Tectonostratigraphic analysis of the Puesto Viejo Group (San Rafael, Argentina): evolution of a Triassic continental rift

La cuenca triásica que alberga al Grupo Puesto Viejo se localiza en el Bloque San Rafael, al oeste de las principales acumulaciones de esa edad del ámbito cuyano. Este depocentro elongado con geometría de graben limitado por fallas con dirección NNO-SSE constituye una subcuenca de carácter extensional, que puede ser caracterizado como un rift continental. El relleno del rift, de hasta 1000 metros de espesor, se acomoda a ese contexto geodinámico, fuertemente condicionado por la estructura y el magmatismo. El Grupo Puesto Viejo se depositó en depresiones estructurales que ponen en continuidad lateral unidades temporalmente sucesivas pero sin registro vertical continuo completo. El relleno puede ser dividido en 5 unidades de acumulación en función de la dominancia de elementos arquitecturales y asociaciones de facies: (1) depósitos de flujos de detritos, (2) depósitos de relleno de canal, (3) depósitos de planicie de inundación, (4) depósitos piroclásticos, y (5) intrusivos y efusiones volcánicas. La distribución vertical y temporal de estas unidades de acumulación permitió definir para el Grupo Puesto Viejo un arreglo general aluvial con desarrollo de sistemas fluviales entrelazados a meandriformes de baja y de alta sinuosidad, que evolucionaron de forma local con poco transporte del material sedimentario, intercalados con productos de un magmatismo bimodal en la forma de mantos de ignimbritas riolíticas, lavas andesíticas e intrusivos someros andesíticos/basálticos. La evolución tectonoestratográfica del Grupo Puesto Viejo ocurrió siguiendo una alternancia sucesiva de episodios: 1) subsidencia mecánica; 2) quietud tectónica con desarrollo de sistemas aluviales y fluviales; 3) actividad volcánica, con variaciones en la duración y velocidad de los mismos. El Grupo Puesto Viejo se desarrolló dentro del marco geocronológico general de la extensión triásica del oeste de la Argentina y en particular de la Cuenca Cuyana, y sus etapas de rift evolucionaron durante el Triásico Medio, condicionadas por su posición de borde de cuenca, periférica al eje de extensión principal.The Puesto Viejo Group is a minor Triassic continental unit located in the San Rafael Block (Fig. 1), in the Mendoza Province, Argentina (34º70' S and 68º20' W), to the west of the main Triassic accumulations of the Cuyo Basin (Ramos, 1993). The NNW-SSE disposition of the basin copy the strike of the inherited Paleozoic orogenic history of the San Rafael Block (San Rafael Orogeny; Kleiman and Japas, 2009). The knowledge of the Puesto Viejo Group is based on regional, sedimentological and biostratigraphic studies. Radiometric ages estimated from ignimbrites and basalts of the Puesto Viejo Group (232±10 My, Valencio et al., 1975; 245 My, Domeier et al., 2011; 235.8±2 My, Ottone et al., 2014), placed its development from the Middle to Upper Triassic, under the extensional regime linked to the Huárpica phase. This data allow integrating the Puesto Viejo Group into the general geochronological context of the Triassic extension of western Argentina (Ottone et al., 2014), with a main rift stage that evolved during the Middle Triassic. The sedimentary and volcanic infill of the Puesto Viejo Group consists of up to 1000 meters of alluvial and fluvial continental deposits with products of a bimodal magmatism in the form of rhyolitic pyroclastic flows, andesitic lavas and shallow intrusives (González Díaz, 1964; Spalletti, 1994; Kokogián et al., 1999, 2001; Kleiman and Salvarredi, 2001; Sepúlveda et al., 2007). It was deposited in different structural depressions bounded by normal faults (Fig. 2). Three levels of volcanic rocks were used as geochronological surfaces dividing the Puesto Viejo Group into four sections (Fig. 3). The stratigraphic, sedimentological and geochemical analysis allowed to define different facies associations (Table 1), which together with the