Geology, petrography and U-Pb age of a NW-SE longitudinal dyke swarm from the Eastern Northpatagonian Massif, Río Negro

En esta contribución se revisan las relaciones estratigráficas y la petrografía de un enjambre de diques longitudinales de rumbo NO-SE, en un amplio sector del Macizo Nordpatagónico oriental (Río Negro). Se presenta además una edad U-Pb en circón correspondiente a la cristalización magmática de los diques. El enjambre se extiende por alrededor de 100 km de largo en dirección NO, entre Punta Pórfido y Rincón de Pailemán, y en una faja de aproximadamente 35 km de ancho. Su composición es esencialmente andesítica y traquiandesítica e internamente los diques exhiben variaciones en la distribución de sus texturas subvolcánicas, producidas por sus diferentes historias térmicas de enfriamiento. Las relaciones estratigráficas del enjambre con sus rocas de caja y un dato U-Pb circones de 243 Ma, indican que es postorogénico respecto de la deformación pérmica del ciclo Gondwánico, y anterior a la efusión de las rocas volcánicas y piroclásticas del Complejo Volcánico Marifil. Los diques se alojan a lo largo de las mismas estructuras de rumbo NO que los cuerpos intrusivos y extrusivos de dicho complejo. El enjambre tiene distribución regional en el Macizo Nordpatagónico oriental y es un episodio ígneo transicional entre el magmatismo Gondwánico y el Complejo Marifil.In this contribution we review the stratigraphic relationships and petrography of a longitudinal NW-SE dyke swarm, in a broad sector of Eastern Northpatagonian Massif (Río Negro). Also a U-Pb age on zircon is presented as the crystallization age of these dikes. The swarm extends in NW direction for about 100 km long, between Punta Pórfido and Rincón de Pailemán, and in a belt about 35 km wide. Its composition is essentially andesitic-trachyandesitic, showing internal variations of the distribution of subvolcanic textures produced by different thermal cooling histories. The stratigraphic relationships of the swarm with their host rocks and the U-Pb age of 243 Ma indicate that it belongs to a postorogenic event of the permian Gondwanic Cycle and is previous to the volcanic and pyroclastic rocks of the Marifil Volcanic Complex. The dikes are hosted in the same NW structures than the intrusive and extrusive bodies of the mentioned complex. The swarm has a regional distribution to the east of the Northpatagonian Massif and is a transitional igneous event between the permian Gondwanic magmatic activity and the Marifil Volcanic Complex.Fil: González, Santiago Nicolás. Universidad Nacional de Río Negro. Sede Alto Valle. Instituto de Investigaciones en Paleobiología y Geología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Greco, Gerson Alan. Universidad Nacional de Río Negro. Sede Alto Valle. Instituto de Investigaciones en Paleobiología y Geología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gonzalez, Pablo Diego. Universidad Nacional de Río Negro. Sede Alto Valle. Instituto de Investigaciones en Paleobiología y Geología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sato, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Llambias, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Varela, Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Stipp Basei, Miguel Angelo. Universidade de Sao Paulo; Brasi

Evolution of the Famatinian orogen in the Sierra de San Luis: arc magmatism, deformation, and low to high-grade metamorphism

