Estratigrafía del Neógeno y Geodinámica Andina del Sur del Ecuador.Dominik Hungerbuhler, Michael Steinmann, Wilfried Winkler, Diane Seward, Arturo Eguez, Dawn E.

Peterson, Urs Helg, Cliff Hammer.2002

Compilación Edades Cronoestratigráficas

Modelo Geodinámico Región Interandina del Sur del Ecuador (entre 2ºS y 4º20´S)

Análisis Sedimentológicos Observaciones de Fauna de

Sedimentos Terciarios. Detalle de Formaciones

Volcánicas

Modelo de la Sedimentología del Neógeno (~23 - 6 Ma).

Historia Tectónica del Dominio sur de los Andes Ecuatorianos

(~23 - 6 Ma)

Estratigrafía y Facies Formaciones Volcánicas e Intrusiones:

Formaciones Sedimentarias: Formaciones Rio Playas y Quingeo Área Catamayo - Gonzanamá Área Malacatos – Vilcabamba Área de Loja Área Girón-Santa Isabel Área de Cuenca Área de Nabón

Inconformidad del Mioceno Tardío Historia Tectono-Sedimentaria:

Formación de la Cuenca e inversión Área de Santa Isabel Área de Loja Área de Cuenca

Implicaciones Tectónicas Regionales

Paleoceno – Mioceno Medio Mioceno Tardío

Análisis Tectónico

Mapa simplificado de las Subdivisiones Morfo-tectónicas del Ecuador.

Mapa Geológico del sur del Ecuador con la

localización de Series Sedimentarias del

Mioceno. Modificado de Litherland et al. (1993).

Las cuencas del Mioceno ocuparon una posición

Inter Arco y se formaron coetáneamente con las cuencas de Progreso,

Manabí y Borbón.

Estratigrafía y FaciesFormaciones Volcánicas e

Intrusiones:

Formaciones Sedimentarias:Formaciones Rio Playas y Quingeo

Área Catamayo - Gonzanamá

Área Malacatos – Vilcabamba

Área de LojaÁrea Girón-Santa Isabel

Área de Cuenca

Área de Nabón

Paleoceno – Mioceno Medio Mioceno Tardío

Formaciones Volcánicas e Intrusiones:Las Series Sedimentarias Terciarias Inter-Andinas del sur del Ecuador están limitadas por varias formaciones Volcánicas

Form

acio

nes

Volcá

nica

s Intrusiones:

Descansa en discordancia sobre Rocas Metamórficas

del Paleozoico.

Plutón San Lucas Plutón El Tingo

Fm. podría representar una temprana unidad del evento volcánico Saraguro.

Estos flujos ignimbríticos voluminosos provienen de erupciones de fisura y procesos de formación de caldera, se formó en un ambiente tectónico extensional”.

Se superpone en discordancia a las Fms. Saraguro y Jacapa

se superpone en forma discordante a la amplia gama de sedimentario Terciario y formaciones volcánicas

Formaciones Sedimentarias: Eoceno: 55 - 33 Ma

Fm. Rio PlayasConglomerados de Color

Amarillo Pobremente Sorteados y Areniscas Amarillas con

Estratificación Cruzada y Lutitas

Sistema Fluvial y Aluvial: Dominio Bedload (Carga Solida).

Eoceno Temprano al

Eoceno Medio

Fm. Quingeo

Ciclos repetitivos Grano Descendientes. Granos

pobremente Sorteados, de Conglomerados Canalizados en la Base, Areniscas y Limolitas

Rojas a Purpuras al Techo

Sistema Fluvial: de Ríos de Baja Sinuosidad en un Dominio Mixed-Load (de carga mixta)

Tefra (ZFT): 42.2 ± 4.4 y 34.9 ± 4.0

Ma. Eoceno Medio al Eoceno Tardío

Se superpone a las Fms. Casanga, Naranjo y Sacapalca en inconformidad angular y está cubierta parcialmente en discordancia por la Fm. Loma Blanca

El detritus fue derivado de fuentes locales, como las formaciones subyacentes y limítrofes

La Fm. está cabalgada a lo largo de la Falla Santa Ana – Tahual por la Fm. Yunguilla y en el Occidente esta cubierta por la Fm. Tarqui. Se superpone parciamente a las Fms. Yunguilla y Chinchín.

Formaciones Sedimentarias: Serie Rio Playas: Composición de Secciones Estratigráficas, del mioceno medio en el área de Catamayo Gonzanamá y en el área Rio Playas en Casanga.

