Caracterización litológica, geomorfológica y geoquímica de mesetas basálticas de posible edad miocena al norte del lago Viedma, Santa Cruz, Argentina

Abstract

En Patagonia extraandina existen mesetas generadas durante diferentes ciclos basálticos (Panza y Franchi 2002). Las mesetas al norte del lago Viedma han sido discriminadas en base a topografía y denominadas informalmente M1, M2 y M3 (González Guillot y Ponce 2017). Las mesetas estudiadas aquí corresponden a M3 y se ubican a una cota superior respecto a mesetas M1-M2 a una misma longitud. Se trata de las mesetas Doña Ana (DA, 1000-900 m s.n.m.; 49,54ºS-71,87ºO) y Campo las Piedras (CLP, 1030-920 m s.n.m.; 49,43ºS-71,91ºO).Los basaltos se originaron a partir de una ventana astenosférica. Cada ciclo basáltico comienza con la efusión de grandes volúmenes de magma toleítico, y culmina con escaso magmatismo de composición alcalina. Corresponden a los estadíos main-plateau y post-plateau, respectivamente (Gorring et al. 1997). Estos ciclos basálticos han ocurrido durante estadíos glaciales e interglaciales (e.g. Mercer 1976).Los basaltos de las mesetas M2 (y posiblemente M1) pertenecen al ciclo basáltico del Plioceno inferior (Panza y Franchi 2002). Los basaltos de las mesetas DA y CLP (M3), en cambio, fueron correlacionados al Basalto Strobel, del ciclo Mioceno superior (Cobos et al. 2009, Giacosa et al. 2012). Sin embargo, nuestros datos geoquímicos y paleoambientales indican que ambas secuencias basálticas son muy diferentes entre sí y no pertenecen a la misma unidad. En esta contribución se presentan datos litológicos, geomorfológicos y geoquímicos de ambas mesetas con el fi n de esclarecer la estratigrafía de la región.La meseta Doña Ana tiene un espesor mínimo de 10 a 30 m (base no expuesta). Las coladas poseen en sectores disyunción columnar, en otros presentan una base levemente vesiculada, un centro macizo y un techo con mayor contenido y tamaño de vesículas. No hay intercalaciones clásticas entre las coladas. Tienen las características de fl ujos pahoehoe de emplazamiento subaéreo. Sobre la meseta ocurre un cono de escoria muy erodado, con una altura máxima de 40 m, un diámetro basal de 913 m y una pendiente de 4,2º.La secuencia basáltica en la meseta Campo las Piedras tiene un espesor mínimo de 20-30 m. Toda la secuencia en la escarpa SE presenta disyunción en bloques (hackly jointing), y localmente los basaltos inferiores desarrollan hialoclastitas masivas, clasto soportadas, con clastos almohadillados (brechas pillow). Esto evidencia interacción con agua (posiblemente de fusión). Hacia los niveles superiores de la meseta se identifi caron dos depósitos clásticos con forma de cuña, de hasta 140 m de ancho y 6 m de espesor en la porción central. Ocurren en posición estratigráfi ca similar, en distintos sitios, y están intercalados entre fl ujos basálticos. Son matriz sostén, mal seleccionados, y poseen una sección basal más potente (~5 m), masiva, con clastos más abundantes y más gruesos (hasta 0,7 m), y una sección superior más delgada, (1-1,5 m), también masivo o con sutil laminación paralela, y con escasos clastos y más fi nos. Se interpretan a estos depósitos como lahares. Los clastos son principalmente basálticos. Las lavas superiores de la meseta tienen evidencias de emplazamiento subaéreo, excepto el fl ujo más moderno, el cual desarrolla una estructura de infl amiento local con mezcla de hialoclastita y peperita, con clastos de sedimentos fi namente laminados fl uidizados y clastos de granitoides redondeados. El afl oramiento tiene unos 100 m de diámetro y aparenta ser un rootless vent generado por el contacto del basalto con algún curso de agua.Sobre la meseta CLP se observan tres conos de escoria. Los tres forman un lineamiento N52º. El cono mejor preservado posee forma aportillada, tiene un diámetro basal de 1100 m y una altura de 100 m, con pendientes máximas de 12-15º. El más erodado de estos conos tiene una altura de 68 m y una pendiente máxima de 9,8º.Los basaltos de ambas mesetas son porfíricos. Poseen fenocristales de plagioclasa ± olivina (DA), y olivina y plagioclasa (menos abundante, CLP). La pasta es intergranular a intersertal, y en CLP el clinopiroxeno es rosado.La geoquímica muestra composiciones contrastantes entre las lavas de ambas mesetas. Las lavas de DA son andesitas basálticas de composición toleítica (Q-Hy normativos), mientras que las de CLP son basaltos alcalinos y traquibasaltos (Ol-Hy normativos) (Fig. 1A). Estas últimas están enriquecidas en TiO2 (2,74%), álcalis (Na2O 4,00%, K2O 1,73%) y otros elementos incompatibles (e.g. Nb 41,1 ppm, Zr 244 ppm, Ba 510 ppm, La 47,8 ppm) respecto a las lavas de meseta DA (TiO2 0,87%, Na2O 3,39%, K2O 0,87%, Nb 18 ppm, Zr 138 ppm, Ba 290 ppm, La 25 ppm). Todos los demás basaltos del área (M1-M2) tienen composiciones intermedias entre estos dos extremos. Los diagramas multielemento normalizados muestran enriquecimiento en LILE respecto a HFSE y en LREE respecto a HREE, mucho más pronunciado en CLP (Figs. 1B-C).Las características geoquímicas muestran claramente que los basaltos de ambas mesetas no son correlacionables entre sí. Además, las características de la pila volcánica muestran condiciones paleoambientales diferentes para la depositación de las lavas: húmeda para Campo las Piedras (posiblemente en contacto con hielo o nieve y el agua de fusión, y agua de escorrentía para una de las coladas superiores), y seco para Doña Ana. El diferente grado de preservación de los conos volcánicos sugiere que la meseta Campo las Piedras puede ser levemente más joven.En el contexto de ventana astenosférica, las lavas de Doña Ana poseen similitud geoquímica con las lavas más enriquecidas del estadío main-plateau, mientras que las lavas de Campo las Piedras se asemejan a las lavas menos enriquecidas del estadío post-plateau (Fig. 1). Esto también argumenta en favor de una edad más joven.Datos geoquímicos de la meseta del Strobel fueron obtenidos por Gorring y Kay (2001), entre otros (Fig. 1); sin embargo, los autores no especifi can a qué unidad corresponden las lavas muestreadas, i.e. Basalto Strobel (6-9 Ma) o Basalto Las Tunas (4-6 Ma). Panza y Franchi (2002) ubican al Basalto Strobel en el ciclo de main-plateau de Gorring et al. (1997), que como se indicó antes, corresponde a series toleíticas levemente enriquecidas.Por lo tanto, y en ausencia de edades radimétricas, proponemos mantener la correlación solamente de las lavas de la meseta Doña Ana con el Basalto Strobel. La correlación de los basaltos de la meseta Campo las Piedras con otras unidades del área se mantiene elusiva.