geometry of main bodies are grouped into 16 architectural elements. These elements are then described as five accumulation units (AU), which represent main depositional conditions, either under epiclastic- or volcanic-dominated sedimentation. These units were identified as: 1) debris-flow deposits, 2) channel-fill deposits, 3) floodplain deposits, 4) pyroclastic deposits and 5) volcanic intrusive and effusions (Figs. 4-12). The vertical and spatial distribution of volcanic and sedimentary deposits in the study area (Fig. 13) is key to understanding the evolution of Puesto Viejo Group. The lower section of the Quebradada de los Fósiles Formation started with coarse epiclastic deposits related to proximal alluvial-fan systems, located next to the border faults. These deposits were eventually covered by pyroclastic flows (Fig. 14a). Reactivation of the internal faults created structural depressions where the finer grained deposits of the upper section of the Quebradada de los Fósiles Formation was amply deposited. This section is interpreted as the development of meandering fluvial systems with low to high sinuosity that were also interrupted by the occurrence of pyroclastic flows (Fig. 14b). Subsequently, the lower section of the Río Seco de la Quebrada Formation developed from the action and/or reactivation of some internal faults. The section starts with coarse-grained deposits linked to the development of braided to meandering fluvial systems with low sinuosity and ends with lava flows (Fig. 14c). Finally, the upper section of the Río Seco de la Quebrada Formation, located in the northeastern sector of the study area, is characterized by the presence of deposits interpreted as representing the distal sectors of alluvial fans (Fig. 14d). The recorded relationships between sedimentation, faulting and volcanism allow to affirm that the mechanical subsidence remained active throughout the whole history of the Puesto Viejo Group. The accommodation is concentrated in the central parts of the sub-basin. The infill evolution occurred following three successive episodes: firstly, mechanical subsidence; secondly, tectonic quiescence with development of alluvial and fluvial systems; and, finally, volcanic activity (Fig. 15). This evolution controlled the development of prolonged periods of high mechanical subsidence rate together with high rate of sedimentation, alternating with short periods of time in which eruptive events were common and the rate of subsidence was comparatively low. The Puesto Viejo Group presents chronostratigraphic, lithostratigraphic, environmental and tectonic features consistent with the rest of the Triassic subbasins of central-western Argentina. The early stage of deposition of the Puesto Viejo Group is consistent with the early stages of syn-rift described for the Cacheuta sub-basin. The Puesto Viejo Group shows some genetic relationships with the Potrerillos and Cacheuta Formations of the Cuyo Basin, characterized by alluvial volcaniclastic deposits and meandering river systems with common development of barreales and lagoons (Kokogián and Mancilla, 1989; Kokogián et al., 2001). Contrary to this basin, however, the Puesto Viejo sub-basin lacks a post-rift stage. It is proposed here that this particular evolution could be related to its peripheral position with respect to the axis of Triassic extension, and its location on the western edge of the basin (Fig. 1a). Other sub-basins with peripheral location respect to the Triassic central basins have similar characteristics, as the Puntudo sub-basin, for example (Fig. 1a), located on the northern edge of the Cuyo Basin in the province of San Juan (Mancuso et al., 2010; Barredo, 2012). In this way, a large-scale pattern for the Triassic extension emerges during the Middle Triassic across the southwest margin of Gondwana.Fil: Monti, Mariana. 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: Franzese, Juan Rafael. 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

