Caracterización estratigráfica y estructural de la evolución temprana (sin-rift y post-rift inicial) del margen sur de la Cuenca Neuquina entre Sañicó (Neuquén) y el río Limay (Río Negro)

El presente trabajo se centró en el análisis tecto-estratigráfico de los estadios iniciales de relleno de una cuenca de rift, donde interactúan de manera compleja procesos tectónicos, volcánicos, sedimentarios y eustáticos. Como caso de estudio se tomaron las sucesiones del Triásico Superior-Jurásico Inferior del sector austral de la Cuenca Neuquina, aflorantes en al área de Sañicó y Piedra del Águila, desarrollada al este de los Andes Norpatagónicos y al norte del Macizo Norpatagónico. En esta área asoman algunas de las unidades más antiguas de la Cuenca Neuquina, en particular el basamento ígneo-metamórfico y el relleno inicial (Formación Paso Flores, Ciclo Precuyano y Ciclo Cuyano). La metodología empleada consistió en el reconocimiento de las sucesiones volcanosedimentarias a través del mapeo geológico, el levantamiento de perfiles estratigráficos y estructurales y el muestreo sistemático de material rocoso. En laboratorio se procesaron las muestras para estudios petrográficos y geoquímicos. El análisis de las sucesiones rocosas permitió constatar su naturaleza volcano-sedimentaria. Mediante el análisis de facies se identificaron litofacies de rocas volcánicas, piroclásticas y sedimentarias epiclásticas y carbonáticas. El análisis petrográfico permitió determinar las características composicionales y los tipos de alteraciones presentes en el relleno (hidrotermal débil, deutérica y diagénesis temprana). El estudio geoquímico reveló un rango continuo composicional desde andesitas basálticas hasta riodacitas, con características comagmáticas, tendencia subalcalinacalcoalcalina y patrones de elementos trazas típicos de series magmáticas orogénicas. En función de asociaciones de facies genéticamente relacionadas y el control espacial, se definieron unidades de acumulación volcánicas (volcánicas de conducto, diques, domos y coladas y coladas dómicas), piroclásticas (depósitos de corrientes piroclásticas) y sedimentarias (aluviales, fluviales de carga mixta, deltaicas de grano grueso, deltaicas de grano fino, de ambiente marino profundo y de ambiente marino somero carbonático). El control tecto-estratigráfico sobre las sucesiones iniciales permitió definir tres áreas depocentrales mayores, de oeste a este: depocentro de Sañicó, depocentro de la Pintada y depocentro de Piedra del Águila. El depocentro de Sañicó corresponde a un hemigraben volcánico que posee una orientación NE-SW, polaridad hacia el sureste, limitado por fallas NESW y ENE. Esta relleno principalmente por depósitos precuyanos y minoritariamente por depósitos del Ciclo Cuyano. El hemigraben de la Pintada presenta una orientación N-S y polaridad hacia el oeste y acomoda principalmente a depósitos del Ciclo Cuyano. El depocentro de Piedra del Águila fue definido como otro hemigraben volcánico de una orientación NE-SW, con polaridad hacia el noroeste y está relleno en su totalidad por depósitos precuyanos. Teniendo en cuenta las características genéticas y formacionales de las unidades de acumulación y la relación espacial, se identificaron diferentes secciones dentro de los depocentros que fueron correlacionadas entre los depocentros en función de sus atributos genéticos y su posición dentro del relleno. Para el análisis tecto-estratigráfico se utilizó el concepto de unidades tecto-sedimentarias (UTS) - unidades aloestratigráficas limitadas por discontinuidades, originadas por procesos tectónicos o sedimentarios -. La relación entre las diferentes unidades que componen el relleno inicial con los elementos estructurales, sumado a la identificación y jerarquización de superficies clave, permitieron definir a la Formación Paso Flores y los Ciclos Precuyano y Cuyano como unidades tecto-sedimentarias asociadas a eventos tectónicos extensionales. La UTS I, equivalente a la Formación Paso Flores, corresponde a un periodo rift continental caracterizado por ambientes sedimentarios desde aluviales y a lacustres. La UTS II “Precuyana”, corresponde a una etapa de rift con una fuerte actividad magmática y la UTS III “Cuyana basal”, corresponde al último periodo de sinrift del rifting inicial de la cuenca en su borde austral. Este último evento se caracteriza por una reorganización total de las áreas de acomodación y una merma abrupta del volcanismo. El esquema cronoestratigráfico planteado para el borde austral de la Cuenca Neuquina indica que el lapso Triásico Superior - Jurásico Inferior se encuentra conformado por una sucesión de unidades tecto-sedimentarias asociadas a una tectónica extensional (UTS I, UTS II y UTS III), las cuales se presentan en diferentes áreas depocentrales. Las mismas se desarrollaron durante aproximadamente 30 Ma, sin interrupciones mayores. Los resultados de éste análisis, dejaron en evidencia la fuerte influencia de los controles tectónicos y volcánicos sobre el relleno inicial. El control tectónico fue identificado de diferente manera y escalas: a) control en las áreas de acomodación b) control en la orientación de los depocentros por parte de las estructuras heredadas del basamento, c) control en la ubicación y polaridad de los ambientes volcano-sedimentarios y sedimentarios y d) control del nivel relativo del mar. La expresión del volcanismo fue identificada tanto para el Ciclo Precuyano como para la base del Ciclo Cuyano. Su actividad afectó la naturaleza agradacional o excavacional de los aparatos volcánicos, el tipo y cantidad de materiales volcánicos y sedimentos ingresados a los depocentros. El modelo petrogenético para el Ciclo Precuyano fue evaluado desde dos puntos de vista: la relación volcanismo-zona de aporte magmático superficial y la relación magma-fuente de origen. El magmatismo habría estado relacionado con cámaras magmáticas superficiales, multinyectadas, que suministraron productos volcánicos comagmáticos. Las características geoquímicas indican una fuente con participación de fluidos ocurridos un ambiente geodinámico con la impronta de las series orogénicas. En el macizo Norpatagónico, fuera del ámbito de la Cuenca Neuquina, se desarrollaron simultáneamente rocas volcánicas con fuertes similitudes litológicas y geoquímicas. Esto evidenciaría que el magmatismo Triásico Superior- Jurásico Inferior del margen occidental de Gondwana se manifestó en diferentes segmentos de margen protoandino asociado a muy diferentes marcos de evolución tecto-estratigráfica.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Análisis tectonoestratigráfico de la secuencia de sin-rift Triásico Superior-Jurásico Inferior de la Cuenca Neuquina en el depocentro de Sañicó, provincia del Neuquén, Argentina

