Por: Cristian Machaca, Ginaldo Campanha y Mauricio Parra, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo; Oriol Ferrer, Facultad de Ciencias de la Tierra, Universidad de Barcelona; y Oskar Vidal, Terractiva.

Primer puesto en formato oral post-grado, III Concurso Internacional de Estudiantes SEG-IIMP (proEXPLO 2026).

Resumen

La Faja Plegada y Corrida del Marañón (FPCM), ubicada en los Andes centrales peruanos, constituye una región clave para comprender la evolución estructural de la orogenia andina. Este estudio presenta un modelo cinemático de la FPCM basado en una sección transversal restaurada de 67.9 km de longitud a lo largo del transecto Antamina-Llata. Mediante la integración de datos de campo, un nuevo mapa geológico y dataciones (U-Th)/He en apatito, se identifica un marco tectónico caracterizado por la interacción entre estilos de deformación de piel delgada (thin-skinned) y piel gruesa (thick-skinned). El estudio destaca la importancia del modelado cinemático de la sección transversal Antamina-Llata para reconstruir la historia tectónica de la FPCM y aportar nuevos conocimientos sobre la evolución de los Andes peruanos. La Falla Chonta desempeña un papel fundamental en el levantamiento del basamento y en la formación del atajo del abanico imbricado de Antamina. El acortamiento calculado a lo largo de la sección es de aproximadamente 28.4%.

Palabras clave: Cuenca Chicama, Falla Chonta, modelamiento cinemático, sección transversal restaurada, termocronología.

Introducción

Comprender los mecanismos que impulsan la evolución de las fajas plegadas y corridas es fundamental para descifrar la formación de las cadenas montañosas. Sin embargo, cada orógeno presenta su propia configuración geológica y tectónica, como es el caso de los Andes, cuya formación es el resultado de la subducción de la placa de Nasca por debajo de la placa Sudamericana (Pfiffner & Gonzalez, 2013; Scherrenberg et al., 2014). En la parte central de los Andes peruanos, diversos estudios señalan que la formación de las principales estructuras tuvo lugar entre el Cretácico Superior y el Eoceno, con un evento tectónico más reciente durante el Mioceno al Plioceno (Baby et al., 2025; Mégard, 1968; Pfiffner & Gonzalez, 2013; Scherrenberg et al., 2016), que sobreimprime la deformación de las estructuras mayores preexistentes. La FPCM es el resultado de la combinación de ambos eventos de deformación en los Andes peruanos. El presente artículo tiene como objetivo desarrollar un modelo cinemático de la sección transversal Antamina-Llata (Figura 1), mediante el análisis de las principales estructuras involucradas en la formación de la FPCM y de la configuración estructural de la mina Antamina. 

Métodos

Secciones transversales balanceadas y modelado cinemático

Se construyó una sección transversal balanceada utilizando el software Move Suite de Petroleum Experts Ltd., integrando contactos geológicos, fallas de cabalgamiento, discordancias y actitudes estructurales de la estratificación sedimentaria (S₀), así como un mapa geológico modificado a escala 1:50 000 (Cueva & Torres, 2024; Mamani et al., 2024). Las secciones transversales balanceadas se elaboraron aplicando el método de conservación de la longitud de capa (line-length conservation method), y los horizontes fueron proyectados mediante el método de bandas kink (Kink Band method) (Suppe, 1983).

Termocronología (U-Th)/He en apatito (AHe)

El método de datación (U-Th)/He en apatito es ampliamente utilizado en estudios tectónicos de cinturones orogénicos para comprender los patrones espaciales y temporales del enfriamiento de las rocas y los factores que lo desencadenan (Ehlers & Farley, 2003; Scherrenberg et al., 2016). Los procedimientos analíticos comprenden la medición del contenido de ⁴He mediante espectrometría de masas de gases nobles, seguida del análisis de las concentraciones de U y Th mediante ICP-MS con dilución isotópica, según lo descrito por (Gautheron et al., 2021). 

Geología regional

Configuración estructural de la FPCM 

La Faja Plegada y Corrida del Marañón (FPCM) se extiende a lo largo de los Andes entre los 6° y 13° de latitud sur (Mégard, 1968; Scherrenberg et al., 2016). Diversos estudios indican que la orogenia andina se inició durante el Cretácico Tardío. Durante el Eoceno-Oligoceno, los Andes experimentaron la principal etapa de deformación estructural (Baby et al., 2025; Mégard, 1968), caracterizada por un intenso plegamiento y cabalgamiento que dio forma a los proto-Andes. 

