Sedimentologic and stratigraphic evolution of the Cacheuta basin: Constraints on the development of the Miocene retroarc foreland basin, south-central Andes

Retroarc foreland basins in contractional arc settings contain evidence of temporal and spatial variations in magmatic activity, deformation, and exhumation along the continental margin and serve as excellent recorders of subduction dynamics through time. The Cacheuta basin, northwestern Mendoza Province, Argentina, is situated within the transition zone between the Pampean flat-slab subduction segment north of 33°S and the normal-dipping slab segment of the Southern Volcanic Zone to the south, and it records a detailed history of Andean orogenic exhumation at this latitude. The integration of sedimentologic, stratigraphic, geochronologic, and sediment provenance data from the Cacheuta basin constrains orogenic exhumation patterns and basin evolution during basin development. Cacheuta basin strata record at least a 12 m.y. period of basin evolution (ca. 20 Ma to younger than 7.5 Ma), based on new geochronology. The timing of initial basin subsidence is constrained by the lowermost sample in the Mariño Formation, which yielded a maximum depositional age of 19.2 ± 0.26 Ma, ∼4 m.y. earlier than previous interpretations. Conglomerate clast counts, thin section petrography, and detrital zircon analyses, coupled with distinct sedimentologic variations, record progressive orogenic exhumation of the Cordillera Principal, Cordillera Frontal, and Precordillera during early to middle Miocene time. Examination of basinal strata demonstrate that uplift of the Cordillera Principal, Cordillera Frontal, and Precordillera, and simultaneous development of the Cacheuta retroarc foreland basin, in the early to mid-Miocene was the result of contractional deformation and crustal thickening during normal subduction-related orogenic processes and did not result from the development of the flat slab in late Miocene time.Fil: Buelow, E. K.. University of Wisconsin; Estados UnidosFil: Suriano, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Mahoney, J. B.. University of Wisconsin; Estados UnidosFil: Kimbrough, D. L.. San Diego State University; Estados UnidosFil: Mescua, Jose Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Giambiagi, Laura Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Hoke, Gregory D.. Syracuse University; Estados Unido

Miocene deformation in the orogenic front of the Malargüe fold-and-thrust belt (35°30′–36° S): Controls on the migration of magmatic and hydrocarbon fluids

The integration of surface observations and sub-surface data (wellbore and seismic) from the orogenic front of the Malargüe fold-and-thrust belt allows us to study its kinematics and to interpret the local stress field and its control over fluid (magmatic and hydrocarbon) migration. Reverse faults correspond to inverted NNW-striking Mesozoic normal faults and N-S striking Cenozoic low-angle thrusts parallel to the orogen. Oblique structures with strike-slip movement are also present. The magmatic activity in the study area was strongly controlled by this structural framework and the in-situ stress field. Miocene dykes and sills were emplaced in relation to strike-slip and reverse faults, respectively. We propose an evolution of the study region from a foredeep sector, in the early-middle Miocene, to a peak in deformation in the late Miocene, and finally a waning of deformation from the Pliocene to the present. Our structural model suggests that during the evolution of the thrust front, the in-situ stress field changed from a compressional to strike-slip/compressional stress field, favouring the synchronous emplacement of sills and dykes. This alternation of stress regimes favours hydrocarbon migration through both thrusts and subvertical strike-slip faults. This exchange between both stress regimes is likely related to the similar values of the minimum (σ3) and intermediate (σ2) principal stress with an E-W oriented maximum principal stress (σ1) according to the plate convergence vector.Fil: Barrionuevo, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Giambiagi, Laura Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Mescua, Jose Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Suriano, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: de la Cal, Hernán Gabriel. Roch S.A.; ArgentinaFil: Soto, J. L.. Roch S.A.; ArgentinaFil: Lossada, Ana Clara. 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"; Argentin

Reactivation of Paleozoic structures during Cenozoic deformation in the Cordón del Plata and Southern Precordillera ranges (Mendoza, Argentina)