Se ha realizado una revisión integral de la información geológica para el basamento ígneo-metamórfico de la Sierra de San Luis y esto permite elaborar un modelo de evolución dividido en tres etapas: 1) Procesos pre-famatinianos: Sedimentación siliciclástica original, con intercalaciones de lavas máficas a ultramáficas y depositación de estratos de Fe bandeado. Su edad podría ser precámbrica. Son escasos los controles isotópicos pampeanos para la estructuración relíctica NO y el metamorfismo asociado. Por otro lado, se verifica una sedimentación durante el ciclo Pampeano. 2) Ciclo orogénico Famatiniano, fase principal: Es la que imprime los rasgos más notables del basamento. El arco magmático famatiniano se instala ya con anterioridad a los 507 Ma (Cámbrico medio), y el Ordovícico constituye el apogeo de las actividades ígneas, tectónicas y metamórficas regionales. Se deforman los granitoides junto con su roca de caja, y se estructura la sierra mediante foliación penetrativa de rumbo NNE. 3) Ciclo Famatiniano, etapa tardía a posorogénica: Entre el Silúrico y el Carbonífero temprano las actividades orogénicas son de relevancia menor. Los esfuerzos compresivos finales se disipan a través de grandes zonas de cizalla dúctil, yuxtaponiendo y exhumando las fajas de rocas metamórficas. Se emplazan a su vez, granitoides tardío- a posorogénicos. Desde el punto de vista regional, la deformación ordovícica de las Sierras Pampeanas fue vinculada a colisión de terrenos. La Sierra de San Luis se ubica en el margen proto-andino del autóctono de Gondwana, en donde se instaló el arco magmático. La deformación ordovícica afectó tanto a este borde de Gondwana como diferencialmente al basamento mesoproterozoico del terreno acrecionado de Cuyania, ubicado al oeste. Hacia el este de la Sierra de San Luis, la Sierra de Córdoba ya no fue directamente involucrada en el eje orogénico famatiniano, por lo cual en ella se preservan muy bien todos los procesos pampeanos.In this geological review of the igneous-metamorphic basement of the Sierra de San Luis we recognize the following three-stage evolution: (1) Pre-Famatinian processes: Initial siliciclastic sedimentation of possible Precambrian age, with interbedded mafic to ultramafic lavas and banded iron formations. Only a few isotopic dates constrain the remnant northwest-trending deformation and associated metamorphism within the Pampean cycle. An additional sedimentary process is also identified within this cycle. (2) Famatinian orogenic cycle, main phase: this was responsible for delineating the most important features of the Sierra de San Luis basement. The Famatinian magmatic arc had already been active since Mid-Cambrian times (507 Ma), and the Ordovician was the climax of the magmatism, tectonism and metamorphism. The granitoids were deformed together with the country rock, and the entire Sierra de San Luis was affected by penetrative NNE-trending foliations. (3) Famatinian cycle, late- to post-orogenic phase: the orogenic activity decreased during Silurian to Early Carboniferous times. Final compression was concentrated through ductile shear zones that led to the juxtaposition and exhumation of metamorphic rock strips. The late- to postorogenic granitoids were also emplaced at this stage. From the regional viewpoint, the Ordovician deformation in Sierras Pampeanas was associated with terrane collision. The Sierra de San Luis was located at the proto-Andean margin of the Gondwana autochthon, where the magmatic arc was emplaced. The Ordovician deformation affected both the Gondwana margin and the Mesoproterozoic basement of the accreted Cuyania terrane, located to the west. To the east of Sierra de San Luis, the Sierra de Córdoba was not directly involved in the main famatinian orogenic axis, and therefore, all the Pampean processes were well preserved there.Fil: Sato, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Gonzalez, Pablo Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Llambias, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; Argentin

Potencial minero de los protolitos ígneos del Complejo Metamórfico Nogolí, San Luis

Los protolitos del Complejo Metamórfico Nogolí, del oeste de las Sierras Pampeanas de San Luis (32°50?-33°00?S-66°15?O), son pelitas y grauvacas con escasas intercalaciones de volcanitas ultramáficas a félsicas. Todos están afectados por metamorfismo regional de alto grado (facies anfibolita alta) y deformación dúctil polifásica (González et al. 2004). Los protolitos ígneos máfico-ultramáficos exhiben una evolución bimodal. Una es komatiítica primitiva con komatiitas (MgO 26-29%, SiO2 39-43%, Cr+Ni ≤4200ppm) y basaltos komatiíticos (MgO 13-25%, SiO2 45-50%, Cr+Ni ≤2900ppm, sulfuros ígneos con recristalización metamórfica). La otra es de rocas toleíticas con basaltos de alto Fe (MgO 5- 8%; SiO2 45-54%; Cr+Ni ≤417ppm) y escasas andesitas (González et al. 2002, González 2003). Los meta-basaltos komatiíticos intercalan bancos de hierro bandeado (BIF: SiO2 31- 42%, Fe2O3* 43-54%, P2O5 2-3% y anomalías de V-Zn-Cu-Au) cuya mineralogía, texturas y geoquímica indican que son de tipo Algoma (oxide facies). El origen de estos BIF se relaciona con precipitación química en agua de mar de un sedimento hidrógeno ferroso, combinado con fluidos hidrotermales y diluido con materiales silicoclásticos y volcánicos máfico?ultramáfico (González 2003, González et al. 2009). El Complejo Metamórfico Nogolí también intercala mármoles y rocas calcosilicáticas baritínicas (BaO ≤16%, SrO ≤4%, SO3 ≤9%, magnetita, pirita, wolframita, fluorita) y esquistos micáceos con anomalías de metales base (portadores de estaurolita zincífera). Estos protolitos son interpretados como meta-exhalitas o equivalente metamorfizado de depósitos hidrotermales exhalativos y estratificados de carbonatos y sulfatos de Ca y Ba (González et al. 2005). Son guías para la prospección y exploración de sulfuros macizos de metales base (VHMS y SEDEX, Spry et al. 2000). La asociación de rocas komatiíticas, BIF y meta-exhalitas dentro de la misma secuencia silicoclástica metamorfizada y deformada indica que en el Complejo Metamórfico Nogolí hubo procesos hidrotermales singenéticos con el volcanismo y la sedimentación, posiblemente en un ambiente tectónico de arco de islas-retroarco (González et al. 2009). El Complejo Metamórfico Nogolí podría contener manifestaciones de Fe-Ni-Cu, Cr-Ni y/o PGE hospedados en las rocas komatíticas y depósitos de Fe-Mn (Au) en los BIF o de VHMS alojados dentro de la sucesión de rocas meta-volcano-sedimentarias. Los datos publicados de edades (González et al. 2004, Sato et al. 2006, Drobe et al. 2009, entre otros) y nuestros datos U-Pb inéditos son consistentes con una sedimentación del Complejo Metamórfico Nogolí y cristalización de los componentes ígneos ocurridas durante tiempos de transición entre los ciclos Pampeano y Famatiniano, y un metamorfismo ocurrido durante el Ordovícico, netamente dentro del ciclo Famatiniano.Fil: Gonzalez, Pablo Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología; ArgentinaFil: Sato, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Llambias, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; Argentina2° Simposio sobre Petrología Ígnea y Metalogénesis AsociadaSan LuisArgentinaUniversidad Nacional de San Lui