Secuencia estratigráfica de laFm. Quingeo en el área de

Cuenca

Fm. Gonzanamá Depósitos Areniscas Calcáreas, Limolitas

Arenosas y Conglomerados Menores. Venas de Yeso e

Impregnaciones Sulfurosas.

Configuración Marino Marginal con Ambientes lagunal salobre

y lacustres en el NW y Entornos Fluviales distales en

el SW.

Tefra ácida PM y PS Fm. (ZFT): 15.7 ± 2.0 Ma, 14.4 ± 1.8 Ma, y

14.0 ± 3.0 Ma. Mioceno Medio.

Fm. Catamayo

P.I. Lutitas, Areniscas Menores, y Calizas con

Abundantes Venas de Yeso. P.M. Areniscas Gruesas,

Conglomerados. P.S. Lutitas con Areniscas

Menores e Intercalaciones de Calizas

Ambiente de Torrente Costero (Coastal flood), Llanura de

Sabkha (Sabkha plain), Planicie Fluvial (Parte media de la

formación), y Planicie Costera con incursiones Marinas (parte

superior).

Comparaciones estratigráficas Mioceno medio

Área Catamayo - Gonzanamá Mioceno Medio: 16 – 11 Ma.

Soles, Canales con Estratificación Cruzada y Laminaciones Onduladas.

Los conglomerados son ricos en clastos volcánicos. Estructuras oolíticas

intercaladas. Areniscas calcáreas con rica fauna de ostracods, bivalvos,

gasterópodos.

Ocurre en discontinuos afloramientos entre los poblados de Gonzanamá, Nambacola y Santa Rita y se superpone a las Fms. Volcánicas Sacapalca y Loma Blanca, en discordancia angular. el espesor de la formación varía entre 500 y 1000 m.

Al sur del poblado Catamayo la Fm. Catamayo descansa en discordancia sobre la Fm. Sacapalca y los sedimentos están cabalgados por la Fm. Loma Blanca.

Área Malacatos – Vilcabamba Mioceno Medio a Tardío: 15 – 7 Ma

Fm. Quinara Descansa en discordancia sobre unidades metamórficas del Paleozoico y está cubierta tanto en discordancia y en concordancia por la Fm. Cerro Mandango.

Fm. San José Cubre discordantemente la Fm. Loma Blanca en el Bloque la Granja y en el Noroeste y en la Parte Central, una aislada exposición ocurre a 2 Km al W del poblado El Tambo.

Fm. Santo Domingo Ocurre en el Dominio Norte y en el Bloque La Granja, es dividida en 2 Miembros Interdigitados . Ocurrencia de yeso primario y vetas de carbón con tendencias N-S expuestas paralelamente a la paleo-orilla.

Fm. Cerro Mandango: Ocurre dentro de un sinclinal orientado SSE-NNW entre Vilcabamba y Malacatos en un espesor máximo de 1000 m, y en el Bloque La Granja. Se superpone a la Fm. Santo Domingo y a antiguas rocas metamórficas en discordancia angular. Descansa parcialmente en conformidad a la Fm Quinara.

Fm. Quinara: Esta secuencia tiene un máximo espesor de 300 m

Fm. San José: Amalgaciones de capas de areniscas gruesas son frecuentes. Estratificación Cruzada horizontal y de bajo ángulo tabular con abundantes superficies de reactivación y montículos de estratificación cruzada son observados. El máximo espesor de la formación es 200 m.

En la Fm. Cerro Mandango la Gradación del Mb. Arenisca al Mb. Conglomerado

Tendencia grano ascendente de la formación

Área Loja Mioceno Medio – Mioceno Tardío

Fm. Trigal: Al oeste del área de Loja recubre discordantemente a la las Fm. Loma Blanca y las Unidades Chiguinda y Agoyan (Cordillera Real). Esta cubierta en concordancia por la Fm. La Banda

Las series sedimentarias en el área de Loja están tectónicamente divididas por una falla inversa post-deposicional inclinada W en la parte oeste y este, yuxaponiendo diferentes secuencias sedimentarias en su frontera mutua. Las series sedimentarias descansan discordantemente sobre rocas metamórficas más antiguas en ambos lados de la falla inversa

Fm. Quillollaco: Prograda hacia el oeste debido al Empinamiento de la Fuente en la Cordillera Real. Espesor máximo de 600 m se sobrepone a antiguas formaciones en discordancia angularFm. Salapa: Área Oeste, descansan en discordancia sobre Fm. Quillollarco

Fm. La Banda: Laminaciones Planares de Estera de Algas, Grietas de Desecación, Bioturbaciones, Wrinkle Marks, abundante Fauna de Ostracodos. Frecuencia de capas de arenisca marca la transición ascendente desde la Fm. La Banda a la Fm Belén.

