Petrogénesis y controles tectónicos del volcanismo cenozoico temprano-medio en los Andes Nordpatagónicos (41-44°S)

• Autores: Fernández Paz, Lucía
• Año de publicación: 2021
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Litvak, Vanesa Dafne
• Materia: ARCO CONTINENTAL; GEOQUIMICA; ISOTOPOS; TECTONICA EXTENSIONAL; ZONAS DE SUBDUCCION; CONTINENTAL ARC; GEOCHEMISTRY; ISOTOPES; EXTENSIONAL TECTONICS; SUBDUCTION ZONES
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Durante el Cenozoico temprano-medio, se desarrolló un volcanismo ampliamente distribuido en los Andes Nordpatagónicos (41-44°S), cuyo emplazamiento estuvo controlado por una tectónica extensional. Este período representa una etapa crucial en la evo-lución andina, ya que se reinicia la actividad del arco volcánico luego de un período de magmatismo de intraplaca, asociado a la subducción de una dorsal centro-oceánica. Existen varias controversias en cuanto al origen de este volcanismo, dada la escasez de trabajos integradores que evalúen la evolución tectonomagmática regional. Esta tesis se focaliza en el estudio del cinturón El Maitén, localizado en el sector este de la Cordillera Nordpatagónica, el cual comprende sucesiones volcanosedimentarias compue-stas mayormente por flujos de lava basálticos y andesíticos, con intercalaciones piroclásticas y, en menor medida, sedimentarias. Se obtuvo una edad U-Pb de 37 Ma en las secuencias del sector sur del cinturón El Maitén, la cual representa la edad más antigua del mismo. Geoquímicamente, estas rocas se caracterizaron como toleíticas de arco, correspondiendo a la primera evidencia de la actividad del arco magmático cenozoico. A su vez, se estudiaron los pulsos volcánicos del Oligoceno, los cuales muestran un cambio en su signatura geoquímica desde composiciones toleíticas a calcoalcalinas, reflejando una etapa madura en la evolución del arco magmático. Contrastantemente, las sucesiones del cinturón El Maitén del Mioceno temprano comprenden flujos lávicos máficos toleíticos que se intercalan con depósitos sedimentarios marinos. Los análisis geoquímicos presentados en esta tesis muestran que estas rocas se asemejan a basaltos centro-oceánicos enriquecidos (E-MORB) y basaltos de islas oceánicas (OIB), isotópicamente deprimidos. Para este tiempo, un evento global de reorganización de placas habría generado el cambio en el án-gulo de convergencia, de oblicuo a ortogonal, y un incremento en la velocidad de convergencia, propulsando el rollback de la placa de Nazca por debajo de la placa Sudamericana. Este evento habría promovido el desarrollo del magmatismo oligo-mioceno ampliamente distribuido en Patagonia Norte, coetáneamente a la implantación de un régimen extensional. El modelo tectonomag-mático propuesto engloba tanto al magmatismo del cinturón El Maitén como a unidades magmáticas previas y contemporáneas, y resalta la estrecha relación entre la signatura geoquímica de los productos magmáticos con los cambios en la configuración de la zona de subducción y la dinámica del manto, a lo largo de la evolución cenozoica de los Andes Nordpatagónicos (41-44°S).
Through the course of the early to mid-Cenozoic, widespread volcanism developed in North Patagonia (41-44°S), whose empla-cement was controlled by extensional tectonics. This period represents a crucial stage in Andean evolution as arc activity resumes, after a period of within plate magmatism associated to the subduction of a mid-ocean ridge. Controversies exist regarding the origin of these volcanic sequences, due to scarce integrated field, geochemical and geochronological analyses that consolidate the regio-nal tecto-magmatic evolution. This thesis is focused on the El Maitén Belt, located in the eastern sector of the North Patagonian Cordillera, which comprises volcanic and sedimentary successions composed of basaltic and andesitic lava flows with interbedded pyroclastic and sedimentary deposits. A U-Pb age of 37 Ma, obtained in the southern outcrops of the El Maitén Belt, represents the oldest age of this unit. Geochemically, these rocks were characterized as arc tholeiites, conforming the earliest evidence of ceno-zoic arc volcanism in the Patagonian Andes. Besides, the study of the Oligocene volcanic pulses of the El Maitén Belt shows a change in the geochemical signature of its magmas from tholeiitic to calc‐alkaline compositions, reflecting a more mature stage in the magmatic arc evolution. In contrast, early Miocene successions comprise mafic tholeiitic lava flows interbedded with marine deposits. Geochemical analyses presented in this thesis show that these rocks resemble enriched mid‐ocean ridge (E-MORB) basalt‐like and ocean island basalt (OIB) compositions, isotopically depleted. By this time, a global plate reorganization event would had caused a change from oblique to orthogonal subduction and an increase in convergence rates, triggering Nazca plate slab rollback beneath the South American plate. This event would have promoted the widespread magmatism recorded in North Pata-gonia during late Oligocene-early Miocene times, coeval to the development of extensional basins in the overriding plate. The pro-posed tecto-magmatic model encompasses the El Maitén Belt magmatism, previous and contemporaneous magmatic units, and highlights the strong linkage between the geochemical signature of magmatic products and the changes in the subduction zone configuration and mantle dynamics, throughout the evolution of the Patagonian Andes (41-44°S).
Fil: Fernández Paz, Lucía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.