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SOC

IEDA

D GEOLOGICA DE CH

ILE

la serena octubre 2015

Geología y petrografía de dos viñas en los valles vitícolas de Casablanca y Santa Cruz, Chile Central. Muriel Contreras1-2*, Pamela Castillo2, Felipe Lagos2, Marcelo Farías2 y Brian Townley2

1 Departamento de Ciencias de la Tierra, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Concepción 2 Departamento de Geología, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile. * email: mury.contra@gmail.com

Resumen Con la finalidad de realizar un estudio de zonificación vitícola se realiza un mapeo geológico detallado (escala 1:20.000) en las áreas de Casablanca y Santa Cruz. Un levantamiento en detalle es crucial para poder determinar diferencias en el material parental a partir del cual se forman los suelos en que se desarrolla la viticultura. La geología de los valles vitícolas de Casablanca y Santa Cruz se caracterizan por presentar similitudes petrográficas y mineralógicas. Estos valles se ubican en la Cordillera de la Costa, en las regiones V y VI, respectivamente. Se reconocieron unidades geológicas semejantes para cada una de ellas, la Unidad Los Perales y La Unidad Santa Cruz, ambas conformadas por tonalitas y granodioritas. En el sector de Casablanca se presentan además numerosos diques aplíticos cortando a la Unidad Perales y depósitos semi-consolidados a no consolidados de origen aluvial, fluvial, remoción en masa y coluvial. Por otra parte en el sector estudiado de Santa Cruz se registraron unidades volcánicas, representadas principalmente por andesitas además de depósitos fluviales, fluviales antiguos, aluviales y coluviales. Palabras claves: valles vitícolas, petrografía, tonalitas,

granodioritas, alteración. 1 Introducción Las áreas de estudio se localizan en las regiones de Valparaíso y del Libertador Bernardo O’Higgins, cercano a las localidades de Casablanca (viña Casablanca) y Santa Cruz (viña Santa Cruz) respectivamente (Fig. 1). Estas áreas fueron estudiadas con la finalidad de realizar un mapeo geológico de detalle (1:20.000), descripción petrográfica de las unidades litológicas de cada sector y reconocimiento de sus principales alteraciones. La viña de Casablanca se localiza en la vertiente oriental de la Cordillera de la Costa cercana a la localidad del mismo nombre. El clima local predominante corresponde a templado cálido con lluvias invernales y una estación seca prolongada (7 a 8 meses). La vegetación nativa se enmarca dentro de la Región del Matorral y del Bosque Esclerófilo (Gajardo, 1994). El segundo sector estudiado corresponde a la viña de Santa Cruz, localizada también en la Cordillera de la Costa limitada al norte por el cordón de Tagua-Tagua y al sur por el río Tinguiririca. Predomina el clima mediterráneo con precipitaciones anuales de 684 mm y una temperatura promedio anual de 14,7ºC. La vegetación

nativa se enmarca dentro de la Región del Matorral y del Bosque Esclerófilo (Gajardo, 1994). El material parental predominante en ambas viñas concierne rocas intrusivas correspondientes a los plutones del basamento plutónico mesozoico (Cembrano y Lara, 2009). Sin embargo estudios geocronológicos realizados en estas zonas (Gana, 1996) revelan edades diferentes para ambos sectores. Las rocas intrusivas del valle vitícola de Casablanca fueron asignadas al Jurásico medio (Gana y Zentilli, 2000) con edades de 153 y 159 Ma. Las rocas ígneas, tanto intrusivas como extrusivas, de la zona de Santa Cruz se asignan a una edad Cretácico Superior (Hauser, 1990). Esta diferencia en las edades es de suma importancia, puesto que implica procesos geológicos diferentes para cada zona en particular.

Figura 1. Zonas en estudio, indicando la localización de las localidades Casablanca y Santa Cruz. Considerando tanto las edades como las unidades reconocidas se realizaron 13 cortes transparentes de ambas zonas. El estudio petrográfico de dichos cortes, junto con la descripción de muestras macroscópicas, permitió definir unidades litológicas similares en ambos sectores. Estas unidades aluden a la Unidad Los Perales y la Unidad Santa

