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Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales

Líneas de Investigación

Líneas de Investigación

En el grupo de Tectónica estudiamos procesos de deformación cortical y litosférica a distintas escalas, especialmente orientados a la evolución de orógenos, y los procesos geodinámicos asociados a la generación y evolución de cuencas sedimentarias.

El objetivo principal radica en comprender el rol de los distintos procesos de deformación a partir de la construcción y validación geométrica, cinemática y geomecánica de modelos estructurales 2D y 3D. Las técnicas más habituales para obtener estos objetivos son: el análisis cinemático y dinámico de estructuras de meso- y mega escala, estudios de información de subsuelo, la modelización cinemática, numérica y termomecánica de la deformación litosférica, modelación dinámica de cuencas, restauración estructural utilizando parámetros geomecánicos, modelado termocronológico, interpretación geológica de datos geofísicos, entre otros.

Nuestros proyectos de investigación en curso se enmarcan dentro de un proyecto marco titulado:

Relación entre procesos geodinámicos profundos y someros durante la construcción del orógeno andino: Hacia un modelo geodinámico integrador 

Financiado por la ANCyT PICT-2016-0269: “Relación entre procesos geodinámicos profundos y someros durante la construcción del orógeno Andino: Hacia un modelo geodinámico integrador, y PICT-2015-1181 “Evolución tecto-magmática de la faja plegada y corrida de Malargüe: hacia una mejor comprensión de la relación entre deformación, campo de esfuerzos y actividad magmática en los Andes”

El objetivo general de este proyecto marco es investigar la interacción entre procesos tectónicos profundos y superficiales, trabajando sobre la hipótesis de la existencia de mecanismos de retroalimentación entre estos procesos. A partir de esta investigación se prevé construir un modelo geodinámico integrador para un orógeno de subducción.  

Figura 1: A-C) Modelos cinemáticos de deformación cortical propuestos para los Andes Centrales sur. D) Construcción de la hipótesis de trabajo. 

Dentro de los objetivos específicos se encuentra  

(i) Proponer y testear un modelo geodinámico de construcción del orógeno andino que explique la relación existente entre procesos geodinámicos profundos y procesos superficiales

(ii) Proponer un modelo para la distribución del campo de esfuerzos actual a través del orógeno andino, que permita explicar la evolución del campo de paleoesfuerzos durante la construcción de un orógeno de subducción y su relación con la migración de fluidos hidrotermales y magmáticos

(iii) Determinar la naturaleza petrogenética de los magmas a lo largo del tiempo y espacio, y analizar su relación con los procesos de deformación profundos y con el campo de esfuerzos imperante

(iv) Estudiar la evolución topográfica y discriminar entre los mecanismos elástico-isostáticos y dinámicos responsables de su evolución. 

Del proyecto marco se desprenden los siguientes 4 proyectos: 

(1) Modelo cinemático-geomecánico del orógeno andino y su respuesta tectosedimentaria y tectomagmática

Este proyecto se motiva en nuevos conceptos de geodinámica que buscan unificar un amplio rango de enfoques de distintas especialidades dentro de las Ciencias de la Tierra. El mismo fue diseñado de manera tal de revisar críticamente la interrelación entre los procesos geodinámicos superficiales y profundos en un sector clave de los Andes Centrales (26° a 36°S), con énfasis en las transectas: 26º, 27º, 30°, 32°, 33°, 34°, 35º y 36°S que cruzan los Andes desde el contacto entre las placas de Nazca y Sudamericana hasta el antepaís.

Figura 2: Izquierda: Proyecto de transectas andinas a escala orogénica y áreas de estudio de trabajos doctorales. En rojo: transectas ya realizadas, en azul: transectas dentro del plan de trabajo doctoral de distintos integrantes del grupo. En naranja: transecta bajo construcción. Derecha: Ejemplo de la transecta 33.6°S

(2) Estudio integral de cuencas sedimentarias

Este proyecto surge de la necesidad del trabajo multidisciplinario para entender los patrones de la sedimentación de cuencas Mesozoicas y Cenozoicas de los Andes Centrales. El estudio de la estructuración, sedimentación y magmatismo de las cuencas asociadas a extensión durante el Mesozoico permite reconocer cuál es la influencia de estas características, posteriormente durante la orogenia andina.