The initial syn-rift infill (Upper Triassic-Lower Jurassic) of the Neuquén Basin involved a complex stacking of lava, pyroclastic and sedimentary units, in which volcanic rocks compose up to 72% of the infill. The high-quality outcrops of the southern Sañicó depocentre, which was uplifted and exposed during the Andean orogeny, were studied in order to determine the lithofacies arrangements, the tectonostratigraphic framework and the main controls over the syn-rift succession. The tectonostratigraphic study made it possible to determine three sections characterized by the predominance of effusive, pyroclastic or sedimentary deposits. These sections indicate three different evolutionary stages of the volcanic rifting. The onset of this rift stage was dominated by effusive rocks with minor ignimbrite and alluvial volcaniclastic units, which indicates the occurrence of composite volcanoes at the boundaries of the depocentre. The mid-rift stage was characterized by the development of fault-controlled, large ignimbrite deposits intebedded with volcaniclastic alluvial deposits and lava units, which suggests a volcanotectonic depression related to asymmetrical and incremental subsidence. The end of the volcanic rifting event was marked by a decrease in the volume of the volcanic rocks and the occurrence of low-relief effusive aggradational volcanic edifices and lava fields in close relation with alluvial, deltaic and lacustrine units. The analysis of the synrift sequence in the Sañicó depocentre showed the complex relationships between tectonic and volcanic controls which occurred in different magnitudes and times during the rifting evolution.Centro de Investigaciones GeológicasInstituto de Recursos Minerale

Análisis tectonoestratigráfico de la secuencia de sin-rift Triásico Superior-Jurásico Inferior de la Cuenca Neuquina en el depocentro de Sañicó, provincia del Neuquén, Argentina

