The Miocene Magmatism in the Malargüe and Chos Malal Fold and Thrust Belts

Late Oligocene to Pliocene magmatism at the latitudes of Malargüe and Chos Malal fold and thrust belts, in Neuquén basin, is distributed from the main Andean axis to the retroarc zone. While arc magmatism maintained relatively similar compositional and geochemical features during late Oligocene to Pliocene times, major variations are seen in volcanic sequences developed in the retroarc zone, due to the development of the shallow subduction regime by mid-late Miocene times. Thus, late Oligocene-early Miocene period is characterized by an extensional regime that conditioned mainly tholeiitic magmas in the main Andean axis and alkaline, intraplate magmas in the retroarc zone. Early-late Miocene marks a change to more compressional tectonics in the Andean margin. Main arc magmatism showed a change to clearer arc, calc-alkaline signature, while retroarc magmatism showed the progressing input of slab-derived products as the shallow subduction regime triggered the eastward migration of the asthenospheric wedge. Thus, arc-derived lavas expanded into the mid to far retroarc zone (~69°30? to 68°30?) with arc-like andesitic to dacitic compositions.With the progressive influence of the shallow subduction regime, arc-derived products reached almost 500 km away from the Chilean trench at ∽36°S by latest Miocene-Pliocene. By middle Pliocene, re-steepening of the slab conditioned extensional tectonics that favored a widespread alkaline volcanism in the present-day Payenia retroarc and rhyolitic calderas main arc zone. After ∽3.5 Ma, retroarc magmatism at the latitudes of the Malargüe and Chos Malal fold and thrust belts lack of clear arc-related geochemical features.Fil: Litvak, Vanesa Dafne. 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"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias Geológicas; ArgentinaFil: Iannelli, Sofía. 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"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias Geológicas; ArgentinaFil: Fernández Paz, Lucía. 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"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias Geológicas; ArgentinaFil: Folguera Telichevsky, Andres. 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"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias Geológicas; Argentin

Paleogene arc-related volcanism in the Southern Central Andes and North Patagonia (39°-41°S).

The influence of tectonic processes in evolution of magmatic suitesevaluated through their geochemical signature has always been a subject of debate.Late Paleocene arc volcanism in the Southern Central Andes, particularly in North Patagonia, can be used to infer a direct relationship between magmatic episodes and tectonic changes along the Andean margin. Eocene arc-related volcanism 11 (*44 Ma) in the North Patagonian Andes shows evidence for limited influence of 12 the subducting slab on the composition of arc magmas and they exhibit an alkaline tendency. By Oligocene times (*29 Ma), arc volcanic sequences in the Auca Pan 14 depocenter show predominantly arc-like geochemical signatures and have been 15 derived from a calc-alkaline source. However, a comparison with younger arc 16 sequences (<28 Ma) in the region suggests that the magmatic source turned more 17 tholeiitic in composition with a remarkable increase in the influence of slab-derived 18 fluids, as seen in volcanic rocks from Cura Mallín and Abanico retro and intra-arc 19 basins. It is proposed that the marked geochemical variations between these mag 20 matic periods are related to the tectonic changes associated with the breakup of the 21 Farallon plate at *28?26 Ma. The geochemical data from Eocene and OligoceneFil: Iannelli, Sofía. 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: Fernández Paz, Lucía. 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: Litvak, Vanesa Dafne. 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: Jones, Rosemary. University of Oxford; Reino UnidoFil: Ramos, Miguel Esteban. 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: Folguera Telichevsky, Andres. 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: Ramos, Victor Alberto. 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

Neogene Growth of the Patagonian Andes

After a Late Cretaceous to Paleocene stage of mountain building, the North Patagonian Andes were extensionally reactivated leading to a period of crustal attenuation. The result was the marine Traiguén Basin characterized by submarine volcanism and deep-marine sedimentation over a quasi-oceanic basement floor that spread between 27 and 22 Ma and closed by 20 Ma, age of syndeformational granitoids that cut the basin infill. As a result of basin closure, accretion of the Upper Triassic metamorphic Chonos Archipelago took place against the Chilean margin, overthrusting a stripe of high-density (mafic) rocks on the upper crust, traced by gravity data through the Chonos Archipiélago. After this, contractional deformation had a rapid propagation between 19 and 14.8 Ma rebuilding the Patagonian Andes and producing a wide broken foreland zone. This rapid advance of the deformational front, registered in synorogenic sedimentation, was accompanied at the latitudes of the North Patagonian Andes by an expansion of the arc magmatism between 19 and 14 Ma, suggesting a change in the subduction geometry at that time. Then a sudden retraction of the contractional activity took place around 13.5?11.3 Ma, accompanied by a retraction of magmatism and an extensional reactivation of the Andean zone that controlled retroarc volcanism up to 7.3?(4.6?) Ma. This particular evolution is explained by a shallow subduction regime in the northernmost Patagonian Andes, probably facilitated by the presence of the North Patagonian massif lithospheric anchor that would have blocked drag basal forces creating low-pressure conditions for slab shallowing. Contrastingly, to the south, the accretion of the Chonos Archipelago explains rapid propagation of the deformation across the retroarc zone. These processes occurred at the time of rather orthogonal to the margin convergence between Nazca and South American plates after a long period of high oblique convergence. Finally, convergence deceleration in the last 10 My could have led to extensional relaxation of the orogen.Fil: Folguera Telichevsky, Andres. 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: Encinas, Alfonso. Universidad de Concepción; ChileFil: Alvarez Pontoriero, Orlando. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Orts, Darío Leandro. Universidad Nacional de Río Negro. Facultad de Agronomía. Departamento de Ciencias Exactas, Naturales y de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gianni, Guido Martin. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Echaurren Gonzalez, Andres. 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: Litvak, Vanesa Dafne. 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: Navarrete Granzotto, César Rodrigo. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco". Facultad de Ciencias Naturales - Sede Comodoro. Departamento de Geología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Selles, Daniel. Universidad del Desarrollo; ChileFil: Tobal, Jonathan Elías. 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: Ramos, Miguel Esteban. 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: Fennell, Lucas Martín. 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: Fernández Paz, Lucía. 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: Gimenez, Mario Ernesto. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Martinez, Patricia. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Ruiz, Francisco. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Iannelli, Sofía. 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