Ancestral structure of the Neuquen Basin, evidenced by a deep seismic study

A singularmathematical reprocessing ofold seismic lines recorded by the industry, let to illuminate the crustal structure down to about 33 km depth. An iterative depth-migration methodology guaranteed the consistency of a final model of the Crust. Important inversion events were recognized by seismic stratigraphic analysis ofthe basin, and dated as Pliensbachian - Toarcian, and Bathonian - Callovian. Deep seismic reflectors were interpreted as the top ofthe lower Crust, and two important faults which controlled the rift basin geometry during its evolution. Rift basin geometry would be driven by deep ancestral discontinuities, associated with the late Triassic - early Jurassic opening ofthe Neuquén Basin. In such sense, a first-order crustal-reflection attribute (about 20-33 km depth, and with east polarity) was located beneath Las Cárceles region (western foothills of Sierra de Los Chihuidos). It could be the evidence ofa thermal-mechanical (extensional) collapse ofan early orogen located on the Proto-Pacific continental margin ofGondwana.Un original reprocesamiento matemático de viejas líneas sísmicas registradas por la industria, permitió iluminar la estructura cortical hasta una profundidad aproximada de 33 km. Un método iterativo de migración en profundidad garantizó la consistencia del modelo definitivo de la corteza. Importantes eventos tectónicos de inversión fueron reconocidos mediante el análisis sísmico-estratigráfico de de la cuenca, siendo datados como Plensbachiano - Toarciano y Bathoniano - Calloviano. Reflectores sísmicos profundos fueron interpretados como el techo de la Corteza inferior, y dos importantes fallas que controlaron la geometría de la cuenca de rift durante su evolución. Un orógeno ancestral, manifestado actualmente por discontinuidades profundas, habría dado origen al ulterior sistema extensivo asociado con la apertura Triásica - Jurásica temprana de al Cuenca Neuquina. En tal sentido un atributo de reflexión de primer orden (detectado entre 30-33 km de profundidad, y con polaridad este) fue localizado debajo de la región de Las Cárceles (en el piedemonte oeste de la Sierra de Los Chihuidos). El mencionado rasgo sería la evidencia de un colapso extensional térmico-mecánico de un orógeno temprano emplazado en el margen continental Proto-Pacífico de Gondwana.Material digitalizado en SEDICI gracias a la colaboración de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (UNLP).Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Petrología y tectónica del basamento del Cordón de la Piedra Santa, provincia de Neuquén

El conocimiento de los procesos geológicos pre-andinos del área cordillerana norpatagónica y de la Cuenca Neuquina es un tema en pleno desarrollo, donde aún subsisten grandes interrogantes y controversias. Este trabajo de Tesis Doctoral constituye una aproximación de índole petrológica y tectónica, realizada sobre un sector de afloramientos de basamento de la región sur occidental de la provincia de Neuquén, específicamente en el área del Cordón de la Piedra Santa, Dto. Catán Lil. En este lugar se ha reconocido, ya desde principio de siglo, un conjunto de rocas metamórficas, actualmente denominado Ectinitas de la Piedra Santa, intruido por granitoides correlacionables con los que afloran mayoritariamente en el cerro Cachil (al norte del cordón), datados con edad Pérmico inferiorFacultad de Ciencias Naturales y Muse

Petrología y tectónica del basamento del Cordón de la Piedra Santa, provincia de Neuquén

El conocimiento de los procesos geológicos pre-andinos del área cordillerana norpatagónica y de la Cuenca Neuquina es un tema en pleno desarrollo, donde aún subsisten grandes interrogantes y controversias. Este trabajo de Tesis Doctoral constituye una aproximación de índole petrológica y tectónica, realizada sobre un sector de afloramientos de basamento de la región sur occidental de la provincia de Neuquén, específicamente en el área del Cordón de la Piedra Santa, Dto. Catán Lil. En este lugar se ha reconocido, ya desde principio de siglo, un conjunto de rocas metamórficas, actualmente denominado Ectinitas de la Piedra Santa, intruido por granitoides correlacionables con los que afloran mayoritariamente en el cerro Cachil (al norte del cordón), datados con edad Pérmico inferiorFacultad de Ciencias Naturales y Muse

Petrología y tectónica del basamento del cordón de la Piedra Santa, provincia de Neuquén

Tesis presentada para optar al Grado de Doctor en Ciencias NaturalesFil: Franzese, Juan Rafael. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo; Argentin

Petrología y tectónica del basamento del Cordón de la Piedra Santa, provincia de Neuquén

