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Metallogenic and tectonic characteristics of the paleozoic ophiolitic belt of the southern Chile coastal Cordillera

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Zusammenfassung

Das kristalline Grundgebirge der Küstenkordillere Südchiles zeigt in tektonischer, geochemischer und metallogenetischer Hinsicht viele Ähnlichkeiten mit den bekannten, klassischen Ophiolithkomplexen, wie z.B. Cypern, Oman, Apenninen und Magallanes. Bemerkenswert sind Rodingite und stark serpentinisierte ultrabasische Gesteine, u.a. Wehrlite, Harzburgite sowie Dunite. Au\erdem treten Basalte mit Pillow-Strukturen, vulkanoklastische Sedimente tholeiitischer Zusammensetzung (Grünschiefer) und Metapelite (Grauschiefer) auf. Von metallogenetischer Bedeutung ist die Anwesenheit von podiformen Chromit in Serpentiniten, von gebÄnderten Eisenerzen (BIF-Typ), stratiformen Mn-Oxid-Lagen in Metacherts und Quarziten sowie polymetallischen, massiven Sulfidschichten in Grünschiefern.

Das metamorphe Grundgebirge wird aufgrund seiner tektonischen, petrographischen, geochemischen und metallogenetischen Gegebenheiten als Ophiolithkomplex des »back arc«-Typs angesehen, der im Zusammenhang mit einem palÄozoischen Inselbogen gebildet wurde.

Abstract

The comparison of the tectonic, geochemical, and metallogenic information of the Crystalline Paleozoic Basement of the South Coast Range of Chile, with those classical ophiolites complexes like Cyprus, Oman, the Apennines, Magellean, etc., allows to find many similarities between them: ultramafic rocks, mainly wherlites, harzburgites and dunites with strong serpentinization, and rodingites; tholeiitic basalts with pillow structures; volcano-clastic sediments (»green schists«) of tholeiitic composition and meta-pelites (»grey schists«).

From a metallogenitic point of view, the frame is completed by podiform chromites: occurrences associated to the serpentinizing banded iron formations, stratiform manganese oxides (mainly pyrolusite) associated to meta-cherts and quartzites, and polymetallic massive sulphide horizons interbedded with green schists.

It is proposed that this sequence, based on its tectonic, petrographical, geochemical and metallogenetical characteristics, corresponds to an ophiolite back arc complex associated to an island arc developed during the Paleozoic.

Resumen

Al comparar las características tectónicas, geoquímicas y metalogenéticas del Basamento Cristalino Paleozoico de la Cordillera de la Costa del sur de Chile, con complejos ofiolíticos clásicos como Chipre, Omán, Los Apeninos, Magallanes, etc., se encuentran muchas similaridades entre ellos: rocas ultramáficas, principalmente wehrlitas, harzburgitas y dunitas, con fuerte serpentinización, y rodingitas; basaltos con estructura de almohadilla; sedimentos volcano-clásticos (»esquistos verdes«) de composición tholeiitica y metapelitas (»esquistos grises«).

Desde el punto de vista metalogénico, el cuadro se completa con la ocurrencia de cromita podiforme asociada a serpentinitas; formaciones de hierro bandeado (BIF); óxidos de manganeso estratiformes asociados a meta-cherts y cuarcitas, y sulfuros masivos polimetálicos intercalados con esquistos verdes.

Se propone que esta secuencia, basado en sus características tectónicas, petrográficas, geoquímicas y metalogénicas, corresponde a un complejo ofiolítico tipo »back arc« asociado a un arco de islas desarrollado durante el Paleozoico.