The tectonic style of the eastern morphostructural units of the Central Andes between 32°20´ and 33°20´S is strongly influenced by pre- Andean structures, especially those developed during the late Carboniferous-Early Permian San Rafael orogeny of the Gondwanan orogenic cycle. Moreover, in the study area pre-Carboniferous rocks were deformed in Late Devonian-early Carboniferous times by the Chanic orog­eny. In this paper we argue that the Cordón del Plata and the Southern Precordillera ranges, first order features of the eastern ranges of the Andes, have been shaped in large part by the Permian event. Our data suggest that the double verging character of the Andean Precordillera fold- thrust belt is mainly the result of the reactivation of Gondwanan structures which conform a fold-thrust belt with distinct characteristics north and south of 33°S. The northern sector of this belt corresponds to a bivergent system, while the southern sector had a widespread east vergence. The vergence of the Chanic structures is more difficult to determine, but we infer a westward vergence in the Frontal Cordillera and western sector of Precordillera, and an eastern vergence in the eastern sector of the Precordillera. The sharp disappearance of the Precordillera morphostructural unit south of 33°S is inferred here to be related to the distribution of inherited Permian structures.El estilo tectónico del sector oriental de las unidades morfoestructurales de los Andes Centrales entre los 32°20´y 33°20´S se encuentra fuertemente influenciado por estructuras pre-andinas, especialmente aquellas desarrolladas durante el Carbonífero superior-Pérmico Inferior y asociadas al orógeno San Rafael del ciclo orogénico Gondwánico. Además, en el área de estudio, las rocas pre-carboníferas se deformaron durante el Devónico Superior y Carbonífero inferior, en relación con la orogenia Chánica. En este trabajo discutimos los rasgos de primer orden del sector oriental de los Andes, que comprende al Cordón del Plata y a la Precordillera Austral, fueron en gran parte modelados a partir del evento pérmico. Nuestros datos sugieren que la doble vergencia de una faja plegada y corrida en la Precordillera Andina es el resultado principalmente de la reactivación de estructuras gondwánicas que conformaron una faja plegada y corrida con características distintivas al norte y sur de los 33°S. El sector norte de la faja corresponde a un sistema bivergente, mientras que el sector sur posee una vergencia predo­minantemente oriental. La vergencia de las estructuras chánicas es más difícil de predecir, pero se sugiere aquí una vergencia hacia el oeste para las estructuras de la Cordillera Frontal y el sector occidental de la Precordillera y otra hacia el este para las estructuras del sector oriental de la Precordillera. Se infiere que la marcada desaparición de la Precordillera como unidad morfoestructural andina al sur de los 33° está relacionada a la distribución de estructuras chánicas y gondwánicas

Stress field and active faults in the orogenic front of the Andes in the Malargüe fold-and-thrust belt (35°–36°S)

We integrate field and wellbore data to discuss the stress field in the frontal sector of the Malargüe fold-and-thrust belt (Andes of Argentina). Surface observations indicate N-S thrusts and NW to WNW and ESE strike-slip faults are active in the study area. Inversion of fault kinematic indicators, combined with borehole breakout data and a mini-frac test within the study area, constrain the Quaternary to recent stress state, which is characterized by a subhorizontal, E-W oriented maximum stress, and by intermediate and minimum stresses with similar magnitudes that are locally interchanged, producing a setting in which reverse and strike-slip faults are alternatively active. The implications of the recognized structures for earthquake hazard are examined.Fil: Mescua, Jose Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Barrionuevo, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Giambiagi, Laura Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Suriano, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Spagnotto, Silvana Liz. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Stahlschmidt, E.. El Trébol S.a.; ArgentinaFil: de la Cal, H.. Roch S.a.; ArgentinaFil: Soto, J. L.. Roch S.a.; ArgentinaFil: Mazzitelli, Manuela Amelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentin

Triassic-Jurassic development and evolution of the Atuel depocentre, Neuquén basin, Mendoza province

The Atuel depocentre corresponds to a Late Triassic - Early Jurassic NNW-trending subbasin, located in the northern sector of the Neuquén basin. Based on pre-existing stratigraphical data and present structural analysis we propose that the Atuel depocentre is bounded by the presence of two NNW-trending major normal faults, named Alumbre and La Manga. These faults are inferred to have controlled the development of two west-facing half-grabens: the Río Blanco, a completely emerged half-graben, and the western Arroyo Malo, a completely submerged half-graben. The structural model presented here is based on the assumption that both, the basement structural grain and the regional extension direction, exerted a first-order control in the development and evolution of the Atuel depocentre. During the early stage of rifting (pre-Rhaetian - Middle Hettangian) the pre-Triassic Alumbre and La Manga faults reactivated in an oblique mode. During the second episode of rifting, both Alumbre and La Manga faults continued to play, while WNW-trending normal fault developed in order to accommodate the strain inside both half-grabens. The third extensional event began with an abrupt marine rise inside the Arroyo Malo half-graben during late Middle Hettangian, as a result of the last displacement of the Alumbre fault, and finished with an abrupt marine drop associated with the desactivation of the La Manga fault.Fil:Giambiagi, L. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.Fil:Bechis, F. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.Fil:Lanés, S. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.Fil:Tunik, M. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.Fil:García, V. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.Fil:Suriano, J. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.Fil:Mescua, J. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

The long-term legacy of subvolcanic intrusions on fluid migration in sedimentary basins: The Cerro Alquitrán case study, northern Neuquén Basin, Argentina

