Geología y Geocronología del Cabo Wallace, Isla Low , Islas Shetland del Sur: presencia del Grupo Penínsu la Trinidad? Joaquín Bastías 1,*, Francisco Hervé 1.2, Fernando Poblete 1, Paula Castillo 1, Mark Fanning 3, Robert Bodner 4. (1) Departamento de Geología, Universidad de Chile, Plaza Arcilla 803, Santiago, Chile (2) Escuela de Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional Andrés Bello, Sazie 2315, Santiago, Chile (3) Research School of Earth Sciences, Australian National University, Canberra, Australia. (4) Institut de Minéralogie et Géochemie, Université de Lausanne, Suisse. *E-mail: joaquinbastias@ug.uchile.cl Resumen. En Cabo Wallace al noroeste de la Isla Low, afloran rocas sedimentarias con fauna fósil del Jurásico Superior, intruídas por una granodiorita del Cretácico Superior. Análisis SHRIMP de geocronología U-Pb de circones ígneos y detríticos muestran importantes diferencias con las edades reportadas previamente. La distribución etaria de los circones detríticos sugiere una fuente similar a la del Grupo Península Trinidad y no una fuente Jurásica como se habría esperado. Palabras Claves: Isla Low, Cabo Wallace, Grupo Península Trinidad, Mesozoico. 1 Introducción Las Islas Shetland del Sur se ubican al oeste de la Península Antártica, e Isla Low en el extremo sur del archipiélago (Fig. 1). El Cabo Wallace, uno de los pocos afloramientos en la isla, se encuentra ubicado en su extremo noreste. Consiste en una sucesión sedimentaria y volcánica intruída por una granodiorita fina con menores diques máficos, todos reportados de edad mesozoica (Smellie et al,. 1979; Thomson, 1982). La geología anterior al Mioceno en las Islas Shetland del Sur está en constante debate, debido a los nuevos datos, las escasas rocas expuestas y difícil acceso. En este contexto, el Cabo Wallace es una pieza clave para entender la evolución geológica en la región, ya que presenta uno de los mejores afloramientos de rocas sedimentarias, volcánicas e ígneas del Mesozoico y es la única en la que se señalan fósiles del Jurásico. Durante la ECA XVII de INACH el proyecto Anillo Antártico ACT-105 realizó una campaña de terreno en Cabo Wallace, con el fin de tomar muestras para estudios de paleomagnetismo, mineralogía y geocronología. 2 Muestreo, resultados 2.1 Muestreo 19 muestras de Cabo Wallace fueron recolectadas para

estudios de paleomagnetismo y geocronología, de las cuales una granodiorita y una arenisca fina fueron seleccionadas para dataciones U-Pb en circones ígneos y detríticos por SHRIMP. Adicionalmente, 11 sitios paleomagnéticos fueron muestreados, en rocas sedimentarias, volcanoclásticas e intrusivas. 2.2 Resultados Las observaciones de terreno permitieron contribuir a completar el mapa geológico de Cabo Wallace de Smellie (1979). El análisis de U-Pb en circones de la granodiorita se realizó en 15 granos. Ellos tienen valores altos en U y Th, y presentan formas subautomorfas, algunos con zonación ígnea bien desarrollada (Fig. 2). El análisis de los circones detríticos de la arenisca fina se realizó en 70 granos observandose dos claros peaks en el diagrama posibilidad vs edad.. 3 Discusión Los análisis de microsonda confirmarían la mineralogía ya descrita para la granodiorita, con una incipiente alteración de bajo grado (Smellie, 1979). Las dataciones U-Pb en circones dejan desafiantes resultados. Dataciones anteriores en K-Ar en la granodiorita que se analizó, dan valores de 121± 2 y 120±4 Ma en roca total (Smellie et al., 1984). Los circones ígneos muestran un peak en el Valanginiano para la granodiorita, una edad de alrededor de ~20 Ma más antigua.. Lo anterior sugeriría que el magmatismo en ese sector de las islas Shetland del Sur habría estado activo, al menos, desde el Cretácico Inferior, y coetáneo al magmatismo reportado en el batolito sur patagónico (Herve, et al., 2007). En tanto, el patrón en circones detríticos presentes en la arenisca fina, muestran un peak en el límite Pérmico-Triásico y otro en el Cámbrico temprano, una afinidad importante con aquellos reportados en las rocas del Grupo Península Trinidad (Castillo, 2011, y referencias allí citadas). Esto indica una edad máxima posible de sedimentación de hasta alrededor de ~100 Ma más antigua que la edad Jurásico