кРАткОЕ сОДЕРжАНИЕ

НА ОсНОВАНИИ тЕктОНИ ЧЕскИх, гЕОхИМИЧЕскИ х И МЕтАллОгЕНИЧЕскИх ИсслЕДОВАНИИ кРИстА ллИНОВых пОРОД Иж МАссИВОВ пРИ БРЕжНых кОРДИльЕР Уг А ЧИлЕ УстАНОВИлИ В НИх МНОгО ОБЩЕгО с ИжВЕст НыМИ клАссИЧЕскИМИ ОФИОл ИтОВыМИ кОМплЕксАМИ, кАк НАпР.: НА кИпРЕ, В ОМАНЕ, АпЕННИНАх ИтД. ОсОБЕН НО БРОсАУтсь В глАжА РОД ИНгИты И сИльНО сЕРпЕНтИжИРОВАННыЕ УльтРАБАжИЧЕскИЕ пО РОДы, кАк-тО ВЕРлИты, гАРцБУРгИты И ДУНИты. кРОМЕ тОгО ОтМЕЧАУтс ь БАжАльты В ВИДЕ пОДУш ЕЧНых лАВ, ВУлкАНОклА стИЧЕскИЕ сЕДИМЕНты тОлЕИИтНО гО сОстАВА — жЕлЕНыИ слАНЕц — И МЕтАпЕлИты — сЕРыИ слАНЕц —. МЕтАллОгЕНЕтИЧЕскИ ВАжНыМ ьВльЕтсь пРИс УтстВИЕ лИНж хРОМИтО В В сЕРпЕНтИНИтАх, пОлО сЧАтых жЕлЕжНых РУД т Ип BIF-, стРАтИФОРМНых пРОсл ОЕк Иж ОкИслОВ МАРгАНцА В МЕтАкРЕМН ИстОМ слАНцЕ — metacherts — И кВАРцИтАх, с тАкжЕ пОл ИМЕтАллИЧЕскИЕ МАсс ИВНыЕ слОИ сУльФИДОВ В жЕлЕ НОМ слАНцЕ.

НА ОсНОВАНИИ тЕктОНИ ЧЕскИх, пЕтРОгРАФИЧЕ скИх, гЕОхИМИЧЕскИх И МЕтА ллОгЕНИЧЕскИх хАРАк тЕРИстИк ЁтИ МЕтАМОРФНыЕ пОРО Ды РАссМАтРИВАУт, кАк ОФИОлИтОВыИ кОМплЕкс тИпА «тылОВ ОИ ДУгИ» — back arc -, ОБРАжОВАВшИИсь ОДНО ВРЕМЕННО с ОстРОВНОИ ДУгОИ В пАлЕОжОЕ.

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References

  • Adib, D. &Pamic J. (1979): Ultramafic and mafic cumulates from the Neyriz ophiolitic complex in S.E. parts of the Zagros range (Iran).- Ophiolites: Proc. Int. Ophiolite Symp., Cyprus, p. 392–397.

  • Alfaro, G. (1979): Síntesis sobre la exploración de minerals asociados a rocas básicas y ultrabá sicas en la Cordillera de la Costa Sur. - Inst. Invest. Geol. (Santiago). (Inf. Int.). 22 pp.

    Google Scholar 

  • — (1980): Antecedentes preliminares sobre la composición y génesis de las cromitas de La Cabaña (Cautín). - Rev. Geol. de Chile N‡ 11, p. 29–41.

    Google Scholar 

  • - (1982): Distribución de la mineralización en la Cordillera de la Costa entre los 38‡ y 40‡ Lat. Sur. III Congreso Geológico Chileno (Concepción), p. E38–E59.

  • - (1985): La esfalerita como geobarómetro: Antecedentes preliminares para los sÚlfuros polimetálicos al sur de Chile. -IV Congreso Geológico Chileno (Antofagasta), 14 pp. (en prensa).

  • — (1986): The massive sulfides of the Coast Range, southern Chile: Preliminary Antecedents. - Zbl. Geol. PalÄont. Teil I, 1985, p. 539–551.

    Google Scholar 

  • -Frutos, J.,Collao, S. &Helle, S. (1983): Los sulfuros masivos de la Cordillera de la Costa: Antecedentes Preliminares. -II Congr. Argentino de Geol. Econ. San Juan, Argentina, pp. 337–360.

  • Alvarez, O. (1970): Estudio Geológico de los yacimientos de hierro de la Cordillera de Nahuelbuta. - Tesis para optar al título de Geólogo, Dpto. de Geología, Univ. de Chile, 122 pp.

  • — &Rivera, A. (1970): Informe preliminar del estudio de las anomalías magné ticas y radiométricas detectadas en la región de la Cordillera de la Costa entre el río Imperial y el extremo sur de la Isla de Chiloé. - Inst. Inv. Geológicas (Santiago). (Inf. Int.), 19 pp.

    Google Scholar 

  • American Geological Institute (1980): (Bates, R. y Jackson, J., Ed.). Glossary of Geology (2nd Ed.), 750 pp.

  • Aguirre, L., Hervé, F. &Godoy, E. (1972): Distribution of metamorphic facies in Chile: an outline. - Kristallynikum,9, 7–14.

    Google Scholar 

  • Anonymous (1972): Penrose field conference on ophiolites. - Geotimes,17, 24–25.

