Edades U-PB en circones detríticos de las formaciones Valle Chico y Jaramillo, Carbonífero inferior, cuenca Tepuel-Genoa, Chubut, Patagonia, Argentina

Abstract

En el centro-oeste de la provincia de Chubut, se ubica la cuenca de Tepuel-Genoa (Fig. 1A) donde afloran secuencias sedimentarias neopaleozoicas depositadas como resultado de procesos glacimarinos y deltaicos. Próximo a la ciudad de Esquel, la Fm Valle Chico (FVCh) refleja dicho evento de depositación, en tanto que un poco más al sur, cerca de la localidad de Tecka, en la vertiente occidental de la Sierra de Tepuel, la Fm Jaramillo (FJ) es referida como la unidad equivalente, conformando la base del Grupo Tepuel, el cual se encuentra integrado en orden ascendente por las formaciones Jaramillo, Pampa de Tepuel, Mojón de Hierro y Río Genoa. La FVCh en su base registra depósitos diamictíticos con bloques derivados de la infrayacente Fm Esquel del Devónico-Carbonífero Inferior? siendo el contacto con esta unidad poco claro y discutido. Hacia la parte superior predomina arenas y pelitas intercaladas con niveles de cuarcitas estratificadas de plataforma continental, facies de lutitas hemipelágicas y secuencias litorales, fuertemente influenciadas por procesos glaciales (Cucchi 1980; López Gamundí, 1980; González Bonorino y González Bonorino, 1988). Los restos de plantas e invertebrados marinos hallados sugieren una edad carbonífera temprana (Carrizo y Azcuy, 2006; Taboada et al., 2018). En la Sierra de Tepuel, la base de la FJ no se encuentra expuesta. La unidad está dominada por areniscas, lutitas subordinadas y niveles de diamictitas que subyacen en relación de para-conformidad a la Fm Pampa de Tepuel. Los restos de flora permitieron referirla al Carbonífero Inferior (Carrizo y Azcuy, 2006). Se ha sugerido un ambiente marino litoral-costero, con escasa participación de corrientes de turbidez, donde los restos de vegetales fósiles evidencian una línea de costa cercana (Page et al., 1984; Andreis et al., 1987; Carrizo y Azcuy, 2006). El objetivo del presente trabajo es establecer el grado de correlación entre la FVCh y FJ, y caracterizar cuales han sido los aportes detríticos principales que contribuyeron al relleno de los depocentros. Para tal fin, se seleccionaron niveles de areniscas de granulometría media para la recuperación de circones detríticos. De acuerdo a la clasificación petrográfica de Garzanti (2019), las muestras de la FVCh corresponden a areniscas feldespato-lito-cuarzosa (fLQ) y lito-cuarzo-feldespática (lQF), en tanto que para la FJ, la muestra es una arenisca cuarzo-lito-feldespática (qLF). Para la separación de los circones detríticos y la determinación de las edades U-Pb in situ por la metodología LA-MC-ICP-MS, dos muestras de la FVCh (VCh01 y VCh06) y una muestra de la FJ (J13) fueron procesadas. Los resultados se detallan en la Figura 1B. La Muestra VCh01 (n=76), registra una moda principal (67,1%) que involucra a cristales devónicos entre 358Ma-419Ma (ciclo post-Famatiniano o Chánico). Mucho menos relevante se reconoce una moda secundaria (15,8%) con circones neoproterozoicos entre 586Ma-965Ma (Ciclo Brasiliano). En tercer orden (5,3%) aparecen circones ordovícicos entre 456Ma-480Ma (Ciclo Famatiniano). Se identifican escasos cristales del Carbonífero (2,6%), Silúrico (2,6%), Cámbrico Medio (1,3%), Mesoproterozoico (2,6%), Paleoproterozoico/Statheriano (1,3%) y Neoarqueano (1,3%), formando parte de los ciclos post-Famatiniano o Chánico, Famatiniano, Grenvilliano y Jequié respectivamente. La Muestra VCh06 (n=92), registran una población principal (55.4%) que está compuesta por circones devónicos entre 360Ma-419Ma (ciclo post-Famatiniano o Chánico). En segundo orden (10,9%), hay circones neoproterozoicos entre 542Ma-962Ma (ciclo Pampeano/Brasiliano). Con escasa participación se registran circones del Ordovícico (7,6%; 458Ma-471Ma), Silúrico (5,4%; 420Ma-438Ma) y Cámbrico (489Ma y 518Ma) del ciclo Famatiniano; del Carbonífero (6,5%; 314Ma-358Ma) representando al ciclo Gondwánico y del Mesoproterozoico (6,5%; 1004Ma-1097Ma) del ciclo Grenvilliano. Los circones con edades neoarqueanas (2507Ma-2609Ma) o muy próximas (1862Ma y 2479Ma, Paleoproterozoico/Orosiriano-Sideriano) se encuentran presentes en un 3,3% y son referibles a los ciclos Transamazónico y Jequié. Para la Muestra J13 (n=35), pocos granos fueron recuperados de esta unidad. La población principal (65,7%) registró circones del Carbonífero entre 315Ma-358Ma (ciclo Gondwánico). Están presentes además, circones de edades devónicas entre 366Ma-413Ma (20%) del ciclo post-Famatiniano o Chánico y silúricos entre 428Ma-436Ma (11,4%) del ciclo Famatiniano. Un circón del Neoproterozoico de 858Ma fue el registro más antiguo. Se agrega a los resultados aquí presentados, un dato proporcionado por Hervé et al. (2005) asignado originalmente a la Fm Esquel (SEC017), pero cuyos resultados, ubicación geográfica y estratigráfica permiten vincularla a la FVCh. La edad máxima de sedimentación (EMS) fue calculada utilizando Isoplot 4.15 a partir del conjunto de circones más jóvenes (small set of young grains), siendo para la FVCh de ca. 357Ma (Turnaisiano), determinación que se considera más fiable que la EMS establecida a partir del pico máximo de la curva de densidad de probabilidad (peak age of probability density plot). Para la FJ, la EMS obtenida a partir del conjunto de estos circones es de ca. 343Ma (Viseano), próxima a la registrada para la FVCh, aunque con una mayor participación de circones con edades carboníferas (Fig. 1B). Los resultados son coincidentes y soportan las interpretaciones realizadas por otros autores quienes sugieren una correlación parcial entre estas dos unidades (Carrizo y Azcuy, 2006; Taboada et al., 2018, 2019). No obstante, la escasa presencia de circones carboníferos (gondwánicos) y mayor contribución de edades post-famatinianas/chánicas en la FVCh, indicaría un momento de sedimentación previo respecto a lo acaecido en el sector de la Sierra de Tepuel para la FJ.