Integración de geología de superficie y subsuelo del sistema de Santa Bárbara, provincias de Salta, Tucumán y Santiago del Estero, Argentina : modelo y evolución geológica

Abstract

Esta Tesina propone un modelo estratigráfico y estructural de la zona del río Urueña, transición entre el Sistema de Santa Bárbara y la Llanura Chaqueña (límites de Tucumán, Salta y Santiago del Estero). La metodología integra relevamientos de geología de superficie con la interpretación de datos sísmicos 2D de subsuelo (líneas TUC1 y TUC2), permitiendo un análisis integral de la evolución de la cuenca. La interpretación sismo-estratigráfica permitió diferenciar los estadios evolutivos del relleno de la Cuenca del Grupo Salta. Se identificó una fase de sin-rift (Subgrupo Pirgua), definida por geometrías en cuña bajo control de fallas normales, seguida por un estadio de post-rift (Subgrupos Balbuena y Santa Bárbara). En este último, el relleno evoluciona de una morfología lenticular en los bordes a una disposición tabular en el sector central, evidenciando una expansión regional. Actualmente, esta secuencia se encuentra segmentada y elevada por fallas de alto ángulo reactivadas con cinemática inversa. Asimismo, la correlación de datos de pozo y afloramientos confirmó que los niveles calcáreos de la Formación Yacoraite actúan como marcadores sísmicos clave debido a su marcado contraste de impedancia acústica. Estructuralmente, el modelado demuestra que la zona responde a un estilo de tectónica de piel gruesa, donde fallas inversas de alto ángulo cortan la secuencia de post-rift, generando pliegues por deslizamiento flexural y repetición tectónica de las unidades. La evidencia sísmica revela que el frente de deformación andina en el subsuelo se extiende aproximadamente 5 km más al oriente de lo reconocido tradicionalmente en superficie. Este hallazgo redefine el límite oriental del orógeno y amplía el área de interés prospectivo, sugiriendo la continuidad de trampas estructurales profundas hacia el antepaís.

This thesis proposes a stratigraphic and structural model for the Urueña River area, a transition zone between the Santa Bárbara System and the Chaco Plain (bordering Tucumán, Salta, and Santiago del Estero). The methodology integrates surface geology surveys with the interpretation of 2D seismic data from the subsoil (lines TUC1 and TUC2), allowing for a comprehensive analysis of the evolution of the basin. The seismo-stratigraphic interpretation allows us to differentiate the evolutionary stages of the filling of the Salta Group Basin: a syn-rift stage (Pirgua Subgroup) was identified, characterized by wedge geometries and normal fault control, followed by a post-rift stage (Balbuena and Santa Bárbara Subgroups) with tabular depositional geometry and regional expansion. The latter is currently segmented and uplifted by high-angle reverse faults. Furthermore, the correlation of well and outcrop data confirmed that the calcareous levels of the Yacoraite Formation (Balbuena Subgroup) act as key seismic markers due to their strong acoustic impedance contrast. Structurally, modeling shows that the area responds to a thick-skinned tectonic style, where high-angle reverse faults cut through the post-rift sequence, generating flexural slip folds and tectonic repetition of the units. Seismic evidence reveals that the Andean deformation front in the subsurface extends approximately 5 km further east than traditionally recognized at the surface. This finding redefines the eastern boundary of the orogen and expands the area of prospective interest, suggesting the continuity of deep structural traps towards the foreland.