  • Audebaud, E., Capdevila, R., Dalmayrac, B., Debelmas, J., Laubacher, G., Lefevre, C., Marocco, R., Martinez, C., Mattauer, M., Megard, F., Paredes, J. &Tomasi, P. (1973): Les traits géologiques essentiels des Andes Centrales (Perou, Bolivie). - Rev. Gé ogr. Phys. et Geol. Dyn., II S.,XV, 1–2, 73–115.

    Google Scholar 

  • Aubouin, J. (1965): Geosynclines. - Elsevier Publ. Co. (Amsterdam), 335 pp.

    Google Scholar 

  • —,Borrello, A. V., Cecioni, G., Charrier, R., Chotin, P., Frutos, J., Thiele, R. &Vicente, J. CL. (1973): Esquisse Palèogéographique et structurale des Andes Méridionales. - Rev. Géogr. Phys. et Géol. Dyn. (2),XV, 1–2, 11–72. Parí s.

    Google Scholar 

  • Beccaluva, L.,Piccard, G. G. &Serri, G. (1979): Petrology of northern Apennine ophiolites and comparison with other Tethyan ophiolites. - Ophiolites: Proc. Int. Ophiolite Symp., Cyprus, pp. 314–331.

  • Bishopp, D. W. (1952): Some new features of the geology of Cyprus. - 19th Intern. Geol. Congress.17, 13–18.

    Google Scholar 

  • Borrello, A. V. (1969): Los Geosinclinales de la Argentina. -Min. Ec. y Trabajo. Dir. Nac. de Geología y Minería: Anales XIV, 188 pp., Buenos Aires.

  • Brongniart, A. (1821): Sur le gisement on position relative des ophiolites, euphotides, jaspes, etc. dans quelques parties des Apennins. - Ann. des Mines on Recueil de Mémoires Sur l'Exploitation des Mines,6, 177–238.

    Google Scholar 

  • Brown, A. V.,Rubenach, M. J. &Varne, R. (1979): Geological environment, petrology and tectonic significance of the Tasmanian Cambrian ophiolitic and ultramafic complexes. - Ophiolites: Proc. Int. Ophiolite Symp., Cyprus, pp. 649–660.

  • Collao, S. &Alfaro, G. (1982): Mineralización sulfurada de hierro, cobre y zinc de la Cordillera de la Costa, Sur de Chile. - Rev. Geol. de Chile, Nℴ 15, pp. 41–47.

    Google Scholar 

  • Conn, H. &Page, B. (1973): Prospección geoquímica de Cr-Ni en rocas ultrabásicas, provincias de Cautín y Valdivia, Chile. - Inst. Inv. Geolog. (Santiago), (Inf. Int.). 55 pp.

    Google Scholar 

  • Corvalan, J. (1965): Geología. In: Geografía Económica de Chile. Ed. Universitaria. Santiago — Chile. pp. 35–97.

    Google Scholar 

  • Cruzat, A. (1976): Informe preliminar de la prospección geoquímica de la Cordillera de la Costa entre las latitudes 38‡ y 41‡30′ S. - Inst. Invest. Geológicas (Santiago), (Inf. Int.), 42 pp.

    Google Scholar 

  • Dedios, P. (1960): Informe Preliminar de la Cordillera de Doña Ana. Santiago. IIG (Inf. Inédito).

  • Dewit, M. J. &Stern, Ch. (1978): Pillow Talk. - J. of Volcanol. and Geoth. Res.,4, 55–80.

    Google Scholar 

  • Di Biase, F. &Lillo, F. (1972): Geología Regional, Geoquímica del Drenaje, Minería de la Provincia de Valdivia. - Inst. Inv. Rec. Naturales. (Santiago), 97 pp.

    Google Scholar 

  • Elthon, D. &Ridley, W. I. (1979): The petrology of the Tortuga ophiolite Complex, Southern Chile. - Ophiolites: Proc. Int. Ophiolite Symp., Cyprus, pp. 507–514.

  • Ericksen, G. (1961): Ore deposits of the Cordillera de la Costa, Región de Valdivia-Victoria (file-report). - IIG-USGS, 28 pp.

  • Frutos, J. (1985): Tectónica y Paleogeografía del Precámbrico y Paleozoico en los Andes Centro-Meridionales. - In: » Geología y Recursos Minerales de Chile«. Ed. Frutos, J. et al., 1968. Ed Universidad de Concepción. pp. 29–63.