Las etapas de evolución del orógeno Andino quedan registradas, desde el punto de vista sedimentológico en los diferentes sectores del sistema de cuencas de antepaís, junto al registro de variaciones climáticas del área y/o de las áreas de proveniencia, pulsos de actividad volcánica, etc. La impronta de todos estos controles alocíclicos puede ser reconocida a través de estudios paleoambientales de detalle, que contribuirán al desarrollo y a su vez serán retroalimentados por los modelados cinemáticos y geomecánicos.

Figura 3: Arriba, modelo de sedimentación general para los sistemas de antepaís. Abajo, ejemplo de resultado de estudio multidisciplinario aplicado a la evolución de la Cuenca Neógena de Cacheuta. 

 (3) Estudios sismológicos y neotectónicos

Estudiamos la ubicación de la sismicidad y los mecanismos responsables de que esta suceda principalmente en la República Argentina. A partir del procesamiento de señales sismológicas y usando correlaciones de ruido ambiente, hacemos estudios de modelos de velocidades en una o dos dimensiones, los cuales se hacen sin necesidad de usar explosiones, o ningún tipo de fuentes activas. Utilizamos funciones receptoras, mecanismos focales, tensores de esfuerzos, mapas de riesgo sísmico y analizamos sismicidad inducida. El estudio sismológico se complementa con el estudio y la caracterización de fallas potencialmente sismogénicas. Utilizando entonces técnicas geológicas y geofísicas, se busca realizar un relevamiento detallado de las fallas que pueden producir sismos, con el fin de estimar las magnitudes máximas posibles en función de sus características, así como obtener conocimiento sobre su historia paleosismológica.

Figura 4: Ejemplo de análisis de cambio del esfuerzo de Coulomb en fallas receptoras inducido a partir de terremotos cercanos

(4) Análisis geomecánico de fallas: Relación entre el campo de esfuerzos, la deformación y la migración de fluidos 

El proyecto tiene como objetivo la investigación de fallas y fracturas, tanto en ambientes extensionales, como transcurrentes y compresivos, tanto desde el punto de vista de los esfuerzos involucrados en su generación como en la cinemática de dichas estructuras. Investigamos la relación entre la migración de fluidos y el campo de esfuerzos durante: (a) la construcción de un orógeno, y (b) durante el ciclo sísmico de la megafalla de subducción. Este tema tiene importante aplicación en estudios de prospección tanto de hidrocarburos, energía geotermal y minería metalífera.

Figura 5: Modelo 3D de sistema de fallas y la tendencia a deslizar/dilatarse que favorece la migración de fluidos hidrotermales.

 

PROYECTOS POSTDOCTORALES EN CURSO

  • Ana Lossada

Tema: Estudio de la exhumación y levantamiento cenozoico de la Cordillera Frontal entre los 30° y 35°S, Andes Centrales Sur

Objetivos: Investigar y modelar la exhumación y el levantamiento topográfico de la Cordillera Frontal entre los 30° y 35°S durante el Cenozoico mediante la aplicación de termocronología de baja temperatura (trazas de fisión y (U-Th)/He en apatito), analizando las variaciones latitudinales en el contexto geodinámico actual.

  • Fernando Abarzúa

Tema: Análisis tectonoestratigráfico del depocentro Uspallata, cuenca Cuyana, Precordillera de Mendoza

Objetivos: A partir del análisis estratigráfico y paleoambiental de las formaciones triásicas y del análisis arquitectural del depocentro Uspallata, se pretende conocer los diferentes estadios del relleno de este depocentro a lo largo de la extensión de Cuenca Cuyana en el área de estudio.

  • Andrés Echaurren

Tema: Estudio de la evolución tectónica de los Andes Centrales a partir de la construcción de la transecta transandina 26ºS y la medición de tensores de esfuerzos en los últimos 12 Ma

Objetivos: El objetivo general consiste en la elaboración de un modelo cinemático de la deformación a lo largo de la sección estructural del margen a los ~26° S, integrando toda la información geológica y geofísica disponible de las vertientes andinas de Chile y Argentina. Se estudiará la evolución del campo de esfuerzos durante la última etapa de la deformación de dicha transecta.