800 m de espesor En la Fm. San Cayetano, el Mb. Arenisca inferior prograda en tendencia grano descendiente hacia el Mb. Limolita

Fm. Quillollaco: Una transición a Sistemas de Ríos Trenzados ha sido identificada en la Parte central y una Tendencia general Grano Ascendente y Progradación desde el este hacia el centro se observa en el área.

Área Girón-Santa Isabel

Fm. Jacapa: En la parte sur del área de Santa Isabel, un pequeño cinturón llamativo de tendencia N-S de aproximadamente 100 m de espesor, de rocas sedimentarias ocurre entre las Fms. Volcánicas Saraguro y Santa Isabel Contacto Discordante con las limitantes.

Fm. Burrohuayacu: A lo largo del Margen Oeste su Espesor está en un rango de unas pocas decenas de metros y hacia el sur y sureste aumenta a 800 m, muestra fuertes variaciones laterales y verticales. Se superpone en discordancia a la Fm. Saraguro y parte inferior de la Fm. Santa Isabel. En el Mb. Arenisca Direcciones Bimodales NE y SE, indican que el principal transporte ocurrió hacia el NE y una entrada lateral. Mb. Conglomerado gradúa hacia el SE en el Mb. Arenisca. Lateralmente continuos estratos laminares de arenisca son observados en esta zona de transición.

Fm Girón: Tiene un espesor de 800 m, recubre en discordancia las partes inferiores de la Fm. Santa Isabel. Un contacto físico con la Fm. Burrohuayacu no fue observado.

Fm. Uchucay: Tiene un espesor máximo de 100 m, Recubre a la Fm. Burrohuayacu con una marcada disconformidad angular en el área de Santa Isabel,

Fm. Turi: En el área de Girón, 1000 m de espesor cubren en Disconformidad Angular La Fm. Girón, Una general tendencia grano ascendente, Tendencias Verticales y Laterales de Tamaño de Grano, sugieren que el Sistema Progradaba hacia el E y SE bajo un Gradiente Topográfico Creciente.

Área Cuenca

Un espesor máximo de 300 m, de la Fm. Biblián (Centro Oeste, Centro Este, Sur Este) se superpone en discordancia a la Fm. Saraguro. 450 m de espesor de la Fm. Loyola se superponen confortablemente a la Fm. Biblián (también discordancias angulares se observan).Fm. Azogues: 450-500 m de espesor. El contacto con la subyacente Fm. Loyola es gradual. Mb. Guapán: ~200 m de espesor, y Mb. Cochas: un espesor de 100 m. Fm. Mangán: Espesor máximo de 1000-1200 m, se sobrepone a la Fm. Azogues en discordancia angular en la parte central a pesar de que se superpone a la Fm Loyola en el norte debido a la ausencia de la Fm. Azogues.Fm. Turi: Se sobrepone a la Fm. Magán en una regional inconformidad angular de asta 60º. Mb. Turi: espesor aproximadamente de 300 m Mb. Santa Rosa: 150 m de espesor.

Área Nabón

Inco

nfor

mid

ad d

el M

ioce

no T

ardí

o

Transición Marino-continental

10-9 Ma

Secuencia 2

Secuencia 1Planicie Mareal y delta

Planicie mareal

Supra/inter mareal y planicie delta

prodelta, frente de delta y planicie de delta.

Lago de agua dulce

Ambiente marino marginal

La presente combinación de facies y datos de fauna implica que las secuencias inferiores fueron depositadas en un Ambiente de planicie costera y Ambiente Deltaico, que tuvo una entrada de agua dulce significativa de varios ríos en un clima tropical.

La posición paleogeográfica y tipos clastos sugieren que la deposición de la secuencia más baja se produjo entre la Cordillera Real y la frontera con el océano Pacífico, 15 a 9.5 Ma

la inconformidad del Mioceno Tardío en la región interandina fue creada por la transición de extensión a compresión, que implica además la cadena andina norte del Ecuador.

Inco

nfor

mid

ad d

el M

ioce

no T

ardí

o Secuencia 2

7,8+/- 0,8 Ma

Int. Cojitambo

Exhumación 9,5 Ma.

