                        Basamento
PRINCIPIOS DEL MÉTODO DEL ISOTOPO
               COSMOGENICO 10BE:
10Be es el producto que queda in-situ:
reacciones en el cuarzo

        Ventajas del cuarzo:
• contiene todo lo necesario para la producion
de 10Be (Oxygène)
• Abundante y muy estable
         Rayos cosmogenicos

                                   La producion de 10Be (P(t)) varia con:
                            0m
                                   • Latitud
                                   • Altitud
                                   • Profundidad de enfriamiento de la
                                   muestra
                                   La desintegracion del 10Be : l = 1 MA
Interés del método del isotopo cosmogenico 10Be
- El interés de este método es lograr edades absolutas por cada superficie
muestrada.
- Las zonas desérticas del sur del Perú presentan excelentes condiciones
para la aplicación del 10Be, debido:
    • orientacion maximal
    • cerca del ecuador, aunque en la costa
    • erosión mínima
    • abundante cuarzo (rocas y arenas)
- Ademas, este método de datacion esta en curso de aplicacion y calibracion
en el sur del Peru sobre terrazas aluviales (Hall et al, 2006, Tectonophysics,
submitted)

  Interés de un muestreo con un perfile en profundidad respecto
  a un muestreo en superficie
- Obtener informaciónes para una superficie: edad, erosion y elementos
heredados
TRABAJOS EN CURSO

La costa sur del Peru

    3 salidas de campo en 2005 y 1 en 2006 : Chala – San Juan – Ilo
     + 2 en prevision, segundo semestre 2006

Chile (30-32°S)

   Continuar con datos analizados en mi trabajos de investigación de
   DEA (Master), así mismo se adicionaron 2 salidas
La costa sur del Peru
La costa sur del Peru
 Geomorfología
                                           • Sitio de referencia ?
                        • Chala            • Sin influencia de la dorsal Nasca
                                           • Mínima actividad tectonica
                                           • Muchos niveles de terrazas




                                   Chala

3D vista - Landsat sobre MNT SRTM 90m
Mapa geológico digitalisado del INGEMMET sobre Landsat
Panoramas en la bahía de Chala

SW                                    NE




SW                                    NE
Muestreo de 5 terrazas pour 10Be et 26Al
     Tasa de levantamiento de la costa
N              S

                     Sedimentos de Terraza




    Huecos




             10 cm                           10 cm
La costa sur del Peru
 Geomorfología
                        • San Juan


                                • Discriminar y separar el levantamiento
                                asociado a la dorsal del de la costa
San Fernando

N




                         San Juan
Muestreo de las terrazas pour 10Be et 26Al




            Fotos de la superficie
            de erosion marina
N                  241005 SJ3
                     294 m




                                     169 m
                                241005 SJ2

                                             214 m
                                      241005 SJ1
Muestreo de una
                           superficie de erosion
                           marina




En profundidad




           En superficie
3D vista - Landsat sobre MNT SRTM 90m - San Juan de Marcona




   492 m
NW                                         SE
                    Cerro El Huevo 492 m




                      Panorama 1

SE   Cerro Tres Hermanas                   NW




                      Panorama 2
Chala

27 niveles marinos entre 0 y 275 m asl, juntados en 15 unidades morfo-estratigraficas (MMUs)
La terraza a +68 m corespondria al estado isotopico 5 (125 Ka)
La terraza a +121 m corespondria al estado isotopico 7
La terraza a +168 m corespondria al estado isotopico 9
La terraza a +184 (o +200) m corespondria al estado isotopico 11
(Goy et al, 1992)                                                                 +2
                                               T3


                                     T2
                            T1




                                                                    Goy et al, 1992
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(Goy et al, 1992)
                                          San Juan

Mas de 30 niveles. Las terrazas mas altas alcanzan +780 m de altura y contenen faunas del
Plioceno superior (Devries in Macharé, 1987).
La crono-estratigrafia de las terrazas mas bajas esta todavia discutida ; el estado isotopico 5e
esta propuesto por :
- La terraza a +148 m (Hsu and Blom, 1985 ; Osmond, 1987)
- La terraza a +110 m (Hsu and Wehmiller, 1987)
- La terraza a +90 m (Macharé, 1987)
- La terraza a +65 m (Hsu, 1988 ; Hsu et al., 1989)
(Goy et al, 1991)