The initial syn-rift infill (Upper Triassic-Lower Jurassic) of the Neuquén Basin involved a complex stacking of lava, pyroclastic and sedimentary units, in which volcanic rocks compose up to 72% of the infill. The high-quality outcrops of the southern Sañicó depocentre, which was uplifted and exposed during the Andean orogeny, were studied in order to determine the lithofacies arrangements, the tectonostratigraphic framework and the main controls over the syn-rift succession. The tectonostratigraphic study made it possible to determine three sections characterized by the predominance of effusive, pyroclastic or sedimentary deposits. These sections indicate three different evolutionary stages of the volcanic rifting. The onset of this rift stage was dominated by effusive rocks with minor ignimbrite and alluvial volcaniclastic units, which indicates the occurrence of composite volcanoes at the boundaries of the depocentre. The mid-rift stage was characterized by the development of fault-controlled, large ignimbrite deposits intebedded with volcaniclastic alluvial deposits and lava units, which suggests a volcanotectonic depression related to asymmetrical and incremental subsidence. The end of the volcanic rifting event was marked by a decrease in the volume of the volcanic rocks and the occurrence of low-relief effusive aggradational volcanic edifices and lava fields in close relation with alluvial, deltaic and lacustrine units. The analysis of the synrift sequence in the Sañicó depocentre showed the complex relationships between tectonic and volcanic controls which occurred in different magnitudes and times during the rifting evolution.Centro de Investigaciones GeológicasInstituto de Recursos Minerale

Impact of volcanism on the sedimentary record of the Neuquén rift basin, Argentina: towards a cause and effect model

The analysis of volcano-sedimentary infill in sedimentary basins constitutes a challenge for basin analysis and hydrocarbon exploration worldwide. In order to understand the contribution of volcanism to the sedimentary record in rift basins, we study the Jurassic effusive-explosive volcanic infill of an inverted extensional depocentre at the Neuquén Basin, Argentina. A cause and effect model that evaluates the relationship between volcanism and sedimentation was devised to develop a conceptual model for the tectono-stratigraphic evolution of this volcanic rift basin. We show how the variations in the volcanism, coupled with the activity of extensional faults, determined the types of volcanic edifices (i.e., composite volcanoes, graben-calderas, and lava fields). Volcanic edifices controlled the stacking patterns of the volcanic units as well as sedimentary systems. The landform of the volcanic edifices, as well as the styles and scales of the eruptions governed the sedimentary input to the basin, setting the main variables of the sedimentary systems, such as provenance, grain size, transport and deposition and geometry. As a result, the contrasting volcaniclastic input, from higher volcaniclastic input to lower volcaniclastic input, associated with different subsidence patterns, determined the high-resolution syn-rift infill patterns of the extensional depocentre. The cause and effect model presented in this study isolates the variables of the volcanic environments that control the sedimentary scenarios. We suggest that, by adjusting the first order input parameters of the model, these cause and effect scenarios could be adapted to similar rift basins, in order to establish predictive facies models with stratigraphic controls, and the impact of volcanism on their stratigraphic records.Centro de Investigaciones Geológica

Syn-rift volcanism of the Neuquén Basin, Argentina: Relationships with the Late Triassic-Early Jurassic evolution of the Andean margin