 

PROYECTOS DOCTORALES EN CURSO

  • Diego Mardónez

Tema: Relación entre estructuras profundas y someras a lo largo de la transecta La Serena-Jáchal (30°S), Andes Centrales Sur

Objetivos: Investigar la relación entre procesos tectónicos profundos y superficiales durante la creación de un orógeno tipo andino, a partir del conocimiento con mayor detalle los tiempos de deformación, levantamiento y exhumación a lo largo de la transecta, con el fin de obtener un análisis de la distribución espacial y temporal de la deformación y del levantamiento topográfico en este sector.

  • Manuela Mazzitelli

Tema: Interacción entre procesos tectónicos profundos y superficiales a lo largo de la transecta Cerro Mercedario (32°S), Andes Centrales Sur

Objetivos: El principal objetivo del proyecto es generar un modelo integrador de la interacción entre los procesos tectónicos, la erosión, exhumación y sedimentación en cuencas de antepaís y de piggy-back a lo largo de la transecta propuesta.

  • Matías Barrionuevo

Tema: Modelado numérico de la orogenia relacionada a subducción en los Andes Centrales del Sur (30-36° S): el rol de las características de la placa superior

Objetivos: Testear modelos geodinámicos conceptuales para la evolución de los Andes, entre 30-36° S, usando modelos numéricos termomecánicos, con especial énfasis en el comportamiento de la placa Sudamericana y el control que ejercen las estructuras preandinas. Comparar los resultados obtenidos con los modelos de evolución tectónica propuestos para estas latitudes.

  • Andrés Richard

Tema: Neotectónica y peligro sísmico en el frente orogénico andino entre 32º10´ S – 32º 40´ S, provincias de Mendoza y San Juan

Objetivo: Contribuir a la mejor caracterización geométrico-cinemática de estructuras potencialmente sismogénicas integrando información neotectónica de detalle del piedemonte, con nueva información estructural de superficie y subsuelo de la Sierra de Las Peñas - Las Higueras (Precordillera Sur). Elaborar modelos estructurales 2D y pseudo 3D de los corrimientos principales que definen el frente orogénico en el área de estudio. 

  • Laura Tobares

Tema: Las facies volcánicas mesozoicas de la provincia de San Luis, Argentina: su interpretación tectonomagmática

Objetivos: Construcción de un modelo tectónico que permita dilucidar la génesis de las facies volcánicas mesozoicas presentes en la provincia de San Luis. Dicho modelo deberá tipificar el ambiente paleovolcánico, la naturaleza de los magmas, establecer el control estructural en el emplazamiento y reconstruir los eventos ígneos dentro del marco del supercontinente Gondwana.

  • Andrea Aguilar

Tema: Estudio tectono-sedimentario del piedemonte mendocino y Cerrilladas Pedemontanas: Relación entre las estructuras de rift de la cuenca Cuyana, la deformación cenozoica y la generación de la cuenca de antepaís neógena-pleistocena, e implicancias para la prospección de hidrocarburos

Objetivos: Conocer con mayor detalle los tiempos de deformación y levantamiento de los Andes a través del estudio de los depósitos sinorogénicos asociados. Realizar un análisis tectonoestratigráfico del relleno de la Cuenca Cuyana en el depocentro Uspallata, así como estudiar la relación entre los diferentes factores que generan y afectan el desarrollo de una cuenca de antepaís. Para ello se requiere observar y modelar la deformación cortical somera, generar modelos cinemáticos con los datos de afloramiento y de subsuelo disponibles, estudiar el ambiente y la distribución de los depósitos sinorogénicos, e investigar sobre la relación entre la disposición de la cuenca de rift triásica y el desarrollo de la cuenca de antepaís neógena. 

  • Rodrigo Quiroga

Tema: Mecanismos de control en la formación de estructuras profundas y someras en los    Andes Centrales del Sur. Caso de estudio: Transecta Copiapó – Catamarca (27°S) 

Objetivos: Desarrollar un estudio geológico multidisciplinario que busque dilucidar las relaciones (cronológicas, genéticas y estructurales) existentes entre la generación de estructuras corticales profundas, y la formación de fallas geológicas someras; esto con el fin de investigar y entender, los mecanismos que condicionan los cambios en la deformación y forma del relieve registrada durante la construcción de los Andes Centrales del Sur (27ºS). Para ello, el trabajo propuesto permitirá obtener información clave para construir un modelo estructural integrado el que conllevará a proponer un esquema de la evolución del orógeno andino en la transecta Copiapó -Catamarca (27°S).