                         Por los ultimos 500 ka : (Goy et al, 1992)
                                 Chala : 460 mm/kyr
                                 San Juan : al menos 740 mm/kyr
La costa sur del Peru
  Tectonica
                 • San Fernando

                                                                               N


                                 Parte de la tectonica activa en el levantamiento ?
San Fernando




                          San Juan
foto 1




   Pano 1



   N
NE   SW
          foto 1




              Pano 1
SW                 NE
PERSPECTIVAS

•   Analisis de las muestras con el método de los isotopos cosmogenicos (10Be et
    26Al) al « Lawrence Livermore national Laboratory », de Abril al fin de Junio

•   Cuantificar las tasas de levantamiento
•   Comparacion entre los sitios a lo largo de la costa peruana y chilena
•   Validacion del uso de los isotopos cosmogenicos para datar el Cuaternario
    costero a lo largo de la margen Suramericana lo que es un gran aporte para la
    geologia

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ESTUDIO DE LOS INDICES DEL LEVANTAMIENTO COSTERO APLICACIONES DE LOS ISOTOPOS COSMOGENICOS A LAS TERRAZAS MARINAS

  • 1. Estudio de los indices del levantamiento costero, aplicaciones de los isotopos cosmogenicos a las terrazas marinas Marianne Saillard Acesor: Laurence Audin
  • 2. PROYECTO • El motor de la evolución tectónica de los Andes Centrales esta ligado a la subducción de la placa oceánica Nazca bajo la placa continental. • El plano de subducción no es homogéneo a lo largo del borde oeste de la placa continental : segmentos de subducción normal (30°), con volcanismo activo asociado, alternan con segmentos de subducción plana en profondidad (alrededor de 100 kilómetros), sin volcanismo activo. • Para caracterizar y entender la dinámica de la evolución del ante-arco en esta región desde el Neogeno hasta el presente, el estudio estará enfocado hacía la morfología de la costa del Pacifico y en particular hacía las superficies de abrasión y las terrazas marinas existiendo a lo largo de la costa.
  • 3. UBICACION Las regiones de estudio estan ubicadas en el ante-arco del Sur del Perú y del Norte de Chile: • La costa sur del Peru San Juan : borde sur de la dorsal de Nazca Chala e Ilo : segmento de subducción inclinado de manera homogénea a 30° • Chile De Tongoy a Los Vilos (30-32°S) : segmento de subducción plana
  • 4. OBJETIVOS • Establecer la evolución geomorfologíca de la región de ante-arco mostrando como permite la puesta en evidencia de los efectos tectónicos locales • Obtener edades absolutas de las superficies marinas y probar la validez del uso del método de los isotopos cosmogenicos en el ante-arco del Peru • Cuantificar las tasas de levantamiento • Discutir de los fenómenos geodinámicos responsables del levantamiento y de la deformación del ante-arco desde el Neógeno.
  • 5. FORMACION DE LOS SUPERFICIES DE EROSION MARINA
  • 6. FORMACION DE LAS TERRAZAS MARINAS Cono aluvial Sedimentos marinos Basamento
  • 7. PRINCIPIOS DEL MÉTODO DEL ISOTOPO COSMOGENICO 10BE: 10Be es el producto que queda in-situ: reacciones en el cuarzo Ventajas del cuarzo: • contiene todo lo necesario para la producion de 10Be (Oxygène) • Abundante y muy estable Rayos cosmogenicos La producion de 10Be (P(t)) varia con: 0m • Latitud • Altitud • Profundidad de enfriamiento de la muestra La desintegracion del 10Be : l = 1 MA