The role of magma mixing and mafic recharge in the evolution of a back-arc quaternary caldera: The case of Payún Matrú, Western Argentina

The Quaternary Payún Matrú volcano is a long-lived edifice that developed a summit caldera 8 km wide, with abundant pre- and post-caldera volcanic activity. It is the main volcano of the Payún Matrú Volcanic Field, which is located in the back-arc Payenia Basaltic Province, at mid-western Argentina. The composition ofPayún Matrú is mainly trachytic, with lesser amounts of trachy andesitic and basaltic trachy andesitic lavas. The Payún Matrú Volcanic Field includes also the Payún Liso stratovolcano and more than 200 monogenetic basaltic cones and associated lava flows that are located east and west of the caldera. The aim of this work is to show the Payún Matrú evolution based on the mineralogical and textural characterization and to make inferences on the trigger mechanism for the explosive eruption which leads to the caldera formation. Some intermediate lavasand trachytes include phenocrysts with contrasting textures and composition, such as inverse zoning in plagio clase and clinopyroxenes, sieved plagio clases with amore calcic rim and calcic plagio clases with a more sodic rim,indicating that they could not have formed together and suggesting magma mixing processes. In addition, a few lavas show mafic enclaves or texturally different groundmasses with fluidal contacts, indicating mingling between two magmas. These lavas are found in the pre-caldera stage and the early post-caldera stage of Payún Matrú. The trachytic pyroclastic deposits related to the caldera collapse do not exhibit evidence of hybridization,although they present a minor proportion of dissolved feldspars and biotite replaced by anhydrous minerals, suggesting that a restricted zone of the chamber was reheated. This may be explained by a mafic recharge event where part of the host trachytic magma was heated, but without a complete homogenization between thehost and recharging magmas. These features, in addition to the abundant basaltic volcanism east and west of the caldera, suggest that the trigger mechanism for the explosive eruption was the injection of basaltic magma into the trachytic chamber of Payún Matrú.Fil: Hernando, Irene Raquel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Petrinovic, Ivan Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Ciencias de la Tierra. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Investigaciones en Ciencias de la Tierra; ArgentinaFil: Llambias, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: D'Elia, Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Gonzalez, Pablo Diego. Universidad Nacional de Río Negro. Sede Alto Valle. Instituto de Investigaciones en Paleobiología y Geología; ArgentinaFil: Aragon, Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; Argentin

Las Matras Block, Central Argentina (37°S-67°w): The southernmost Cuyania terrane and its relationship with the Famatinian orogeny