Cooling subvolcanic igneous intrusions are known to have a substantial impact on fluid flow in the shallow Earth´s crust, for example activation of geothermal systems, circulation of mineralized fluids in ore deposits, fast maturation of organic matter in sedimentary rocks and the potential release of large volumes of greenhouse gases, which have triggered mass extinctions during the Earth´s history. However, the long-term post-cooling legacy of subvolcanic intrusions on fluid flow received much less attention. Here we describe a demonstrative geological example in the Andean foothills, Argentina, showing that igneous intrusions have long-term effects on fluid flow after their emplacement and cooling. The case study is a ca. 11-million-year-old, eroded subvolcanic conduit, at the rims of which large volumes of bitumen are naturally seeping out on the Earth´s surface. This contribution highlights that intense syn-emplacement fracturing of the magma has created high-permeability pathways that affect the regional fluid circulations, even millions of years after cooling. Our observations reveal how extinct subvolcanic intrusions have long-term consequences on subsurface fluid circulations, which need to be accounted for in the exploration of geothermal energy, drinkable groundwater, hydrocarbons and CO2 sequestration in volcanic basins and regions hosting ancient shallow magma intrusions.Fil: Galland, Olivier. University Of Oslo. Faculty Of Mathematics And Natural Science. Departamento Geosciences; NoruegaFil: Villar, Héctor J.. Geolab Sur S.a.; ArgentinaFil: Mescua, Jose Francisco. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Jerram, Dougal A.. University Of Oslo. Faculty Of Mathematics And Natural Science. Departamento Geosciences; NoruegaFil: Midtkandal, Ivar. University Of Oslo. Faculty Of Mathematics And Natural Science. Departamento Geosciences; NoruegaFil: Palma, J. Octavio. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo; ArgentinaFil: Planke, Sverre. University Of Oslo. Faculty Of Mathematics And Natural Science. Departamento Geosciences; NoruegaFil: Zanella, Alain. Le Mans Université.; Franci

Uplift sequence of the Andes at 30°S: insights from sedimentology and U/Pb dating of synorogenic deposits

The South Central Andes at 30°S represent a key area to understand the Andes geodynamics as it is in the middle of the flat slab segment and all the morphotectonic units of the Central Andes are well developed. This work is focused in the proximal synorogenic deposits of the Western Precordillera, in the La Tranca valley, in order to unravel the uplift sequence of this belt. Nine facies associations were recognized; most of them represent piedmont facies with local provenance from Precordillera and were deposited in the wedge-top depozone, as is expected for proximal sinorogenic deposits. However there are intercalations of transference fluvial systems, which show mixed provenance indicating that Permo-Triassic igneous rocks were already exposed to the west (Frontal Cordillera). There are also lacustrine deposits which are interpreted as the result of damming by fault activity at east of the studied basin. Finally, two maximum depositional ages at ca. 11 Ma and 8 Ma of these deposits indicate that the onset of uplift of the Precordillera at 30°S is little older than 11 Ma. These data change two previous ideas about the evolution of the Precordillera: its uplift at 30° S is younger than proposed by previous works and it is nearly synchronous along strike.Fil: Suriano, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geociencias Básicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geociencias Básicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires; ArgentinaFil: Mardonez Catalán, Diego José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Mahoney, J. B.. University of Wisconsin; Estados UnidosFil: Mescua, Jose Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Giambiagi, Laura Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Kimbrough, D.. San Diego State University; Estados UnidosFil: Lossada, Ana Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentin

Middle to Late Miocene Contractional Deformation in Costa Rica Triggered by Plate Geodynamics

OVSICORIContractional deformation in Costa Rica is usually attributed to the subduction of the aseismic Cocos Ridge. In this work, we review the evidences for contraction in the middle to late Miocene, prior to the arrival of the Cocos Ridge at the Middle America Trench. We find that the Miocene phase of contractional deformation is found in all of Costa Rica, probably extending to Nicaragua as well. The widespread distribution of this event requires a regional or plate geodynamic trigger. We analyze the possible mechanisms that could produce the onset of contractional deformation, using the better known case of subduction orogeny, the Andes, as an analog. We propose that a change in the direction of the Cocos plate since ∼19 Ma led to a change from oblique to orthogonal convergence, producing contractional deformation of the upper plate.La deformación por contracción en Costa Rica generalmente se atribuye a la subducción de la asísmica Cocos Ridge. En este trabajo, revisamos las evidencias de contracción en el Mioceno medio a tardío, antes de la llegada de Cocos Ridge a la Fosa de Mesoamérica. Encontramos que la fase de deformación por contracción del Mioceno se encuentra en toda Costa Rica, probablemente extendiéndose también a Nicaragua. La amplia distribución de este evento requiere un desencadenante geodinámico regional o de placas. Analizamos los posibles mecanismos que podrían producir el inicio de la deformación contractiva, utilizando el caso más conocido de orogenia de subducción, los Andes, como análogo. Proponemos que un cambio en la dirección de la placa de Cocos desde ∼19 Ma llevó a un cambio de convergencia oblicua a ortogonal, produciendo una deformación por contracción de la placa superior.Universidad Nacional de Cuyo, ArgentinaUniversidad Nacional, Costa RicaUniversidad de Costa Rica, Costa RicaServicio Nacional de Geología y Minería, ChileUniversidad de O’Higgins, ChileInstituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales, ArgentinaObservatorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Ric