The late Eocene-early Miocene El Maitén Belt evolution: Magmatic response to the changing subduction zone geodynamics

• Autores: Fernández Paz, Lucía; Iannelli, Sofía; Echaurren, Andrés; Ramos, Miguel; Bechis, Florencia; Litvak, Vanesa; Encinas, Alfonso; Kaseman, Simone; Lucassen, Friedrich; Folguera, Andrés
• Año de publicación: 2020
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Ciencias de la Tierra (General); Geociencias (Multidisciplinar); Volcanismo de Arco; Geoquímica; Isótopos; Subducción; Ciencias de la Tierra (General); Geociencias (Multidisciplinar)
• Institución: Universidad Nacional de Río Negro

Fil: Fernandez Paz, Lucía. Universidad de Buenos Aires, CONICET, Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber" (IDEAN)
Fil: Iannelli, Sofía. Universidad de Buenos Aires, CONICET, Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber" (IDEAN)
Fil: Echaurren, Andrés. Universidad de Buenos Aires, CONICET, Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber" (IDEAN)
Fil: Ramos, Miguel. Universidad de Buenos Aires, Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber" (IDEAN)
Fil: Bechis, Florencia. Universidad Nacional de Río Negro, Instituto de Investigaciones de Diversidad Cultural y Procesos de Cambio (IIDyPCa). Río Negro, Argentina.
Fil: Litvak, Vanesa. Universidad de Buenos Aires, CONICET, Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber" (IDEAN)
Fil: Encinas, Alfonso. Universidad de Concepción, Departamento de Ciencias de la Tierra, Chile
Fil: Kaseman, Simone. University of Bremen, MARUM - Center for Marine Environmental Sciences and Faculty of Geosciences, Alemania
Fil: Lucassen, Friedrich. University of Bremen, MARUM - Center for Marine Environmental Sciences and Faculty of Geosciences, Alemania
Fil: Folguera, Andrés. Universidad de Buenos Aires, CONICET, Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber" (IDEAN)
During Mid-Cenozoic times, voluminous and genetically heterogeneous volcanism took place across North Patagonia in response to a period of plate tectonic reorganization. One of these volcanic associations is represented by the El Maitén Belt, located to the east of the main Andes for over ~300 km. This volcanic belt reflects the evolution of a continental arc in an extensional setting with remarkable compositional variations between the late Eocene and the early Miocene. We present new field and isotopic data that, together with lithological, geochronological and geochemical data compilations, suggest significant changes in the nature and location of magmatic sources. This evolution may be summarized in three stages: i) incipient arc magmatism, with a tholeiitic basaltic-basaltic andesitic composition, which evolved to ii) a mature arc, characterized by calcalkaline andesitic-dacitic associations, and a final stage characterized by iii) a late Oligocene-early Miocene juvenile, tholeiitic basaltic volcanism, interpreted as the result of a westward arc migration and extension in the back-arc. Therefore, considering the mid-Cenozoic tectonic configuration given by the eastward subduction of the Farallon and Nazca plates, we evaluate slab dynamics within a petrological framework that can reproduce the geochemical-geochronological characteristics of this belt. In this sense, rollback of the Nazca plate is the most suitable scenario to explain the El Maitén Belt behavior during this protracted extensional regime of Andean evolution.
Durante el Cenozoico medio, se produjo un volcanismo voluminoso y genéticamente heterogéneo en la Patagonia Norte, en respuesta a un período de reorganización de las placas tectónicas. Una de estas asociaciones volcánicas está representada por el Cinturón El Maitén, ubicado al este de los Andes por más de ~ 300 km. Este cinturón volcánico refleja la evolución de un arco continental en un entorno extensional con notables variaciones compositcionales entre el Eoceno tardío y el Mioceno temprano. Presentamos nuevos datos de campo e isotópicos que, junto con recopilaciones de datos litológicos, geocronológicos y geoquímicos, sugieren cambios significativos en la naturaleza y ubicación de las fuentes magmáticas. Esta evolución se puede resumir en tres etapas: i) arco magmático incipiente, con una composición andesítica basáltica-basáltica toleítica, que evolucionó a ii) un arco maduro, caracterizado por asociaciones calcoalcalinas andesítico-dacíticas, y una etapa final caracterizada por iii) un volcanismo basáltico toleítico juvenil del Oligoceno tardío-Mioceno temprano, interpretado como el resultado de una migración del arco hacia el oeste y una extensión en el arco posterior. Por lo tanto, considerando la configuración tectónica del Cenozoico medio dada por la subducción hacia el este de las placas de Farallón y Nazca, evaluamos la dinámica de la losa dentro de un marco petrológico que puede reproducir las características geoquímico-geocronológicas de este cinturón. En este sentido, el retroceso de la placa de Nazca es el escenario más adecuado para explicar el comportamiento del Cinturón El Maitén durante este prolongado régimen extensional de evolución andina.