The Las Matras Block in Central Argentina constitutes the southernmost part of the Cuyania terrane, which was accreted to the southwestern margin of Gondwana during the Early to Mid Ordovician Famatinian orogeny. The Grenville-aged rocks of the Las Matras Block are represented by the tonalitic to trondhjemitic Las Matras pluton. A new U-Pb conventional zircon age of 1244±42 Ma confirms previous Sm-Nd and Rb-Sr isochron ages of this pluton. Mineral composition data are consistent with the tonalitic-trondhjemitic character of the pluton, and constrain its emplacement level to 1.9 to 2.6 kb. This shallow level of emplacement and the undeformed character of the pluton are distinctive features of this southernmost basement. A regional comparison indicates that the igneous-metamorphic evolution of the Grenville-aged basement rocks of the Cuyania terrane occurred over a period of more than 200 million years, with ages older than 1200 Ma up to those close to 1000 Ma. The shallowest crustal level is found in Las Matras, suggesting a southward shallowing of the exposed level of basement. The deformation and metamorphism associated with the collisional Famatinian orogeny affect both the Cuyania terrane and the adjacent western margin of Gondwana, and the Gondwana margin was also the locus of the related arc magmatism, but the compressive effects of the collision decrease in intensity toward the south. The Famatinian metamorphism and magmatism continue even further south into the Patagonia region, but the southern continuity of the Cuyania terrane into this region remains uncertain.Fil: Sato, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Tickyj, Hugo. Universidad Nacional de La Pampa; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Llambias, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Stipp Basei, Miguel Angelo. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Gonzalez, Pablo Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; Argentin

Thermal divide andesites - trachytes, petrologic evidence, and implications from Jurassic north Patagonian massif alkaline volcanism

The Andesitas Alvar Formation is part of the large Jurassic volcanic province of Patagonia (southern South America) that, in Jurassic time, participated in the disassembling of Gondwana in a tensional-transtensional regime with large-scale half-grabens. This large igneous province contains alkaline and calc-alkaline series of andesite-trachyte, trachyte-rhyolite, and andesite-dacite trends. Four-phase experimental diagrams of Qz-Or-Ab-An and Ab-An-Ol-Di correlate with the TAS diagram and explain the Andesitas Alvar Formation's sodium-rich andesite-trachyte, which evolved through a thermal divide edge. This alkaline set initially included the paragenesis olivine-plagioclase-diopsidic augite, which was later replaced by hornblende-plagioclase-diopsidic augite. The andesite-trachyte trend is saturated in silica and rich in sodium and alumina. Diopsidic augite, plagioclase, and hornblende crystals are reverse zoned in magnesium, iron, calcium, and sodium, so the sodium-rich cores of plagioclase are not due to contamination, and the magmas mix several batches of partial melts of basic rock. Crystallization temperatures and pressures show that magma chamber emplacement and thermal reversal took place mainly at 4 kb. This is interpreted as the emplacement of collecting chambers at the brittle-ductile transition in the crust, where mixing and crystallization took place, followed by rapid extrusion in a transtensional tectonic environment. © 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.Fil: Aragon, Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Gonzalez, Pablo Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: AGUILERA, Emilia Yolanda. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo; ArgentinaFil: Cavarozzi, Claudia Ernestina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Llambias, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Rivalenti, Giorgio. Universita degli Studi di Modena; Itali

Evolución tectono-metamórfica y magmática Pampeana a Famatiniana del basamento adyacente al borde oeste del Cratón del Río de la Plata

Se describe la evolución geológica integral y geocronología U-Pb de los complejos metamórficos Conlara, Nogolí y Lonco Vaca de edad Pampeana a Famatiniana, ubicados contiguos (33º-35ª S) al borde occidental del Cratón del Río de La Plata.Fil: Gonzalez, Pablo Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología; ArgentinaFil: Sato, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Stipp Basei, Miguel Angelo. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Llambias, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Sproesser, W.. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Naipauer, Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geocronología y Geología Isotópica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geocronología y Geología Isotópica; ArgentinaSimpósio 45 Anos de Geocronologia no BrasilSan PabloBrasilUniversidad de San Pabl

The Nahuel Niyeu basin: A Cambrian forearc basin in the eastern North Patagonian Massif