  • 8. Interés del método del isotopo cosmogenico 10Be - El interés de este método es lograr edades absolutas por cada superficie muestrada. - Las zonas desérticas del sur del Perú presentan excelentes condiciones para la aplicación del 10Be, debido: • orientacion maximal • cerca del ecuador, aunque en la costa • erosión mínima • abundante cuarzo (rocas y arenas) - Ademas, este método de datacion esta en curso de aplicacion y calibracion en el sur del Peru sobre terrazas aluviales (Hall et al, 2006, Tectonophysics, submitted) Interés de un muestreo con un perfile en profundidad respecto a un muestreo en superficie - Obtener informaciónes para una superficie: edad, erosion y elementos heredados
  • 9. TRABAJOS EN CURSO La costa sur del Peru 3 salidas de campo en 2005 y 1 en 2006 : Chala – San Juan – Ilo + 2 en prevision, segundo semestre 2006 Chile (30-32°S) Continuar con datos analizados en mi trabajos de investigación de DEA (Master), así mismo se adicionaron 2 salidas
  • 10. La costa sur del Peru
  • 11. La costa sur del Peru Geomorfología • Sitio de referencia ? • Chala • Sin influencia de la dorsal Nasca • Mínima actividad tectonica • Muchos niveles de terrazas Chala 3D vista - Landsat sobre MNT SRTM 90m
  • 12. Mapa geológico digitalisado del INGEMMET sobre Landsat
  • 13. Panoramas en la bahía de Chala SW NE SW NE
  • 14. Muestreo de 5 terrazas pour 10Be et 26Al Tasa de levantamiento de la costa
  • 15. N S Sedimentos de Terraza Huecos 10 cm 10 cm
  • 16. La costa sur del Peru Geomorfología • San Juan • Discriminar y separar el levantamiento asociado a la dorsal del de la costa San Fernando N San Juan
  • 17. Muestreo de las terrazas pour 10Be et 26Al Fotos de la superficie de erosion marina N 241005 SJ3 294 m 169 m 241005 SJ2 214 m 241005 SJ1
  • 18. Muestreo de una superficie de erosion marina En profundidad En superficie
  • 19. 3D vista - Landsat sobre MNT SRTM 90m - San Juan de Marcona 492 m
  • 20. NW SE Cerro El Huevo 492 m Panorama 1 SE Cerro Tres Hermanas NW Panorama 2
  • 21. Chala 27 niveles marinos entre 0 y 275 m asl, juntados en 15 unidades morfo-estratigraficas (MMUs) La terraza a +68 m corespondria al estado isotopico 5 (125 Ka) La terraza a +121 m corespondria al estado isotopico 7 La terraza a +168 m corespondria al estado isotopico 9 La terraza a +184 (o +200) m corespondria al estado isotopico 11 (Goy et al, 1992) +2 T3 T2 T1 Goy et al, 1992
  • 22. Chala 27 niveles marinos entre 0 y 275 m asl, juntados en 15 unidades morfo-estratigraficas (MMUs) La terraza a +68 m corespondria al estado isotopico 5 (125 Ka) La terraza a +121 m corespondria al estado isotopico 7 La terraza a +168 m corespondria al estado isotopico 9 La terraza a +184 (o +200) m corespondria al estado isotopico 11 (Goy et al, 1992) San Juan Mas de 30 niveles. Las terrazas mas altas alcanzan +780 m de altura y contenen faunas del Plioceno superior (Devries in Macharé, 1987). La crono-estratigrafia de las terrazas mas bajas esta todavia discutida ; el estado isotopico 5e esta propuesto por : - La terraza a +148 m (Hsu and Blom, 1985 ; Osmond, 1987) - La terraza a +110 m (Hsu and Wehmiller, 1987) - La terraza a +90 m (Macharé, 1987) - La terraza a +65 m (Hsu, 1988 ; Hsu et al., 1989) (Goy et al, 1991) Por los ultimos 500 ka : (Goy et al, 1992) Chala : 460 mm/kyr San Juan : al menos 740 mm/kyr
  • 23. La costa sur del Peru Tectonica • San Fernando N Parte de la tectonica activa en el levantamiento ? San Fernando San Juan
  • 24. foto 1 Pano 1 N
  • 25. NE SW foto 1 Pano 1 SW NE
  • 26. PERSPECTIVAS • Analisis de las muestras con el método de los isotopos cosmogenicos (10Be et 26Al) al « Lawrence Livermore national Laboratory », de Abril al fin de Junio • Cuantificar las tasas de levantamiento • Comparacion entre los sitios a lo largo de la costa peruana y chilena • Validacion del uso de los isotopos cosmogenicos para datar el Cuaternario costero a lo largo de la margen Suramericana lo que es un gran aporte para la geologia