The country rocks of Devonian magmatism in the North Patagonian Massif and Chaitenia

Abstract

Trabajos anteriores han demostrado que el magmatismo devónico en los Andes meridionales se produjo en dos cinturones contemporáneos: uno emplazado en la corteza continental del Macizo Norpatagónico y el otro , hacia el oeste, en un arco de islas oceánico, Chaitenia, que más tarde se acrecionó a Gondwana. Las rocas hospedantes de las rocas plutónicas consisten en complejos metasedimentarios que aparecen esporádicamente en los Andes a ambos lados de la frontera entre Argentina y Chile, y adicionalmente de metabasaltos de almohadilla en Chaitenia. Las determinaciones de la edad de U-Pb de circones detríticos en 13 muestras de estas rocas metasedimentarias indican edades deposicionales máximas posibles de ca. 370 a 900 Ma, y se argumenta que la sedimentación es principalmente del Devónico similar a las pizarras fosilíferas de Buill. Procedencia del Ordovícico, del Cámbrico-tardío a Neoproterozoico y “Grenville” se ve en todas las rocas, a excepción de los afloramientos más occidentales donde predominan los zircones detríticos del Devónico. Además de una diferencia en los granos de zircón precámbricos, 76% versus 25% respectivamente, no hay variación sistemática en la procedencia del antepaís patagónico a Chaitenia, por lo que el arco de islas debe haber sido proximal al continente: su corteza más profunda no está expuesta pero se conocen varios afloramientos de rocas ultramáficas. Los bordes metamórficos desarrollados durante el Devónico en circones de las rocas del Macizo Norpatagónico no tienen su equivalente en los circones de las rocas metamórficas de bajo grado del sector chileno. Estas rocas metasedimentarias paleozoicas también fueron intruidas por granitoides del Pennsylvaniano y Jurásico.

Previous work has shown that Devonian magmatism in the southern Andes occurred in two contemporaneous belts: one emplaced in the continental crust of the North Patagonian Massif and the other in an oceanic island arc terrane to the west, Chaitenia, which was later accreted to Patagonia. The country rocks of the plutonic rocks consist of metasedimentary complexes which crop out sporadically in the Andes on both sides of the Argentina-Chile border, and additionally of pillow metabasalts for Chaitenia. Detrital zircon SHRIMP U-Pb age determinations in 13 samples of these rocks indicate maximum possible depositional ages from ca. 370 to 900 Ma, and the case is argued for mostly Devonian sedimentation as for the fossiliferous Buill slates. Ordovician, Cambrian-late Neoproterozoic and “Grenville-age” provenance is seen throughout, except for the most westerly outcrops where Devonian detrital zircons predominate. Besides a difference in the Precambrian zircon grains, 76% versus 25% respectively, there is no systematic variation in provenance from the Patagonian foreland to Chaitenia, so that the island arc terrane must have been proximal to the continent: its deeper crust is not exposed but several outcrops of ultramafic rocks are known. Zircons with devonian metamorphic rims in rocks from the North Patagonian Massif have no counterpart in the low metamorphic grade Chilean rocks. These Paleozoic metasedimentary rocks were also intruded by Pennsylvanian and Jurassic granitoids.