La Cuenca Neuquina constituye uno de los rasgos más conspicuos desarrollados durante el Mesozoico en el margen Andino de Gondwana. El relleno de sin-rift inicial (Triásico Superior-Jurásico Inferior) de esta cuenca extensional ensiálica estuvo caracterizado por una profusa actividad magmática. Los depocentros del sector austral de la cuenca (Chachil, Catán Lil, Chacaico, Sañicó y Piedra del Águila) muestran excelentes exposiciones para realizar el estudio de las rocas volcánicas representantes de este ciclo magmático. El presente análisis tuvo lugar mediante la caracterización estratigráfica, litológica y geoquímica de las rocas volcánicas que componen hasta el 70% del total del relleno inicial. Las principales unidades lávicas y piroclásticas son diques, domos, coladas, conductos emisores e ignimbritas. La distribución espacio-temporal de las diferentes unidades muestra una evolución desde términos efusivos de composiciones intermedias a términos piroclásticos ácidos, desarrollados hacia la parte superior de la secuencia. La caracterización litológica y petrográfica sugiere que el sistema volcánico estuvo asociado a reservorios magmáticos multinyectados, donde tuvieron lugar procesos típicos de cámaras magmáticas superficiales. El estudio de las facies de alteración de la secuencia reveló ocho tipos diferentes dentro del relleno de sin-rift, principalmente de carácter sinvolcánico y minoritariamente posvolcánico. El análisis geoquímico mostró el carácter cogenético de las rocas lávicas y piroclásticas, con un dominio composicional desde términos intermedios a ácidos. Las rocas pertenecen a la serie subalcalina, mayoritariamente calcoalcalinas y transicionales, con patrones de elementos traza típicos de series orogénicas. Sin embargo, muestran algunas diferencias evolutivas y composicionales (>50% de términos diferenciados ácidos) con las series clásicas de arco. Los modelos actuales para generación de magmas en sistemas convergentes fueron discutidos (i.e., modelos de generación intracorticales y extracorticales), habiéndose optado por el modelo de generación extracortical para justificar los atributos composicionales y la evolución estratigráfica del Ciclo Precuyano. Este modelo implica la fusión parcial de un subplacado conformado por una ‘pluma silícica fría’ (i.e., mezcla de corteza oceánica y sedimentos provenientes de la losa subductada). El subplacado permitiría comprender la gran distribución del volcanismo Precuyano en sentido transversal al margen, mientras que en función del grado de fusión de la ‘pluma’, se explicarían las composiciones dominantes del ciclo: andesíticas y dacíticas-riodacíticas. Durante el inicio de la extensión se habría favorecido el ascenso de materiales de composiciones intermedias, mientras que en el clímax del ‘rifting’ o en las zonas de mayor extensión se habría facilitado el ascenso de los materiales ácidos viscosos. Finalmente, un esquema de segmentación Andino a los 40°S explicaría el desarrollo de un segmento extensional hacia el norte, en donde se localizó la Cuenca Neuquina, y el desarrollo de un arco magmático hacia el sur, representado por el Batolito Subcordillerano.The Neuquén Basin constitutes one of the most conspicuous features of the Andean margin of Gondwana during Mesozoic times. The initial syn-rift infill (Late Triassic-Early Jurassic) of this ensialic extensional basin involved a profuse magmatic activity (Precuyano Cycle). Outcrops of the southern depocentres of the basin (Chachil, Catán Lil, Chacaico, Sañicó y Piedra del Águila) were studied in order to analyze the characteristics of this magmatic cycle. Shallow intrusive, lava flow and pyroclastic accumulation units of the syn-rift sequence conform up to 70% of the total infill. The syn-rift sequence shows a particular spatial-temporal evolution from mainly intermediate volcanic rocks at the base to mainly acidic pyroclastic rocks to the top. Volcanic feeding-systems were characterized by shallow and multiple-injection magmatic chambers. Eight main alteration facies related to syn- and post-volcanic stages were determined. Trace element data show that the lava and pyroclastic products share a co-magmatic trend, dominated by intermediate to acid products. Rocks belong to the sub-alkaline series, mostly calc-alkaline and transitional, and in a lesser extent tholeiitic, with orogenic signature. Nevertheless, the stratigraphical and compositional features (>50% of acid volcanic products) suggest some differences with typical arc-series. Recent models to explain the magmatic systems in complex convergent margins were discussed (i.e., intra-crustal and extra-crustal models), being chosen an extra-crustal model to justify the compositional and stratigraphical features of the Precuyano Cycle. According to this model the partial melting of an underplating 'silicic cold plume' (metasediment-oceanic crust mélanges derived from subducted slab) would explain the wide distribution transversal to the margin of the Precuyano volcanism, whereas the degree of partial melting of the 'plume' would explain the prevailing composition of the cycle: andesitic and daciticrhyodacitic compositions. The onset of extension made possible the rising of the initial andesitic volcanism, whereas during either the rifting climax or along the sites with major crustal extension, the high viscosity acid magmas would have been preferentially risen. Finally, an Andean segmentation at 40°S would explain the development of an extensional segment towards the north, where the Neuquén basin was developed, and the magmatic arc towards the south, represented by the Subcordilleran Batholith.Centro de Investigaciones Geológica

Syn-rift volcanism of the Neuquén Basin, Argentina: Relationships with the Late Triassic-Early Jurassic evolution of the Andean margin

