Serie Correlación Geológica 29 (1)

The Gondwana-South America Iapetus margin evolution as recorded by Lower Paleozoic units of western Precordillera, Argentina: The Bonilla Complex, Uspallata

Leonardo Benedini | Daniel A. Gregori | Juan C. Martinez

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Resumen

LA EVOLUCIÓN DEL MARGEN DEL OCEANO IAPETUS EN EL CONTINENTE GONDWANA-SUDAMERICA REGISTRADO EN UNIDADES DEL PALEOZOICO INFERIOR DE LA PRECORDILLERA DE ARGENTINA.
La faja de rocas Cambro-Ordovícicas de la Precordillera occidental, que incluye areniscas ligeramente metamorfizadas y pelitas con basaltos interestratificados y cuerpos ultramáficos, fue considerado como parte del Terreno alóctono Cuyania, que se habría acrecionado a la parte Sudamericana del continente de Gondwana durante tiempos ordovícicos. El Complejo Bonilla, que representa el extremo sur de este cinturón, está constituido por rocas metasedimentarias depositadas en plataformas marinas internas y externas. Los datos de paleocorrientes deducidos a partir de estructuras sedimentarias indican procedencias del noreste y sureste, considerando coordenadas actuales. Las calizas de este complejo, situadas en la parte oriental de los afloramientos, sugieren una evolución hacia una plataforma marina dominantemente carbonática de margen pasivo durante el Neoproterozoico tardío al Cámbrico. Las rocas subvolcánicas máficas fueron emplazadas coetáneamente con la sedimentación, mientras que rocas ultramáficas fueron emplazadas tectónicamente más tarde. Los datos químicos sugieren que los protolitos de las rocas metasedimentarias se derivaron de un antiguo basamento félsico exhumado perteneciente a una corteza continental superior. La población más prominente de circones detríticos (~ 500-600 Ma) del Complejo Bonilla apoyan la hipótesis de que estas rocas son equivalentes a las de las Sierras Pampeanas y de la Patagonia Norte. La fuente más próxima de los circones de edad Pampeana que se encuentran en el Complejo Bonilla son las Sierras Pampeanas, situadas inmediatamente al este (coordenadas actuales). El Complejo Bonilla fue depositado en una cuenca marina abierta, considerablemente antes (~ 50 Ma) que la supuesta separación del Terreno Cuyania de la bahía Ouachita en el margen de Laurencia. Por lo tanto, no es necesario invocar la presencia de un Terreno alóctono entre el Complejo Bonilla y el margen de Gondwana para explicar las poblaciones de circones de 1 Ga. La deformación Silúrica-Devónica se caracterizó por metamorfismo y deformación dentro de un prisma de acreción, consecuente con procesos de subducción dirigidos hacia el este (siempre coordenadas actuales) en la margen occidental de Gondwana. Por lo tanto, el Complejo Bonilla, así como otras unidades equivalentes en Precordillera occidental, fueron originalmente depositadas como sedimentos sobre una plataforma marina en el margen suroeste de Gondwana, cubriendo un basamento que ya era parte del continente de Gondwana en el Neoproterozoico- Cámbrico.

Abstract

THE GONDWANA SOUTH AMERICA IAPETUS MARGIN EVOLUTION AS RECORDED BY LOWER PALEOZOIC UNITS OF WESTERN PRECORDILLERA, ARGENTINA.
The Cambro-Ordovician belt of western Precordillera, that includes slightly metamorphosed sandstones and pelites with interbedded basalts and ultramafic bodies, were considered part of the allochthonous Cuyania Terrane, accreted to Gondwana South America during Ordovician times. The Bonilla Complex, which represents the southern tip of the Precordillera, is constituted of metasedimentary rocks of internal and external platform environments. Paleocurrents inferred from sedimentary structures indicate provenance from the northeast and southeast (actual coordinates). The limestones of this complex, located in the eastern part of the outcrops, suggest evolution toward a carbonate-dominated Late Neoproterozoic to Cambrian passive margin. Mafic volcanic rocks were emplaced coevally with sedimentation, whereas ultramafic rocks were later tectonically emplaced. Chemical evidence suggests that the protolith of the metasedimentary rocks was derived from an older exhumed felsic basement belonging to an upper continental crust. The most prominent population of detrital zircons (~500- 600 Ma) from the Bonilla Complex support the hypothesis that these rocks are equivalent to those of the Sierras Pampeanas and the northern Patagonia. The most proximal source of the Pampean zircons found in the Bonilla Complex is the Sierras Pampeanas, located immediately to the east (present coordinates). The Bonilla Complex was deposited in an open marine basin considerably earlier (~50 Ma) than the supposed detachment of the Cuyania Terrane from the Ouachita embayment in the Laurentia margin. It is therefore not necessary to invoke the presence of an allochthonous terrane between the Bonilla Complex and the Gondwana margin to explain the 1 Ga zircon populations. Silurian to Devonian deformation was characterized by metamorphism and imbrication within an accretionary prism, the consequence of eastward subduction in the western margin of Gondwana. Therefore, the Bonilla Complex, as well as equivalent units in western Precordillera, was originally deposited as sediments on a continental shelf at the southwestern margin of Gondwana, covering a basement that was already part of the Gondwana continent by Neoproterozoic-Cambrian times.