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Cruz; ambas conformadas por tonalitas y granodioritas. Específicamente para la viña de Casablanca se definen las unidades geológicas: Los Perales (Jmt) conformada por Granodioritas (Jmt(a)) y Tonalitas (Jmt(b)); Diques Aplíticos (Jasp) y Depósitos No Consolidados. Estos últimos integrados por Depósitos aluviales (Qa), Depósitos fluviales (Qfs), Depósitos de remoción en masa antiguo (Qfa) y Depósitos coluviales (Qc). Por su parte, las unidades geológicas precisadas para la viña de Santa Cruz corresponden a la Unidad Santa Cruz (Kit) conformada a su vez por Granodiorita (Kit(a)) y Tonalita (Kit(b)); Andesitas Cerro Peñón (Ksa) y Depósitos No Consolidados y semiconsolidados. Estos últimos Depósitos fluviales (Qf), Depósitos fluviales antiguos (Qfa), Depósitos aluviales (Qa) y Depósitos coluviales (Qc). Se identificó la mineralogía de alteración en ambas zonas a partir del estudio petrográfico. La mineralogía de alteración en el sector de Casablanca corresponde a: clorita-epídota, arcilla y localmente a sericita y esfeno. En el sector Santa Cruz predomina la alteración a arcilla y cuarzo secundario, localmente a clorita, epídota, esfeno y sericita. A diferencia del sector de Casablanca este último exhibe una silicificación, no pervasiva, posterior a la formación de la roca original posiblemente por fluídos enriquecidos en sílice. Esta alteración afecta esencialmente a la Unidad Andesitas Cerro Peñón 2 Áreas de estudio 2.1 Geología de la viña de Casablanca El sector aledaño a la viña de Casablanca comprende esencialmente rocas intrusivas jurásicas y depósitos cuaternarios. Identificándose tres unidades principales: a) Unidad Perales conformada por dos subunidades Granodioritas Jmt(a) y Tonalitas Jmt(b) (Fig. 2), correlacionada con los granitoides del Jurásico Medio – Superior (180 – 142 Ma) (Sernageomin, 2003); b) Diques Aplíticos (Jsap), afloran en algunos sectores restringidos y se sugiere una edad post Jmt, puesto que se encuentran intruyendo a la Unidad Perales; c) Depósitos No consolidados y semiconsolidados, se agrupan aquí todos los depósitos de las zonas con menor pendiente de la zona de estudio de origen aluvial, fluvial, coluvial y remoción en masa antiguo. 2.1 Geología de la viña de Santa Cruz En el sector estudiado aledaño a la viña Snata Curz, se reconocieron tres unidades geológicas: a) Unidad Santa Cruz, integrada por las subunidades Granodioritas Kit(a) y Tonalitas Kit(b). Las rocas de esta unidad poseen una amplia distribución a nivel regional con una edad Cretácico Inferior alto – Cretácico Superior bajo (123 - 85 Ma) (Hauser, 1990). b) Unidad Andesitas Cerro Peñón corresponde a lavas andesíticas reconocidas al SE de la zona de estudio, y c) Depósitos No consolidados y

semiconsolidados, aluden a los depósitos recientes de origen fluvial, fluvial antiguo, aluvial y coluvial (Fig. 3). 3 Petrografía de las unidades litológicas. 3.1 Viña de Casablanca En la viña ubicada en Casablanca se estudian en detalle tres litologías principales: granodioritas, tonalitas y diques aplíticos. Para una mejor comprensión de estas se selecciona una muestra representativa de cada litología. Las subunidad Granodioritas (Jmt(a)) está formada por granodioritas de biotita y granodioritas de biotita-hornblenda, caracterizadas por una textura hipidiomórfica granular de grano medio a grueso. Los minerales formadores de roca corresponden a cuarzo, plagioclasa, feldespato alcalino, hornblenda, biotita y accesorios tales como esfeno, zircón y apatito (Fig. 4). Alteraciones principales corresponden a arcilla, clorita y leve a sericita. Las Tonalitas se clasifican como tonalitas de biotita y biotita-hornblenda con textura hipidiomórfica granular y minerales primarios cuarzo, plagioclasa, biotita, hornblenda, <3% de feldespato alcalino y minerales accesorios como epidota, esfeno, zircón y apatito. Es común la alteración a arcilla y clorita-epídota. Los Diques Aplíticos conformados por una aplita de turmalina con una textura allotromórfica granular de grano medio a fino, posee como minerales formadores de roca cuarzo, plagioclasa, feldespato alcalino, turmalina y accesorios (muscovita, esfeno y epidota), la roca posee alteración moderada a arcillas, leve a sericita y escasa a epidota (Figs. 4E y 4F). 3.1 Viña de Santa Cruz En la viña de Santa Cruz se identificaron tres unidades. La Unidad Apalta se compone de dos subunidades: Granodioritas Kit(a) y Tonalitas Kit(b). La primera está integrada por granodioritas de hornblenda y biotita-hornblenda; con textura hipidiomórfica granular de grano medio. Se reconocen cuarzo, plagioclasa, feldespato alcalino, anfíbol, biotita como minerales primarios y como minerales accesorios epídota, apatito y esfeno.! La roca posee alteración moderada a intensa a clorita (preveniente de biotita) y arcilla. La subunidad Tonalita aflora en forma restringida con una muestra representativa de tonalita de biotita-hornblenda con textura hipidiomórfica granular de grano grueso. Los minerales primarios son: cuarzo, plagioclasa, feldespato alcalino, biotita, hornblenda y apatito como accesorio. Esta exhibe alteración moderada a arcillas y leve a clorita (Figs. 5C y 5D). La tercera unidad corresponde a Andesitas Cerro Peñón constituida por andesitas de biotita y andesitas de hornblenda con textura porfídica levemente seriada con masa fundamental microcristalina de grano fino, localmente pilotaxítica. Presenta fenocristales de plagioclasa, hornblenda y biotita; la masa fundamental está formada por microlitos de plagioclasa, biotita y zircón, como accesorio. La alteración