Posteriormente, durante el Mioceno-Plioceno, ocurrieron procesos de deslizamiento de rumbo, extensión y compresión (Margirier et al., 2017) que generaron una deformación de sobreimpresión, la cual reactivó estructuras previas dentro de la proto-FPCM (Mégard, 1968; Pfiffner & Gonzalez, 2013; Steinmann et al., 1929). La subducción horizontal peruana (Peruvian flat-slab subduction) (V. Ramos & Folguera, 2009) está estrechamente relacionada con la deformación del Mioceno-Plioceno y con el emplazamiento del Batolito de la Cordillera Blanca (Margirier et al., 2017; McNulty et al., 1998; Petford & Atherton, 1992).

La FPCM es el resultado de la deformación de la Cuenca Chicama, la magnitud estimada del acortamiento en los Andes varía según la metodología empleada por los investigadores, con valores que oscilan entre el 19% y el 41% (Baby et al., 2025; Mégard, 1968; Pfiffner & Gonzalez, 2013). La secuencia sedimentaria cretácica oriental fue depositada concordantemente sobre el Grupo Chicama (> 2,000 m) e incluye la Formación Oyón (~600 m), el Grupo Goyllarisquizga (~1200 m) y las formaciones Pariahuanca (~170 m), Chúlec (~300 m), Pariatambo (~100 m) y Jumasha (~1,300 m).

La secuencia sedimentaria cretácica occidental está compuesta por el Grupo Goyllarisquizga (~500 m) y las formaciones Crisnejas (~300 m), Jumasha, Casapalca (~200 m) y Llata. 

Resultados

Supuestos y restricciones

El Grupo Chicama y la Formación Oyón actúan como los principales niveles de despegue, mientras que el Grupo Goyllarisquizga actúa como nivel de despegue únicamente en la parte oriental de la cuenca, donde la Formación Oyón se acuña hasta desaparecer. La restauración no considera la descompactación, debido a que esta corresponde a un proceso temprano de la evolución de la cuenca.

La sección transversal Antamina-Llata

El diagrama de bloques (Figura 2) ilustra la configuración actual de la sección transversal estructural Antamina-Llata (67.9 km). La sección puede dividirse en tres dominios estructurales: 

Dominio del bloque Jurásico levantado, cuyos afloramientos están compuestos principalmente por lutitas negras y areniscas del Grupo Chicama de edad jurásica, intruídas por el Batolito de la Cordillera Blanca. 

Dominio del abanico imbricado Cretácico, un dominio estructural desarrollado en la caja yacente de la Falla Chonta. El shortcut de Antamina se inicia como una estructura típica de tipo thick-skinned, que transiciona progresivamente hacia un sistema de fallas de tipo thin-skinned. Esta estructura es responsable del emplazamiento de los plutones Antamina y Nescafé. 

Dominio del basamento deformado, cubierto predominantemente por la sucesión cretácica en el sinclinal de Llata, sobre el Complejo Metamórfico del Marañón. 

 Termocronología de baja temperatura 

Se analizaron tres muestras mediante termocronología AHe. Las trayectorias de mejor ajuste indican un rápido enfriamiento entre aproximadamente 17 y 12 Ma asociado a la Falla Chonta. Por otro lado, se identificó una etapa de exhumación más joven entre aproximadamente 6 y 4 Ma. 

Conclusiones

1. La Falla Chonta desempeña un papel fundamental en la formación de la Faja Plegada y Corrida del Marañón y de la mina Antamina. La formación de esta estructura da lugar al levantamiento del basamento y a la formación de un atajo de abanico imbricado en la caja yacente. 

2. El modelamiento cinemático de Antamina-Llata muestra una interacción combinada entre tectónica thin-skinned y tectónica thick-skinned, siendo ambos estilos estructurales genéticamente vinculados y permitiendo el emplazamiento de cuerpos ígneos.

3. La sección transversal restaurada Antamina-Llata tiene una longitud de 94.3 km. Considerando la longitud actual de la sección, se obtuvo un acortamiento total de 26.38 km, equivalente a un 28 % de acortamiento. 

Agradecimientos

El autor agradece el apoyo financiero de la Agencia Nacional de Petróleo, Gas Natural y Biocombustibles (ANP), a través del Programa de Recursos Humanos (PRH 43.1), y de la subvención FAPESP 2024/12497-1.

Bibliografía

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