The structure of the Chañarcillo Basin: An example of tectonic inversion in the Atacama region, northern Chile

The Chañarcillo Basin is an Early Cretaceous extensional basin in northern Chile (27-29°S). The folding style of the syn-rift successions along the eastern side of the basin reveals an architecture consisting of a NNE-trending anticline “Tierra Amarilla Anticlinorium”, associated with the inversion of the Elisa de Bordos Fault. A set of balanced cross sections and palinspastic restorations across the basin show that a partially inverted “domino-style” half-graben as the structural framework is most appropriate for reproducing the deformation observed at the surface. This inverted system provides a 9-14 km shortening in the basin. The ages of the synorogenic deposits preserved next to the frontal limb of the “Tierra Amarilla Anticlinorium” suggest that basin inversion occurred close to the “K-T” boundary (“K-T” phase of Andean deformation). We propose that tectonic inversion is the fundamental deformation mechanism, and that it emphasizes the regional importance of inherent Mesozoic extensional systems in the evolution of the northern Chilean Andes.

ResumenLa Cuenca Chañarcillo, es una cuenca originalmente extensional de edad cretácica temprana ubicada en la region norte de Chile (27-29°S). Las series sin-rift de su extremo oriental, se encuentran envueltas en un anticlinal de orientación NNE, el “Anticlinorium de Tierra Amarilla”, que ha sido asociado con la inversion de la falla Elisa de Bordos. Las diversas secciones balanceadas y restauradas, construidas a través de la cuenca muestran como un arreglo structural de hemi-grabenes en “domino” parcialmente invertidos, constituye el escenario mas favorable para reproducir la deformación de superficie. Este arreglo estructural, aporta un acortamiento para la cuenca, que varía entre 9 km a 14 km. Por otro lado, los depósitos synorogénicos preservados cerca del limbo frontal del “Anticlinorium de Tierra Amarilla”, permiten interpretar que la inversion ocurriría cerca del límite de deformación andina “K-T”. Considerando lo anterior, se propone a la inversion tectónica como un mecanismo de deformación dominante, resaltando la importancia de los sistemas extensionales mesozoicos en la evolución de los Andes del norte de Chile.

► Chañarcillo Basin is an Early Cretaceous extensional basin. ► Basin inversion occurred close to the “K-T” boundary. ► Tectonic inversion is the fundamental deformation mechanism in this region. ► Regional importance of the Mesozoic extensional systems in the evolution of the northern Chilean Andes.