Late Cretaceous to Oligocene Magmatic Evolution of the Neuquén Basin

Geochemical variations in arc- and within-plate magmatic associations since Late Cretaceous times are analyzed and correlated with the main tectonic changes that influenced the Neuquén Basin evolution. The collision and southward migration of the Farallon-Aluk mid-ocean ridge along the Chilean trench since 80 Ma have played an important role in controlling the Late Cretaceous to Oligocene magmatic evolution of the arc and retroarc zones. The passage of this spreading center through the Chilean trench induced the development of geochemically distinct magmatic associations since Late Cretaceous to Eocene times associated with the extensional reactivation of the Cretaceous fold and thrust belt. Then, by Late Oligocene times, a major plate tectonic reorganization occurred when the Farallon plate broke apart and the resulting Nazca plate started an orthogonal subduction regime beneath the South American plate with higher convergence rates. Then extensional basins and associated magmatism developed at this time destabilizing the Paleogene fold and thrust belt and establishing a more homogeneous tholeiitic signature along the Andean axis.Fil: Iannelli, Sofía. 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: Fennell, Lucas Martín. 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: Fernández Paz, Lucía. 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: Litvak, Vanesa Dafne. 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: Encinas, Alfonso. Universidad de Concepción; ChileFil: Folguera Telichevsky, Andres. 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

Plume Subduction Beneath the Neuquén Basin and the Last Mountain Building Stage of the Southern Central Andes

The occurrence of a Neogene shallow subduction stage, as well as, a Pliocene slab-tearing, and steepening of the Nazca plate in the southern Central Andes are well established. However, a satisfactory explanation for the origin and connection between these complex processes is still elusive. In this contribution, we revise the late Cenozoic tectonic and magmatic evolution of the southern Central Andes between 35° and 38° S and discuss different proposals for the Miocene slab shallowing and its Pliocene destabilization. Recent plate kinematic reconstructions show that Neogene arc-front expansion linked to slab shallowing, fold belt reactivation in the main cordillera and intraplate contraction in the San Rafael Block correlates with the subduction of the ancient Payenia plume, a deep mantle anomaly potentially rooted in the lower mantle. Also, the Nazca slab tear determined from tomographic analyses and subsequent slab steepening may also be a direct consequence of this plume subduction process. Considering the westward drift of South America and the presence of several neighbor hotspots over the Nazca plate, the Payenia plume overriding could be the first of future episodes of plume?trench interaction in the Andes.Fil: Gianni, Guido Martin. 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"; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Pesce, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: García, Luciano Héctor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Lupari, Marianela Nadia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Correa Otto, Sebastian Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Nacif Suvire, Silvina Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Folguera Telichevsky, Andres. 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

Cretaceous Orogeny and Marine Transgression in the Southern Central and Northern Patagonian Andes: Aftermath of a Large-Scale Flat-Subduction Event?

This review synthesizes the tectonomagmatic evolution of the southern Central andNorthern Patagonian Andes between 35°30?S to 48°S with the aim to spotlight earlycontractional phases on Andean orogenic building and to analyze their potential drivingprocesses. We examine early tectonic stages of the different fold and thrust belts that composethis Andean segment. Additionally, we study the magmatic arc behavior from a regionalperspective as an indicator of potential past subduction configurations during critical tectonicstages of orogenic construction. This revision proposes the existence of a continuous large-scaleflat subduction with a similar size to the present-largest flat-slab setting on earth. This particularprocess would have initiated diachronically in late Early Cretaceous times and achieved fulldevelopment in Late Cretaceous to earliest Paleocene, constructing a series of fold - thrust beltson the retro-arc zone from 35°30?S to 48°S. Furthermore, dynamic subsidence focused at theedges of the slab flattening before re-steepening beneath the foreland zone may explain suddenpaleogeographic changes in Maastrichtian-Danian times previously linked to continental tiltingand orogenic loading during a high sea level global stage.Fil: Gianni, Guido Martin. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Echaurren, Andrés. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Fennell, Lucas Martín. 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: Navarrete Granzotto, César Rodrigo. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Quezada, Paulo. Universidad Andrés Bello; ChileFil: Tobal, Jonathan Elías. 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: Giménez, Mario. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Dávila, Federico M.. 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: Folguera Telichevsky, Andres. 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