Paleomagnetism and geochemistry from the Upper Cretaceous Tres Picos Prieto locality (43ºS), Patagonian Plateau Basalts

Abstract

Un estudio paleomagnético sobre nueve lavas en la localidad de Tres Picos Prieto (43º50’S, 70º3’W), perteneciente al Cretácico Superior de la Provincia Basáltica de Plateau de Patagonia, mostró que ca.300 m de lavas fueron acumuladas durante tres episodios discretos de volcanismo. La composición química de esas lavas muestra características compatibles con magmatismo relacionado con subducción y también de intraplaca, con creciente contribución del primero en los términos superiores. Las rocas son interpretadas como basaltos transicionales en ambiente de supra-losa. La Provincia Basáltica de Plateau de Patagonia se desarrolló durante el Cretácico Tardío y el Cenozoico, con sus afloramientos ocupando desde el este de la Patagonia hasta la cordillera. La génesis de estas lavas ha sido asociada a diferentes procesos tectónicos, incluso para rocas contemporáneas aflorando en distintas áreas. El desarrollo de esta provincia magmática es coetáneo con la etapa de deriva de América del Sur. Se propone que el modelo de ascenso de magmas relacionado con cizalla sublitosférica (‘shear-driven upwelling’) ofrece un mecanismo geodinámico que puede ser considerado al explorar la petrogénesis de casi la totalidad de las rocas que componen esta provincia máfica con características mixtas entre retroarco e intraplaca.

A paleomagnetic study on nine samples from lavas from the Upper Cretaceous Tres Picos Prieto locality (43º50’S and 70º3’W), Patagonian Plateau Basaltic Province, revealed that a ca. 300 m thick pile of basalts accumulated during three discrete (i.e., temporally separated) volcanic episodes. The chemistry of these lavas shows characteristics compatible with both subduction and intraplate magmatism, with the former having a more important contribution in the younger lavas. Overall, we interpret these rocks to be transitional basalts generated in a supra-subduction environment. The Late Cretaceous to Cenozoic Patagonian Plateau Basaltic Province crops out from eastern Patagonia to the cordillera, and their genesis have been associated with different tectonic processes, even for spatially separated rocks of the same age. Considering that the development of the magmatic province is contemporary with the stage of westward drift of South America, we propose that magma generation and upwelling due to rapidly shearing asthenosphere inducing circulatory flow associated to asperities in the lithosphere-asthenosphere interface (shear-driven upwelling) can be evaluated as a further potential mechanism to account for many outcrops of these backarc to intraplate lavas.