La Cuenca Neuquina constituye uno de los rasgos más conspicuos desarrollados durante el Mesozoico en el margen Andino de Gondwana. El relleno de sin-rift inicial (Triásico Superior-Jurásico Inferior) de esta cuenca extensional ensiálica estuvo caracterizado por una profusa actividad magmática. Los depocentros del sector austral de la cuenca (Chachil, Catán Lil, Chacaico, Sañicó y Piedra del Águila) muestran excelentes exposiciones para realizar el estudio de las rocas volcánicas representantes de este ciclo magmático. El presente análisis tuvo lugar mediante la caracterización estratigráfica, litológica y geoquímica de las rocas volcánicas que componen hasta el 70% del total del relleno inicial. Las principales unidades lávicas y piroclásticas son diques, domos, coladas, conductos emisores e ignimbritas. La distribución espacio-temporal de las diferentes unidades muestra una evolución desde términos efusivos de composiciones intermedias a términos piroclásticos ácidos, desarrollados hacia la parte superior de la secuencia. La caracterización litológica y petrográfica sugiere que el sistema volcánico estuvo asociado a reservorios magmáticos multinyectados, donde tuvieron lugar procesos típicos de cámaras magmáticas superficiales. El estudio de las facies de alteración de la secuencia reveló ocho tipos diferentes dentro del relleno de sin-rift, principalmente de carácter sinvolcánico y minoritariamente posvolcánico. El análisis geoquímico mostró el carácter cogenético de las rocas lávicas y piroclásticas, con un dominio composicional desde términos intermedios a ácidos. Las rocas pertenecen a la serie subalcalina, mayoritariamente calcoalcalinas y transicionales, con patrones de elementos traza típicos de series orogénicas. Sin embargo, muestran algunas diferencias evolutivas y composicionales (>50% de términos diferenciados ácidos) con las series clásicas de arco. Los modelos actuales para generación de magmas en sistemas convergentes fueron discutidos (i.e., modelos de generación intracorticales y extracorticales), habiéndose optado por el modelo de generación extracortical para justificar los atributos composicionales y la evolución estratigráfica del Ciclo Precuyano. Este modelo implica la fusión parcial de un subplacado conformado por una ‘pluma silícica fría’ (i.e., mezcla de corteza oceánica y sedimentos provenientes de la losa subductada). El subplacado permitiría comprender la gran distribución del volcanismo Precuyano en sentido transversal al margen, mientras que en función del grado de fusión de la ‘pluma’, se explicarían las composiciones dominantes del ciclo: andesíticas y dacíticas-riodacíticas. Durante el inicio de la extensión se habría favorecido el ascenso de materiales de composiciones intermedias, mientras que en el clímax del ‘rifting’ o en las zonas de mayor extensión se habría facilitado el ascenso de los materiales ácidos viscosos. Finalmente, un esquema de segmentación Andino a los 40°S explicaría el desarrollo de un segmento extensional hacia el norte, en donde se localizó la Cuenca Neuquina, y el desarrollo de un arco magmático hacia el sur, representado por el Batolito Subcordillerano.The Neuquén Basin constitutes one of the most conspicuous features of the Andean margin of Gondwana during Mesozoic times. The initial syn-rift infill (Late Triassic-Early Jurassic) of this ensialic extensional basin involved a profuse magmatic activity (Precuyano Cycle). Outcrops of the southern depocentres of the basin (Chachil, Catán Lil, Chacaico, Sañicó y Piedra del Águila) were studied in order to analyze the characteristics of this magmatic cycle. Shallow intrusive, lava flow and pyroclastic accumulation units of the syn-rift sequence conform up to 70% of the total infill. The syn-rift sequence shows a particular spatial-temporal evolution from mainly intermediate volcanic rocks at the base to mainly acidic pyroclastic rocks to the top. Volcanic feeding-systems were characterized by shallow and multiple-injection magmatic chambers. Eight main alteration facies related to syn- and post-volcanic stages were determined. Trace element data show that the lava and pyroclastic products share a co-magmatic trend, dominated by intermediate to acid products. Rocks belong to the sub-alkaline series, mostly calc-alkaline and transitional, and in a lesser extent tholeiitic, with orogenic signature. Nevertheless, the stratigraphical and compositional features (>50% of acid volcanic products) suggest some differences with typical arc-series. Recent models to explain the magmatic systems in complex convergent margins were discussed (i.e., intra-crustal and extra-crustal models), being chosen an extra-crustal model to justify the compositional and stratigraphical features of the Precuyano Cycle. According to this model the partial melting of an underplating 'silicic cold plume' (metasediment-oceanic crust mélanges derived from subducted slab) would explain the wide distribution transversal to the margin of the Precuyano volcanism, whereas the degree of partial melting of the 'plume' would explain the prevailing composition of the cycle: andesitic and daciticrhyodacitic compositions. The onset of extension made possible the rising of the initial andesitic volcanism, whereas during either the rifting climax or along the sites with major crustal extension, the high viscosity acid magmas would have been preferentially risen. Finally, an Andean segmentation at 40°S would explain the development of an extensional segment towards the north, where the Neuquén basin was developed, and the magmatic arc towards the south, represented by the Subcordilleran Batholith.Centro de Investigaciones Geológica