  • — &Tobar, A. (1975): Evolution of the Southwestern Continental Margin of South America.- III Int. Gondwana Sym. Canberra, 1973, Australia. (Gondwana Basins and Continental Margin,39, 565–578). Gondwana Geology, Ed. K. S. W. Cambell, Australian National University Press, Canberra, 1975.

    Google Scholar 

  • Gass, I. G. (1960): The geology and mineral resources of the Dhali area. - Cyprus Geol. Survey. Dept. Mem., Nℴ 4, 116 pp.

  • - (1979): The Troodos massif: Its role in the unravelling of the ophiolite problem and its significance in the understanding of constructive plate margin processes. - Ophiolites: Proc. Int. Ophiolite Sym. Cyprus, pp. 23–35.

  • Smewing, J. D. (1973): Intrusion, extrusion and metamorphism at constructive margins: evidence from the Troodos massif, Cyprus. - Nature,242, 26–29.

    Google Scholar 

  • Godoy, E. (1979): Metabasitas del Basamento Metamórfico, nuevos datos geoquímicos. - II Congreso Geológico Chileno. (Arica), pp. E133–E144.

  • Guzman, R. (1979): Exploración de cromo y níquel en el cuerpo ultramáfico de Quitratué. - Tesis para optar al tí tulo de Geólogo, Dpto. de Geología, Univ. de Chile, 113 pp.

  • Hall, R. (1979): Disrupted Tethyan ophiolites. - Ophiolites: Proc. Int. Ophiolite Symp., Cyprus, pp. 287–291.

  • Helle, S.,Alfaro, G.,Collao, S. &Frutos, J. (1984): La mineralización de Mn de Gorbea, (Provincia de Cautín, Chile): Marco geológico e interpretación genética. - IX Congreso Geol. Argentino (Bariloche), pp. 367–371.

  • Harrington, H. (1965): Paleogeographic development of South America. - Bull. Ass. Petr. Geol.,46 (10), 1773–1814.

    Google Scholar 

  • Hervé, F. et al. (1976): Las metabasitas del Basamento Metamórfico de Chile Central y Austral. - I Congreso Geológico Chileno (Santiago), pp. F175–F187.

  • - (1977): Petrology of the Crystalline Basement of the Nahuelbuta Mountains, South-Central Chile. - First Report of Japan Soc. for the Prom. of Science, Tokyo, 50 pp.

  • -,Godoy, E.,Del Campo, M. &Ojeda, J. (1976): Las metabasitas del Basamento Metamórfico de Chile Central y Austral. - I Congreso Geológico Chileno. (Santiago), pp. F175–F187.

  • Illies, H. (1970): Geología de los alrededores de Valdivia en los márgenes del Pacífico en Chile Meridional. - Inst. Geol. y Geograf., Univ. Austral. (Valdivia), 64 pp.

    Google Scholar 

  • Knipper, A. L. (1979): The tectonic position of ophiolites of the Lesser Caucasus. - Ophiolites: Proc. Int. Ophiolite Symp., Cyprus, pp. 372–376.

  • Marocco, R., Martinez, C., Paredes, J. &Masi, P. (1971): La chaine hercynienne au Pérou et Bolivie: premiers résultats Cah. - ORSTROM, Ser. Geol., (3),1, pp. 5. Paris.

    Google Scholar 

  • Megard, F. (1978): Etude géologique des Andes du Pérou Central. - Mémoires ORSTROM Nℴ 86, pp. 310. París.

    Google Scholar 

  • Miller, H. (1979): Das Grundgebirge der Anden im Chonos-Archipel. Región Aysén, Chile. - Geol. Rundschau,68, 428–456, Stuttgart.

    Google Scholar 

  • Miyashiro, A. (1973): The Troodos ophiolite complex was probably formed in an island arc. - Earth Planet. Sci. Lett.19, 218–224.

    Google Scholar 

  • Muñoz-Cristi, J. (1931): Informe preliminar sobre los yacimientos de asbesto de Gorbea. - Bol. Min. y Petró leo,18, 699–703.

    Google Scholar 

  • Muñoz, M. I. &Conn, H. (1975): Evaluación geoquímica de Quitratué, provincia de Cautín. - Inst. Invest. Geolog. (Santiago). (Inf. Int.), 25 pp.

    Google Scholar 

  • Ojeda, J. M. (1976): Estudio petrológico y estructural del Basamento Metamórfico y de la serpentinita de Morro Bonifacio, Provincia de Valdivia. - Tesis para optar al título de Geólogo, Departamento de Geología, Univ. de Chile, 93 pp.