El conocimiento de los procesos geológicos pre-andinos del área cordillerana norpatagónica y de la Cuenca Neuquina es un tema en pleno desarrollo, donde aún subsisten grandes interrogantes y controversias. Este trabajo de Tesis Doctoral constituye una aproximación de índole petrológica y tectónica, realizada sobre un sector de afloramientos de basamento de la región sur occidental de la provincia de Neuquén, específicamente en el área del Cordón de la Piedra Santa, Dto. Catán Lil. En este lugar se ha reconocido, ya desde principio de siglo, un conjunto de rocas metamórficas, actualmente denominado Ectinitas de la Piedra Santa, intruido por granitoides correlacionables con los que afloran mayoritariamente en el cerro Cachil (al norte del cordón), datados con edad Pérmico inferiorFacultad de Ciencias Naturales y Muse

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.Fil: 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: Martí, Joan. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera; EspañaFil: Muravchik, Martin. University Of Bergen; Noruega. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bilmes, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico de Geología y Paleontología.; ArgentinaFil: Franzese, Juan Rafael. 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

Análisis tectonoestratigráfico del Grupo Puesto Viejo (San Rafael, Argentina): evolución de un rift continental triásico

La cuenca triásica que alberga al Grupo Puesto Viejo se localiza en el Bloque San Rafael, al oeste de las principales acumulaciones de esa edad del ámbito cuyano. Este depocentro elongado con geometría de graben limitado por fallas con dirección NNO-SSE constituye una subcuenca de carácter extensional, que puede ser caracterizado como un rift continental. El relleno del rift, de hasta 1000 metros de espesor, se acomoda a ese contexto geodinámico, fuertemente condicionado por la estructura y el magmatismo. El Grupo Puesto Viejo se depositó en depresiones estructurales que ponen en continuidad lateral unidades temporalmente sucesivas pero sin registro vertical continuo completo. El relleno puede ser dividido en 5 unidades de acumulación en función de la dominancia de elementos arquitecturales y asociaciones de facies: (1) depósitos de flujos de detritos, (2) depósitos de relleno de canal, (3) depósitos de planicie de inundación, (4) depósitos piroclásticos, y (5) intrusivos y efusiones volcánicas. La distribución vertical y temporal de estas unidades de acumulación permitió definir para el Grupo Puesto Viejo un arreglo general aluvial con desarrollo de sistemas fluviales entrelazados a meandriformes de baja y de alta sinuosidad, que evolucionaron de forma local con poco transporte del material sedimentario, intercalados con productos de un magmatismo bimodal en la forma de mantos de ignimbritas riolíticas, lavas andesíticas e intrusivos someros andesíticos/basálticos. La evolución tectonoestratográfica del Grupo Puesto Viejo ocurrió siguiendo una alternancia sucesiva de episodios: 1) subsidencia mecánica; 2) quietud tectónica con desarrollo de sistemas aluviales y fluviales; 3) actividad volcánica, con variaciones en la duración y velocidad de los mismos. El Grupo Puesto Viejo se desarrolló dentro del marco geocronológico general de la extensión triásica del oeste de la Argentina y en particular de la Cuenca Cuyana, y sus etapas de rift evolucionaron durante el Triásico Medio, condicionadas por su posición de borde de cuenca, periférica al eje de extensión principal.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

The fracture patterns of the Tin Tin anticline: Fracturing process during the foreland evolution in the Calchaquí Valley, northwestern Argentina

We present a field-based work which illustrates the fracture patterns of the carbonate-silicoclastic Yacoraite Formation in the Tin Tin anticline, a basement fault-related fold located in southern part of the Eastern Cordillera, northwestern Argentina. The fracture patterns include small-scale strike-slip faults (vertical shear fractures and en echelon arrays), thrust faults, extension fractures (joints, veins and normal faults) and stylolites. Extensional mesostructures were formed by along-foreland stretching, prior to the contractional ones that were formed by the layer-parallel shortening mechanism. Furthermore, all fractures are interpreted to be formed before or at the early stages of folding and thrusting during the Andean contraction, all of them belonging to the Eocene thrust belt-foreland system at the Calchaquí Valley of northwestern Argentina.Centro de Investigaciones Geológica