Early Paleozoic basement of the eastern North Patagonian Massif includes low- and high grade metamorphic units, which consist mainly of alternating paraderived metamorphic rocks (mostly derived from siliciclastic protoliths) with minor intercalations of orthoderived metamorphic rocks. In this contribution we provide a better understanding of the tectonic setting in which the protoliths of these units were formed, which adds to an earlier suggested idea. With this purpose, we studied the metasedimentary rocks of the low-grade Nahuel Niyeu Formation from the Aguada Cecilio area combining mapping and petrographic analysis with U–Pb geochronology and characterization of detrital zircon grains. The results and interpretations of this unit, together with published geological, geochronological and geochemical information, allow us to interpret the sedimentary and igneous protoliths of all metamorphic units from the massif as formed in a forearc basin at ∼520–510 Ma (Nahuel Niyeu basin). It probably was elongated in the ∼NW–SE direction, and would have received detritus from a proximal source area situated toward its northeastern side (present coordinates). The basin might be related to an extensional tectonic regime. Most likely source rocks were: (1) 520–510 Ma, acidic volcanic rocks (an active magmatic arc), (2) ∼555–>520 Ma, acidic plutonic and volcanic rocks (earlier stages of the same arc), and (3) latest Ediacaran-Terreneuvian, paraderived metamorphic rocks (country rocks of the arc). We evaluate the Nahuel Niyeu basin considering the eastern North Patagonian Massif as an autochthonous part of South America, adding to the discussion of the origin of Patagonia.Fil: Greco, Gerson Alan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología; ArgentinaFil: González, Santiago Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología; ArgentinaFil: Sato, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Gonzalez, Pablo Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología; ArgentinaFil: Stipp Basei, Miguel Angelo. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Llambias, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Varela, Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; Argentin

Patagonia-Antarctica Early Paleozoic conjugate margins: Cambrian synsedimentary silicic magmatism, U-Pb dating of K-bentonites, and related volcanogenic rocks

This study describes the stratigraphic features, petrology and geochemistry and geochronology constraints of K-bentonites, ignimbrites and related volcanogenic rocks interbedded in the marine sedimentary sequence of the El Jagüelito Formation from northern Patagonia basement, southwestern Gondwana margin (41°33′S-65°15′W, South America). Six SHRIMP and ICP-MS U-Pb zircon ages from pyroclastic and volcanogenic sedimentary rocks indicate two stages of synsedimentary volcanism at c. 530 and c. 515 Ma which constraint the whole volcano-sedimentary pile to Early-Middle Cambrian. Distal volcanic ash fall deposits of K-bentonites and proximal pyroclastic flows of ignimbrites were erupted from three subaerial to subaqueous eruptive centers and are associated with volcanogenic facies and sub-volcanic intrusive equivalents. The volcanic rocks were deposited synchronously with on-going dynamic siliciclastic sedimentation into an actively subsiding basin. Dacitic K-bentonites and high-silica rhyolitic ignimbrites belong to the same high-K calc-alkaline/shoshonitic magma series and have a similar peraluminous signature. Their HFSE patterns with relative depletion in Nb, Sr, P, and Ti and the LREE-enriched patterns with a negative Eu anomaly indicate characteristics of subduction-related magmas associated with active continental arc magmatism. The geochemical discrimination diagrams together with geological features suggest an extensional tectonic setting for K-rich magmas within the overall convergent-margin system. Silicic, more potassic magmas with the inherited subduction-related character of the El Jagüelito Formation erupted on a back-arc basin. Their volcanic rocks are products of a mixture of fractionated mafic magmas and partial crustal melts. The integration of the Cambrian synsedimentary explosive volcanism of the El Jagüelito Formation with coeval magmatism of northern Patagonia led the interpretation to the continental scale of the paleo-Pacific margin of Gondwana by Early Paleozoic. The El Jagüelito Formation has provided consistent lithological, stratigraphic, geochemical and geochronological arguments to assess continental comparisons and a paleogeographic reconstruction between the eastern North Patagonian Massif and East Antarctica that fit in well the hypothesis that the northern Patagonia basement once occupied a position adjacent to East Antarctica. A series of geodynamic stages is proposed that allow for providing a Cambrian framework for understanding the magmatic arc-back arc system modified by episodic pulses of extension associated with slab-roll back which terminated in detachment of northern Patagonia from the East Antarctica continental margin by Late Cambrian. The several lines of geological evidence discussed in this paper point to a parautochthonous origin of the eastern North Patagonian Massif as an outboard assemblage that represents the conjugate margin of the Pensacola-Queen Maud-Ellsworth-Whitmore Mountains of Antarctica.Fil: Gonzalez, Pablo Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología; ArgentinaFil: Sato, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Naipauer, Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Varela, Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Stipp Basei, Miguel Angelo. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Sato, Kei. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Llambias, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Geológicas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Centro de Investigaciones Geológicas; ArgentinaFil: Chemale, Farid. Universidade do Brasília; BrasilFil: Castro Dorado, Antonio. Universidad de Huelva; Españ