661

Superior reportada por Thomson (1982) en fauna fósil. La afinidad orogénica de la arenisca fina de Isla Low con los resultados del Grupo Península Trinidad (Castillo, 2011) mostraría un vínculo entre ellos, al menos en su fuente y dejaría abierto el debate sobre la presencia del basamento de las Islas Shetland del Sur en Cabo Wallace. La Placa Antártica se encuentra rodeada de dorsales activas. El archipiélago de las Islas Shetland del Sur está afecto a la subducción de la Placa Fenix, por debajo de la Placa Antártica (Solari et al., 2008). La Isla Low e Isla Smith se encuentran en el extremo sur de ésta subducción (Fig. 1), cerca del traspaso de margen activo a margen pasivo afectas a la subducción de la dorsal Zona de Fractura Hero (Jabaloy et al., 2003). La Isla Smith, que está ubicada al oeste de Isla Low, presenta rocas con asociaciones minerales de alta presión y baja temperatura, formadas probablemente en un prisma de acreción (Rivano y Cortés, 1976). La subducción de la Zona de Falla Hero de la Placa Fenix es colinear a la posición de la Isla Smith e Isla Low (Fig. 1), probablemente la deformación en la Placa Antártica debido a este relieve positivo en la placa subductante y podría ser la causa a la presencia de rocas más antiguas y deformadas que las que se encuentran hacia el norte del archipiélago. Agradecimientos El proyecto Anillo Antártico ACT-105 es financiado por CONICYT e Inach. También se agradece a la tripulación del rompehielos Almirante Oscar Viel de la Armada de Chile por su apoyo en terreno.

Referencias Castillo, P. 2011. Proveniencia sedimentaria del Grupo Península

Trinidad. Tesis para optar al grado de Magister en Ciencias mención Geología, Universidad de Chile, Departamento de Geología. 119 p.

Hervé, F. ; Lobato, J.; Ugalde, I.; Pankhurst, R. 1996. The geology of

Cape Dubouzet, northern Antarctic Peninsula: continental basement to the Trinity Peninsula Group?. 9(4):407-414.

Hervé, F.; Pankhurst, R. J.; Fanning, C. M.; Calderón, M.; Yaxley, G.

M. 2007. The South Patagonian batholith: 150 my of granite magmatism on a plate margin. Lithos. 97: 373-394.

Jabaloy, A.; Balanyá, J.; Barnolas, A; Galindo- Zaldívar, J.;

Hernández-Molina, J.; Maldonado, A.; Martínez-Martínez, J.; Rodríguez-Fernández, J.; Sanz de Galdeano, C.; Somoza, L.; Suriñach, E.; Tomás Vázquez, J. 2003. The transition from an active to a passive margin (SW end of the South Shetland Trench, Antarctic Peninsula). Tectonophysics. 366:55-81.

Larter, R. D.; Barker, P. F. 1991. Effects of ridge crest-trench

interaction on Antarctic-Phoenix spreading: forces on a young subducting plate. J. Geophys. Res. 96:19586-19607.

Rivano, S.; Cortes. R. 1976. Note on the presence of the lawsonite-

sodic amphibole association on Smith Island, South Shetland Islands, Antarctica. 29:34-36.

Smellie, J.L. 1979. The Geology of Low Island, South Shetland

Islands, and Austin Rocks. Br. Antarctic Surv. Bull. 49: 239-257. Smellie, J.L.; Pankhurst, M. R.; Thomson, M. R.; Davies, R. E. 1984.

The Geology of the South Shetland Islands: VO. Stratigraphy, Geochemistry and Evolution. BAS. 85p. Cambridge.

Solari, M. A.; Hervé, F.; Martinod, J.; Le Roux, J.P.; Ramírez, L.E. ;

Palacios, C. 2008. Geotectonic evolution of the Bransfield Basin, Antarctic Peninsula: insight from analogue models. 20 (2): 185-196.

Thomson, M. R. 1982. Late Jurassic Fossils from Low Island, South

Shetland Islands. Br. Antarctic Surv. Bull. 56: 25-35.

662

Figura 1. Presente marco tectónico de la zona de estudio. (a) Distribución de placas alrededor de la Península Antártica y el Paso de Drake, el rectángulo indica el área de estudio, la Isla Low. En líneas segmentadas las fallas transformantes y las anomalías magnéticas de Larter y Baker (1991). (b) Península Antártica y las Islas Shetland del Sur, en rectángulo Isla Low

Figura 2. Muestra AA-11-03-19, circones de la granodiorita. Presentan una zonación típicamente ígnea, algunos cristales con núcleos heterogéneos y bordes límpidos.

663