Syn-rift volcanism of the Neuquén Basin, Argentina: Relationships with the Late Triassic-Early Jurassic evolution of the Andean margin

La Cuenca Neuquina constituye uno de los rasgos más conspicuos desarrollados durante el Mesozoico en el margen Andino de Gondwana. El relleno de sin-rift inicial (Triásico Superior-Jurásico Inferior) de esta cuenca extensional ensiálica estuvo caracterizado por una profusa actividad magmática. Los depocentros del sector austral de la cuenca (Chachil, Catán Lil, Chacaico, Sañicó y Piedra del Águila) muestran excelentes exposiciones para realizar el estudio de las rocas volcánicas representantes de este ciclo magmático. El presente análisis tuvo lugar mediante la caracterización estratigráfica, litológica y geoquímica de las rocas volcánicas que componen hasta el 70% del total del relleno inicial. Las principales unidades lávicas y piroclásticas son diques, domos, coladas, conductos emisores e ignimbritas. La distribución espacio-temporal de las diferentes unidades muestra una evolución desde términos efusivos de composiciones intermedias a términos piroclásticos ácidos, desarrollados hacia la parte superior de la secuencia. La caracterización litológica y petrográfica sugiere que el sistema volcánico estuvo asociado a reservorios magmáticos multinyectados, donde tuvieron lugar procesos típicos de cámaras magmáticas superficiales. El estudio de las facies de alteración de la secuencia reveló ocho tipos diferentes dentro del relleno de sin-rift, principalmente de carácter sinvolcánico y minoritariamente posvolcánico. El análisis geoquímico mostró el carácter cogenético de las rocas lávicas y piroclásticas, con un dominio composicional desde términos intermedios a ácidos. Las rocas pertenecen a la serie subalcalina, mayoritariamente calcoalcalinas y transicionales, con patrones de elementos traza típicos de series orogénicas. Sin embargo, muestran algunas diferencias evolutivas y composicionales (>50% de términos diferenciados ácidos) con las series clásicas de arco. Los modelos actuales para generación de magmas en sistemas convergentes fueron discutidos (i.e., modelos de generación intracorticales y extracorticales), habiéndose optado por el modelo de generación extracortical para justificar los atributos composicionales y la evolución estratigráfica del Ciclo Precuyano. Este modelo implica la fusión parcial de un subplacado conformado por una ‘pluma silícica fría’ (i.e., mezcla de corteza oceánica y sedimentos provenientes de la losa subductada). El subplacado permitiría comprender la gran distribución del volcanismo Precuyano en sentido transversal al margen, mientras que en función del grado de fusión de la ‘pluma’, se explicarían las composiciones dominantes del ciclo: andesíticas y dacíticas-riodacíticas. Durante el inicio de la extensión se habría favorecido el ascenso de materiales de composiciones intermedias, mientras que en el clímax del ‘rifting’ o en las zonas de mayor extensión se habría facilitado el ascenso de los materiales ácidos viscosos. Finalmente, un esquema de segmentación Andino a los 40°S explicaría el desarrollo de un segmento extensional hacia el norte, en donde se localizó la Cuenca Neuquina, y el desarrollo de un arco magmático hacia el sur, representado por el Batolito Subcordillerano.The Neuquén Basin constitutes one of the most conspicuous features of the Andean margin of Gondwana during Mesozoic times. The initial syn-rift infill (Late Triassic-Early Jurassic) of this ensialic extensional basin involved a profuse magmatic activity (Precuyano Cycle). Outcrops of the southern depocentres of the basin (Chachil, Catán Lil, Chacaico, Sañicó y Piedra del Águila) were studied in order to analyze the characteristics of this magmatic cycle. Shallow intrusive, lava flow and pyroclastic accumulation units of the syn-rift sequence conform up to 70% of the total infill. The syn-rift sequence shows a particular spatial-temporal evolution from mainly intermediate volcanic rocks at the base to mainly acidic pyroclastic rocks to the top. Volcanic feeding-systems were characterized by shallow and multiple-injection magmatic chambers. Eight main alteration facies related to syn- and post-volcanic stages were determined. Trace element data show that the lava and pyroclastic products share a co-magmatic trend, dominated by intermediate to acid products. Rocks belong to the sub-alkaline series, mostly calc-alkaline and transitional, and in a lesser extent tholeiitic, with orogenic signature. Nevertheless, the stratigraphical and compositional features (>50% of acid volcanic products) suggest some differences with typical arc-series. Recent models to explain the magmatic systems in complex convergent margins were discussed (i.e., intra-crustal and extra-crustal models), being chosen an extra-crustal model to justify the compositional and stratigraphical features of the Precuyano Cycle. According to this model the partial melting of an underplating 'silicic cold plume' (metasediment-oceanic crust mélanges derived from subducted slab) would explain the wide distribution transversal to the margin of the Precuyano volcanism, whereas the degree of partial melting of the 'plume' would explain the prevailing composition of the cycle: andesitic and daciticrhyodacitic compositions. The onset of extension made possible the rising of the initial andesitic volcanism, whereas during either the rifting climax or along the sites with major crustal extension, the high viscosity acid magmas would have been preferentially risen. Finally, an Andean segmentation at 40°S would explain the development of an extensional segment towards the north, where the Neuquén basin was developed, and the magmatic arc towards the south, represented by the Subcordilleran Batholith.Centro de Investigaciones Geológica

