Characterisation and tracing of Permian magmatism in the south-western segment of the Gondwanan margin; U-Pb age, Lu-Hf and O isotopic compositions of detrital zircons from metasedimentary complexes of northern Antarctic Peninsula and western Patagonia

Metasedimentary rocks in the Antarctic Peninsula and south-western Patagonia record detrital zircon evidence for significant Permian magmatic events along the Palaeo-Pacific margin of south West Gondwana. However, it is unclear where and how this magmatism formed due to the lack of outcropping Permian igneous sources at similar latitudes. Combined U-Pb, O, and Lu-Hf isotope analyses of detrital zircon grains in Permo-Triassic metasedimentary rocks indicate that the Permian magmatism resulted from the interaction of crust- and mantle-derived sources in an active continental margin. Permian detrital zircons from the Trinity Peninsula Group in the Antarctic Peninsula range from crustal signatures in the northern part (δ18O of ~8‰, initial εHf of ~-6) to mantle-like values in the south (δ18O of ~5‰, initial εHf of ~+3). Zircons from the northern domain have isotopic features similar to those from the Patagonian Duque de York Complex. They also share a secondary Ordovician component of ca. 470Ma. The Middle Jurassic Cape Wallace Beds in Low Island record a ca. 250Ma igneous source, with stronger crustal signatures (δ18O and initial εHf values of 7.5 to 10.8‰ and -3.2 to -14.2, respectively). In contrast, zircons from the upper Jurassic Miers Bluff Formation on Livingston Island and Cretaceous sediments on James Ross Island have similar Permian U-Pb ages, O and Hf trends to their Trinity Peninsula Group counterparts, suggesting reworking after the late Jurassic. Our results provide evidence for a Permian subduction-related magmatic arc, partly located in Patagonia and extending to West Antarctica. The southerly decrease in δ18O coupled with increasing initial εHf indicate fewer sedimentary components in the magma source and is consistent with a glaciated cold and dry climate. These conditions are comparable with West Antarctica climate settings, located close to the South Pole during the Carboniferous and Permian

Petrological and geochemical characteristics of metamorphic and igneous units from the allochthonous Madre de Dios Terrane, Southern Chile

The Denaro Complex, part of the Madre de Dios Terrane is composed of metamorphosed pillow basalts, metahyaloclastites, banded metalliferous and radiolarian metacherts, metapelites and redeposited calcareous metasandstones. The basaltic rocks show primary textures, minerals and structures. They are foliated especially in the vicinities of thrust faults, interpreted to have developed during the accretion of the terrane to the Gondwana margin. Composition of relic primary augite and chromite crystals plots into the MORB field of tectonic discriminant diagrams, as do the analyses of whole rock geochemistry, which indicates that these rocks are akin to volcanic rocks erupted along a constructive plate margin (N- and E-type MORBs), probably in a spreading axis-centered oceanic plateau or ridge. The metamorphic assemblages of pumpellyite–actinolite facies bear witness of metamorphism in a frontal accretionary wedge at elevated P and low T conditions, probably related to the Late Triassic–Early Jurassic Chonide event, which has been recognized elsewhere in the Patagonian Andes.A CONICYT doctoral grant to FS, support from Compañía de Aceros del Pacífico (CAP, Mina Guarello), Expedición Ultima Patagonia 2006 and Fondecyt projects 1010412 and 1050431 to FH have allowed field work and whole rock geochemistry. The first author specially thanks D. Quiroz, A. Vidal and S. Martini for fieldwork support. A German–Chilean BMBF-CONICYT cooperation project Chl 01A 6A “High pressure metamorphic rocks in Chile” has allowed microprobe analysis at Stuttgart Universität under the guidance of H. Massonne and T. Theye

Le karst subpolaire de Madre de Dios (Magallanes, Patagonie chilienne) : un chef-d'oeuvre du géopatrimoine mondial

International audienceLocated at 50° South in Chilean Patagonia, explored by the association Centre Terre since 2000, Madre de Dios archipelago is one of the southernmost karst regions on Earth. Bordered by the Pacific Ocean to the west, Madre de Dios is exposed to subpolar oceanic conditions with extreme precipitation rates (8 to 12 m/year) and strong westerly winds. The archipelago is comprised of sedimentary (including limestone) and plutonic rocks. The speleogenesis interacted with successive glaciations and associated sea-level variations. This set of conditions induces the development of a binary karst characterized by record dissoultion rates and very specific landforms, shaping a unique karst landscape, so-called "marble glaciers". They include vast cave networks with valuable sedimentary records, archeological and paleontological remains.This paper presents the peculiar geodiversity and heritage values of Madre de Dios karst and a first geosites map of the archipelago, discussing the method of survey and assessment for such atypical karst geodiversity and geoheritage. The aims of these heritage studies are (i) the protection of this natural treasure - the island is under national protection status since 2007 - and (ii) the recognition of Madre de Dios as a World Heritage site by UNESCO.Situé à 50° sud en Patagonie chilienne, exploré par l'association Centre Terre depuis 2000, l'archipel de Madre de Dios abrite l'un des karsts les plus austraux de la planète. Bordé par l'Océan Pacifique à l'ouest, Madre de Dios est soumis à des conditions subpolaires océaniques avec des précipitations extrêmes (8 à 12 m/an) et de forts vents d'ouest permanents. L'archipel est formé de roches sédimentaires (dont calcaires) et plutoniques. La spéléogenèse a été influencée par les cycles glaciaires et les variations corrélatives du niveau marin. Ce contexte a permis le développement d'un karst binaire avec des taux record de dissolution et des modelés très spécifiques, donnant un paysage karstique unique au monde, surnommé "glaciers de marbre", dont les vastes réseaux spéléologiques contiennent des archives sédimentaires et des vestiges archéologiques et paléontologiques.Cet article présente la géodiversité et ls valeurs patrimoniales particulières du karst de Madre de Dios, ainsi qu'une première cartographie des géosites de l'archipel, dont les spécificités mettent à l'épreuve les méthodes d'inventaire et d'évaluation traditionnelles. L'objectif de telles études est double : (i) la préservation d ece qui est considéré depuis 2007 comme un Bien National Protégé par le gouvernement chilien, et (ii) l'inscription de Madre de Dios sur la liste du Patrimoine Mondial de l'UNESCO