  • Oyarzun, R., &Collao, S. (1984): Chemical characteristics of the Nahuelbuta Mountains banded iron formation, Southern-central Chile. - Jour. Japan. Assoc. Min. Petro., Econ. Geol.79, 146–156.

    Google Scholar 

  • Panayiotou, A. (1983): Geology of Cyprus. - Cyprus,21, Sept.-Dec. 1983, Nℴ 3, pp. 2–10.

    Google Scholar 

  • Pearce, J. A. (1975): Basalt geochemistry used to investigate past tectonic environments on Cyprus. - Tectonophysics,25, 41–67.

    Google Scholar 

  • — &Cann, J. R. (1971): Ophiolire origin investigated by discriminant analysis using Ti, Zr and Y. - Earth Planet Sci. Lett.,12, 339–349.

    Google Scholar 

  • — &Gale, G. H. (1977): Identification of ore-deposition environment from trace element geochemistry of associated igneous host rocks. - Geol. Soc. Lond. Spec. Publ. Nℴ 7, pp. 14–24.

    Google Scholar 

  • Prestvik, T. (1979): The Caledonian ophiolite complex of Leka, north central Norway. - Ophiolites: Proc. Int. Ophiolite Symp., Cyprus, pp. 555–566.

  • Ruiz, C. (1965): Geología y yacimientos metalíferos de Chile. - Inst. Inv. Geológicas (Santiago), 305 pp.

    Google Scholar 

  • Segerstrom, K. (1959): Cuadrángulo Los Loros, Prov. Atacama, Chile. - Vol. 1, Nℴ 1, Inst. Invest. Geol., Chile. 81 pp.

    Google Scholar 

  • — (1960): Cuadrángulo LLampos, Prov. Atacama. - Vol. II, Nℴ 2, Inst. Invest. Geol., Chile. 122 pp.

    Google Scholar 

  • Segerstrom, K., Thomas, H. &Tilling, R. (1963): Cuadrángulo Pintadas. Carta Nℴ 12, Inst. Invest. Geol., Chile, 52 pp., 1 mapa.

    Google Scholar 

  • Smewing, J. D., Simonian, K. O. &Gass, I. G. (1975): Metabasalts from the Troodos massif, Cyprus: genetic implication deduced from petrography and trace element geochemistry. - Contr. Miner. Petr.,51, 49–64.

    Google Scholar 

  • Steinmann, G. (1927): Die ophiolithischen Zonen in den mediterranen Kettengebirgen. - Congrés Géol. Internat. XIV Sess., Madrid, 1926, pp. 435–468.

  • Stern, C. &Dewit, M. J. (1979): The role of spreading centre magma chambers in the formation of Phanerozoic oceanic crust: Evidence from Chilean ophiolites. - Ophiolites: Proc. Int. Ophiolite Symp., Cyprus, pp. 497–506.

  • Sturt, B. A.,Thon, A. &Furnes, H. (1979): The geology and preliminary geochemistry of the Karmoy ophiolite, S. W. Norway.- Ophiolites: Proc. Int. Ophiolite Symp., Cyprus, pp. 538–554.

  • Styles, M. T. &Kirby, G. A. (1979): New investigations of the Lizard Complex, Comwall, England and a discussion of an ophiolite model.- Ophiolites: Proc. Int. Ophiolite Symp., Cyprus, pp. 513–516.

  • Vergara, L. (1970): Prospección de yacimientos de cromo y de hierro en La Cabaña, Cautín. Tesis para optar al título de Geólogo. - Dpto. de Geología, Univ. de Chile, 118 pp.

  • Vine, F. J. &Matthews, D. H. (1963): Magnetic anomalies over oceanic ridges. - Nature,199, 947–949.

    Google Scholar 

  • Wilson, R. A. M. (1959): The geology of the Xeros-Troodos area. - Cyprus Geol. Surv. Dept. Mem. Nℴ 1, 135 pp.

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  1. Jose Frutos J &  Guillermo Alfaro H

    Present address: Departamento de Geociencias, Universidad de Concepción, Casilla 3-C, Concepción, Chile

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    1. Jose Frutos J
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    Frutos J, J., Alfaro H, G. Metallogenic and tectonic characteristics of the paleozoic ophiolitic belt of the southern Chile coastal Cordillera. Geol Rundsch 76, 343–356 (1987). https://doi.org/10.1007/BF01821079

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