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principal corresponde a arcillas, cuarzo secundario (reemplazo de mineralogía primaria en la masa fundamental) y local a clorita.

Figura 4. Microfotografía de los cortes trasparentes VR 1b, VR 4a y VR 5a; en luz polarizada plana (LPP) y nicoles cruzados (NX). Se observa principalmente la mineralogía primaria siendo A-B tonalita de biotita-hornblenda, C-D granodiorita biotita-hornblenda y E-F aplita de turmalina (Imágenes obtenidas en escáner de alta resolución). 4 Conclusiones Las zonas en estudio se encuentran en la Cordillera de la Costa y ambas se emplazan principalmente sobre rocas intrusivas, tonalitas y granodioritas. El mapeo geológico de detalle de las zonas estudiadas permitió reconocer las principales unidades geológicas en ambos sectores. Cada una de ellas conformada principalmente por unidades intrusivas (Unidad Perales y Unidad Santa Curz) además de andesitas, diques aplíticos y depósitos cuaternarios. El material parental de los suelos desarrollados en ambas viñas corresponde, primariamente a las unidades intrusivas, tonalitas y granodioritas, y en menor medida diques aplíticos y andesitas. Este determina la naturaleza física y mineralógica que tendrá el suelo, por lo cual se efectuó un análisis detallado tanto de la petrografía como de la alteración de dichas unidades. En el sector de la viña de Casablanca se reconocieron alteraciones a arcilla, clorita-epídota y localmente sericita. Diferenciándose de este las rocas del sector de Santa Cruz donde predomina la alteración a arcillas, cuarzo secundario y localmente a clorita, epídota, sericita y esfeno. Los procesos geológicos distintos relacionados a la edad de las unidades, el clima y la posición topográfica local (Luzio

W., 2010); pueden ser la causa principal de las diferencias en las alteraciones en los sectores estudiados.

!Figura 5. Microfotografía de los cortes trasparentes LR 4, LR 11 y LR 16; en luz polarizada plana (LPP) y nicoles cruzados (NX). Se observa principalmente la mineralogía primaria y algunos minerales de alteración. A-B granodiorita biotita-hornblenda, C-D tonalita biotita-hornblenda y E-F aplita de turmalina (Imagen obtenida en escáner de alta resolución). Agradecimientos El estudio se realiza en el marco del proyecto CORFO-INNOVA “Influencias geológicas, mineralógicas y geoquímicas del cultivo de la vid en Chile” realizado por la Universidad de Chile el cual es financiado por el Consorcio I+D Vinos de Chile en conjunto con CORFO. Referencias

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review. Journal of Elsevier, Tectonophysics. 471: 96-113 pp.

Figura 2. Mapa geológico 1:30.000 del entorno de la viña ubicada en Casablanca, en el cual se muestra la distribución de las unidades geológicas.

Figura 3. Mapa geológico 1:20.000 del entorno de la viña ubicada en Santa Cruz, en el cual se muestra la distribución de las unidades geológicas.!!