Nuevas edades de U-Pb en circones detríticos del borde Occidental de la cuenca Neuquina: evidencias de la dinámica del Arco del Jurásico superior

Abstract

El borde occidental de Gondwana en el Jurásico se caracterizó por una tectónica extensional en la cual se desarrolló un arco magmático en la actual Cordillera de la Costa en Chile (Charrier et al. 2007), y la cuenca detras-arco de Neuquén hacia el este, la cual albergó más de 6000 m de sedimentos marinos y continentales conintercalaciones volcánicas. Recientes trabajos a lo largo de la región central y oriental de la Cuenca Neuquina han reconocido 3 principales áreas fuentes para el relleno jurásico de la cuenca: Grupo Choiyoi (290-240 Ma), volcanismo Precuyano (230-200 Ma) y el arco magmático jurásico (200-145 Ma) (Naipauer et al. 2014). En este trabajo se presentan nuevas edades U-Pb en circones detríticos de secuencias jurásicas del borde occidental de la Cuenca Neuquina que muestran el absoluto predominio del arco como área de aporte conforme se asciende en el registro estratigráfico, lo cual podría evidenciar cambios en la dinámica de la construcción del arco magmático contemporáneo. El área de estudio está ubicada en torno a 35°S y el sector fronterizo de Chile y Argentina (Fig. 1). Se recolectaron tres muestras pertenecientes a las formaciones Lotena, La Manga y Río Damas en la región del río Valle Grande, Chile (Fig. 1); una muestra de la Fm. Río Damas en el sector del río de las Damas, Chile (Fig. 1); dos muestras de la Fm. Tordillo en el área del río Atuel, Argentina (Fig. 1); y dos muestras de la Fm. Tordillo en la región del río Salado, Argentina (Fig. 1). Las dos muestras analizadas pertenecientes a las formaciones Lotena y La Manga muestran una variada distribución de edades donde los picos máximos corresponden a las edades asociadas al arco jurásico (162-200 Ma), destacando de forma secundaría las edades entre 200-220 Ma, 220-300 Ma y 300-330 Ma, indicando un aporte de las rocas del ciclo Precuyano, Gr. Choiyoi y una fuente carbonífera, respectivamente. Es posible identificar aportes occidentales desde el arco magmático jurásico, pero no se puede discriminar las regiones de procedencia de los picos del Precuyano y carboniferos debido a que las zonas de muestreo presentan afloramientos de dicha edad tanto al oeste como al noreste. En las cuatro muestras pertenecientes a la Formación Tordillo (ríos Atuel y Salado) se puede observar en general distribuciones de edades similares, con la mayor frecuencia perteneciente a los picos de edades asociadas al arco jurásico (149-200 Ma) y de forma subordinada edades del Triásico Tardío, Permo-Triásico y Carbonífero Tardío. Por el contrario, las dos muestras de la Fm. Río Damas (ríos de las Damas y Valle Grande) muestran una distribución unimodal con edades en un rango entre 142-170 Ma que representan sólo aportes del arco magmático jurásico, con la muestra del río Valle Grande presentando edades más jóvenes (142 Ma) que la edad asignada en la literatura para la Formación Río Damas. Si bien esto es materia de mayor análisis y para un estudio más detallado, la posición estratigráfica sobre el yeso de la Fm. Auquilco (González y Vergara 1962) y bajo rocas sedimentarías marinas con fauna fósil del Titoniano (Tapia et al. 2011) indican que la secuencia que contiene a la muestra recolectada corresponde a la Fm. Rio Damas. Edades U-Pb en circones detríticos en rocas cercanas al techo de la Fm. Río Damas en el río de las Damas (Fig. 1) muestran picos con edades similares (143 Ma) a las encontradas en Valle Grande indicando quizás que el límite superior de esta formación se extiende hasta el Titoniano Medio, siendo al menos 8 myr más joven que lo propuesto anteriormente. Por otro lado, al integrar toda la información mostrada en este trabajo se puede observar que las muestras ubicadas en la región oeste de la Cuenca Neuquina evidencian un cambio en las fuentes de aporte sedimentario. En la Fm. Río Damas sólo existen aportes desde el arco jurásico contrastando con las muestras más antiguas (formaciones Lotena y La Manga) y con las muestras de las rocas contemporáneas ubicadas en el sector centrooriental de la Cuenca. La exclusividad de fuente del arco magmático junto con la petrografía altamente volcánica en las muestras de la Fm. Río Damas evidenciarían que para ese tiempo (152-142 Ma), los centros volcánicos se habrían ubicado muy próximos a lo que hoy corresponde al borde occidental de la Cuenca Neuquina en la Cordillera Principal. La ubicación de este volcanismo podría corresponder a: 1) la expansión y/o migración del arco magmático respecto de la ubicación en la Cordillera de la Costa para el Jurásico Inferior y Medio (Charrier et al. 2007); o 2) volcanismo de tras-arco al este del arco magmático contemporáneo, similar a lo propuesto para la Cuenca de Tarapacá (Oliveros et al. 2012). Sin embargo, son necesarios más estudios para poder discriminar entre una u otra hipótesis.