Análisis tectonoestratigráfico de la secuencia de sin-rift Triásico Superior-Jurásico Inferior de la Cuenca Neuquina en el depocentro de Sañicó, provincia del Neuquén, Argentina

The initial syn-rift infill (Upper Triassic-Lower Jurassic) of the Neuquén Basin involved a complex stacking of lava, pyroclastic and sedimentary units, in which volcanic rocks compose up to 72% of the infill. The high-quality outcrops of the southern Sañicó depocentre, which was uplifted and exposed during the Andean orogeny, were studied in order to determine the lithofacies arrangements, the tectonostratigraphic framework and the main controls over the syn-rift succession. The tectonostratigraphic study made it possible to determine three sections characterized by the predominance of effusive, pyroclastic or sedimentary deposits. These sections indicate three different evolutionary stages of the volcanic rifting. The onset of this rift stage was dominated by effusive rocks with minor ignimbrite and alluvial volcaniclastic units, which indicates the occurrence of composite volcanoes at the boundaries of the depocentre. The mid-rift stage was characterized by the development of fault-controlled, large ignimbrite deposits intebedded with volcaniclastic alluvial deposits and lava units, which suggests a volcanotectonic depression related to asymmetrical and incremental subsidence. The end of the volcanic rifting event was marked by a decrease in the volume of the volcanic rocks and the occurrence of low-relief effusive aggradational volcanic edifices and lava fields in close relation with alluvial, deltaic and lacustrine units. The analysis of the synrift sequence in the Sañicó depocentre showed the complex relationships between tectonic and volcanic controls which occurred in different magnitudes and times during the rifting evolution.Centro de Investigaciones GeológicasInstituto de Recursos Minerale

Intermontane infill in the patagonian broken foreland: Neogene evolution of the Gastre Basin

