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

Abstract

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