El levantamiento de 0,3 mm/year trajo la secuencia Pacífico Costera hasta los 2700m desde 9,5 Ma.

La mezcla de sedimentos continentales clásticos y piroclasticos->Etapa intramontañosa temprana -9,5-8 Ma.Depositación volcánica->8-5 Ma.10-15 Ma Exhumación significante en la C.R.

Transición de extensión a compresión, envolvió al norte andino.

Historia Tectono-Sedimentaria: Formación de la Cuenca e Inversión

Estilo de deformación en las series de las cuencas del mioceno del Sur del Ecuador son complexionales.

la geometría de formaciones sedimentarias, geometría de depósitos locales y la presencia de fallas normales en las formaciones volcánicas subyacentes indican que la extensión fue anterior a la compresión

Extensión NW-SEÁrea de Santa Isabel Fallas normales buzando SE, afecta a la Fm Santa Isabel, presenta un carácter syn-sedimentario.

Probablemente rotó durante la compresión.

La deformación compresional ocurrió en ~ 10 Ma como documento por la edad de la suprayacente discordancia de la Fm.Uchucay (9.4 ± 1.6), que pertenece a la etapa de desarrollo de la Cuenca Intramontañoso.

Falla antitética Deformación leve Fm. Saraguro.Entierro somero10 Ma.

Sellados por la formación Uchucay

Fm Saraguro cabalga la Fm Burohuaycu, creando un sinclinal.

Área de Loja

Formación de un semigraben al E, durante el periodo de extensión (PCS)-> Fm San Cayetano.

Semigraben al O separados por un Horst emergente -> Fm Trigal al W.

Ingresión marina -> Calizas La Banda al W

Fm. San Cayetano al E y El Belén al W.

Fm. Qullillaco, inconformidades

Compresión E-W continúo y deforma la secuencia intermontañosa.

Inversión del graben (9,5 Ma).Forma pliegues de la secuencia Pacifica costera.

Aumento de subsidencia al W y depositación de Mangán controlado por la Falla normal.

Periodo de erosion ( 20-15) Ma. Fm Biblián-> sistema Fluvial.

Produce subsidencia W -> Fm Quingueo, Chinchin y Yunguilla. Ingresión marina al W ( Fm Loyola)

Fm Azoguez-> frente deltáico ( alimentados por sistema Fluvial)

Cambio del centro de depocentro al W -> Fm Mangán Activación de fallas al W.

Área de CuencaÁrea de Cuenca

La Fm. Loyola y Azogues forman el frente delta y prodelta hacia el W y alimentado por los ríos del Girón.

Sistema de ríos entra desde E Ambiente tensional dextral.Inversión tectónica 9,5-8 Ma. Depositación Intramontañosa. C.O Se levanta y aporta detritos en Cuenca y el Girón.

Relleno la Cuenca Nabón

Cubre la morfología inter-andina y parte E del la C.O

Deposita Biblián en onlap la Fm. Yunguilla.Subsidencia, Ingreso de la Fm. Loyola.

Implicaciones Tectónicas Regionales. Eoceno-Mioceno temprano existe un Arco volcánico en la región interandina: Fm. Loma blanca y Gp SaraguroFm Quingueo depositó en un periodo de convergencia

rápida en Eoceno medio al tardío. Evento Macuchi y levantamiento de la Cordillera Real Oligoceno-mioceno, subducción lenta por

extensión de la trinchera (30-40 Ma). Depositó Fm. Saraguro y Loma Blanca.Subducción de Macuchi y Piñón generó apertura de

las cuencas Pull-apart de las cuencas Manabí y Progreso separadas por el high Chongón- Colonche. Las facies de la Costa son depósitos de mares

más profundos que las interandinas.

Extensión Mioceno NNE—SSW condujo al desplazamiento del bloque costero por la Falla Calacalí-Pallatanga y se producen fallas normales.

La compresión 9-10 Ma. Se atribuye a la subducción Carnegie

9Ma. Se levanta el terreno y la emergencia de las Cuencas Manabí, Progreso e intramontañosas.

Se han compilado edades cronoestratigraficas y sedimentológicas, además de observaciones de fauna de sedimentos terciarios y formaciones volcánicas, las cuales han permitido elaborar un modelo detallado de la sedimentología del Neógeno e historia tectónica del Dominio sur de los Andes Ecuatorianos. Las dos principales etapas propuestas desarrolladas pertenecen al mioceno medio y al mioceno tardío y están separadas por una discordancia, producida por el cambio del régimen extensional al régimen compresivo regional.