La Cuenca de Gastre ubicada a centenares de kilómetros del margen de subducción, constituye una de las mayores cuencas intermontanas desarrolladas dentro del antepaís fragmentado patagónico. Su origen en el Mioceno medio se encuentra estrechamente vinculado a estructuras contraccionales las cuales exhumaron bloques de basamento pre-mioceno y configuraron el espacio necesario para la acumulación y preservación de un registro sedimentario continuo desde el Mioceno a la actualidad. El presente estudio analiza el relleno neógeno de la Cuenca de Gastre evaluando la relación entre los principales factores que intervinieron en la evolución dinámica de la cuenca y el registro estratigráfico/sedimentario. Sobre la base de un análisis estratigráfico, sedimentológico y estructural se pudo dividir el relleno en etapas pretectónica, sintectónica y postectónica, acotadas temporalmente con edades preexistentes. La etapa pretectónica (Mioceno inferior tardío) se corresponde con un evento de subsidencia regional asociado a la flexión del antepaís, con influencia de volcanismo explosivo en ambientes sedimentarios de bajo gradiente. La etapa sintectónica (Mioceno medio) coincide con la estructuración de la Cuenca de Gastre donde se conformaron depocentros aislados en los cuales se desarrollaron sistemas lacustres efímeros. La etapa postectónica (Mioceno medio -Plioceno) abarca el periodo depositacional caracterizado por grandes lagos bajo influencia de volcanismo explosivo hasta el desarrollo de ambientes aluviales y sistemas fluviales entrelazados. Esta última etapa marcó la merma abrupta del aporte volcaniclástico que caracterizó a las sucesiones miocenas del ámbito nordpatagónico y el pasaje del óptimo climático mioceno al periodo de aridización, producto del levantamiento de los andes.The Gastre Basin is one of the largest intermontane basins of the Patagonian Broken Foreland. It is oblique to the Andean chain and located more than 550 km east of the Andean trench. It was originated by reverse faulting and inversion of pre-existing normal faults during the Middle-Miocene, allowing the preservation of a continuous sedimentary record up to the present. Stratigraphic, sedimentologic and structural observations indicate a pre-tectonic, syn-tectonic and post-tectonic evolution stage. The pre-tectonic stage (late Lower Miocene) was related to a combination of a flexural subsidence event in the foreland in response to the tectonic activity in the fold and thrust belts, and the influence of explosive volcanism over low-gradient sedimentary environments. The syn-tectonic stage (Middle Miocene,) is marked by the contractional deformation event in which the Gastre Basin was structurally configured. During this stage, basin compartmentalization associated with shallow lacustrine systems occurred. The post-tectonic stage (Middle Miocene - Pliocene) involves the post-deformational deposits characterized by deep lacustrine systems under explosive volcanism influence as well as the alluvial and braided fluvial system. During this stage an abrupt decreasing of the volcaniclastic supply, which characterized the Miocene Northpatagonian successions, occurred. This was combined with a major climatic change developed in the Middle Miocene that corresponds with the change from the optimal climate to the aridity period in response to the Andean uplift.Centro de Investigaciones Geológica

Evolución paleoambiental de cordones litorales holocenos durante una caída del nivel del mar en la Bahía Samborombón, Buenos Aires, Argentina

Las grandes fluctuaciones climáticas cíclicas ocurridas durante el Cuaternario tuvieron un efecto muy marcado en las regiones costeras, afectando principalmente el ambiente geomorfológico y la sedimentación de los depósitos allí acumulados. El mejor entendimiento de los sistemas depositacionales litorales generados en el pasado más reciente representa una herramienta fundamental para reconstruir y comprender otros depósitos similares del registro geológico, así como para desarrollar predicciones sobre posibles escenarios de cambios climáticos futuros. En el área costera de la Bahía Samborombón, noreste de la provincia de Buenos Aires, se encuentran preservados excelentes depósitos litorales acumulados con posterioridad al Último Máximo Glacial, durante la transgresión holocena. Sobre la base del análisis de facies se reconocieron cinco unidades de acumulación: cordón arenoso, cordón bioclástico, depósitos de sobrelavado, planicie de mareas y albufera. El análisis arquitectural y la jerarquización de superficies de discontinuidad permitieron elaborar un modelo de acumulación dinámico de los cordones de playa y ambientes asociados en diferentes etapas durante el Holoceno (ca. 8000 a A.P.- presente). El análisis estratigráfico secuencial permitió establecer la interacción de dos controles alocíclicos predominantes: eustático (regresión forzada) y climático (Óptimo Climático del Holoceno medio). La interacción de ambos factores extrínsecos no sólo condicionó la acumulación y amalgamación de geoformas cordoniformes, sino también, la relación entre aporte terrígeno y productividad carbonática de los depósitos