Le karst subpolaire de Madre de Dios (Magallanes, Patagonie chilienne) : un chef-d'oeuvre du géopatrimoine mondial

International audienceLocated at 50° South in Chilean Patagonia, explored by the association Centre Terre since 2000, Madre de Dios archipelago is one of the southernmost karst regions on Earth. Bordered by the Pacific Ocean to the west, Madre de Dios is exposed to subpolar oceanic conditions with extreme precipitation rates (8 to 12 m/year) and strong westerly winds. The archipelago is comprised of sedimentary (including limestone) and plutonic rocks. The speleogenesis interacted with successive glaciations and associated sea-level variations. This set of conditions induces the development of a binary karst characterized by record dissoultion rates and very specific landforms, shaping a unique karst landscape, so-called "marble glaciers". They include vast cave networks with valuable sedimentary records, archeological and paleontological remains.This paper presents the peculiar geodiversity and heritage values of Madre de Dios karst and a first geosites map of the archipelago, discussing the method of survey and assessment for such atypical karst geodiversity and geoheritage. The aims of these heritage studies are (i) the protection of this natural treasure - the island is under national protection status since 2007 - and (ii) the recognition of Madre de Dios as a World Heritage site by UNESCO.Situé à 50° sud en Patagonie chilienne, exploré par l'association Centre Terre depuis 2000, l'archipel de Madre de Dios abrite l'un des karsts les plus austraux de la planète. Bordé par l'Océan Pacifique à l'ouest, Madre de Dios est soumis à des conditions subpolaires océaniques avec des précipitations extrêmes (8 à 12 m/an) et de forts vents d'ouest permanents. L'archipel est formé de roches sédimentaires (dont calcaires) et plutoniques. La spéléogenèse a été influencée par les cycles glaciaires et les variations corrélatives du niveau marin. Ce contexte a permis le développement d'un karst binaire avec des taux record de dissolution et des modelés très spécifiques, donnant un paysage karstique unique au monde, surnommé "glaciers de marbre", dont les vastes réseaux spéléologiques contiennent des archives sédimentaires et des vestiges archéologiques et paléontologiques.Cet article présente la géodiversité et ls valeurs patrimoniales particulières du karst de Madre de Dios, ainsi qu'une première cartographie des géosites de l'archipel, dont les spécificités mettent à l'épreuve les méthodes d'inventaire et d'évaluation traditionnelles. L'objectif de telles études est double : (i) la préservation d ece qui est considéré depuis 2007 comme un Bien National Protégé par le gouvernement chilien, et (ii) l'inscription de Madre de Dios sur la liste du Patrimoine Mondial de l'UNESCO

The subpolar karst of Madre de Dios (Magallanes, Patagonia, Chile): a masterpiece of the world geoheritage

Situé à 50° sud en Patagonie chilienne, exploré par l'association Centre Terre depuis 2000, l'archipel de Madre de Dios abrite l'un des karsts les plus austraux de la planète. Bordé par l'Océan Pacifique à l'ouest, Madre de Dios est soumis à des conditions subpolaires océaniques avec des précipitations extrêmes (8 à 12 m/an) et de forts vents d'ouest permanents. L'archipel est formé de roches sédimentaires (dont calcaires) et plutoniques. La spéléogenèse a été influencée par les cycles glaciaires et les variations corrélatives du niveau marin. Ce contexte a permis le développement d'un karst binaire avec des taux record de dissolution et des modelés très spécifiques, donnant un paysage karstique unique au monde, surnommé "glaciers de marbre", dont les vastes réseaux spéléologiques contiennent des archives sédimentaires et des vestiges archéologiques et paléontologiques.Cet article présente la géodiversité et ls valeurs patrimoniales particulières du karst de Madre de Dios, ainsi qu'une première cartographie des géosites de l'archipel, dont les spécificités mettent à l'épreuve les méthodes d'inventaire et d'évaluation traditionnelles. L'objectif de telles études est double : (i) la préservation d ece qui est considéré depuis 2007 comme un Bien National Protégé par le gouvernement chilien, et (ii) l'inscription de Madre de Dios sur la liste du Patrimoine Mondial de l'UNESCO.Located at 50° South in Chilean Patagonia, explored by the association Centre Terre since 2000, Madre de Dios archipelago is one of the southernmost karst regions on Earth. Bordered by the Pacific Ocean to the west, Madre de Dios is exposed to subpolar oceanic conditions with extreme precipitation rates (8 to 12 m/year) and strong westerly winds. The archipelago is comprised of sedimentary (including limestone) and plutonic rocks. The speleogenesis interacted with successive glaciations and associated sea-level variations. This set of conditions induces the development of a binary karst characterized by record dissoultion rates and very specific landforms, shaping a unique karst landscape, so-called "marble glaciers". They include vast cave networks with valuable sedimentary records, archeological and paleontological remains.This paper presents the peculiar geodiversity and heritage values of Madre de Dios karst and a first geosites map of the archipelago, discussing the method of survey and assessment for such atypical karst geodiversity and geoheritage. The aims of these heritage studies are (i) the protection of this natural treasure - the island is under national protection status since 2007 - and (ii) the recognition of Madre de Dios as a World Heritage site by UNESCO