Scielo RSS <![CDATA[Andean geology]]> http://www.scielo.cl/rss.php?pid=0718-710620170003&lang=es vol. 44 num. 3 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.cl/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.cl <![CDATA[Tefrocronología holocena del curso inferior del valle de río Cisnes, Chile austral]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-71062017000300229&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT Sediment cores from lakes and bogs in the Río Cisnes valley contain tephra from explosive eruptions of volcanoes in the southern part of the Andean Southern Volcanic Zone (SSVZ). These tephra, which thicken and coarsen to the west, are attributed to eruptions from Melimoyu, Mentolat, Hudson, and potentially either Macá, Cay or one of the many minor eruptive centers (MEC) located both along the Liquiñe-Ofqui Fault Zone (LOFZ) and surrounding the major volcanoes. Correlation of the tephra between two new cores in the lower Río Cisnes valley, and amongst other cores previously described from the region, and source volcano identification for the tephra, has been done using lithostratigraphic data (tephra layer thickness and grain size), petrography (tephra glass color, vesicle morphology, and type and abundance of phenocryst phases), and by comparison of bulk tephra trace-element characteristics with previously published whole-rock and bulk tephra chemical analysis. Four tephras in these cores are attributed to eruptions of Mentolat, four to eruptions from Melimoyu, one possibly to Hudson, and six cannot be assigned to a specific source volcano. Some of these tephra correspond to pyroclastic tephra fall deposits previously observed in outcrop, including the MEL2 eruption of Melimoyu and the MEN1 eruption of Mentolat. However, others have not been previously observed and represent the products of newly identified small to medium sized eruptions from volcanoes of the SSVZ. These results provide new information concerning the frequency and magnitude of explosive eruption of SSVZ volcanoes and contribute to the evaluation of volcanic hazards in the region.<hr/>RESUMEN Los testigos de sedimentos de lagos y pantanos obtenidos en el valle del río Cisnes contienen niveles de tefra originados por erupciones explosivas de volcanes localizados en la parte sur de la Zona Volcánica de los Andes del Sur (SZVS). Estos depósitos de tefra, que aumentan de espesor y tamaño del grano hacia el oeste, son atribuidos a erupciones de los volcanes Melimoyu, Mentolat, Hudson y potencialmente a los volcanes Macá, Cay o alguno de los numerosos centros eruptivos menores (CEM) localizados a lo largo de la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui (ZFLO) y que rodean a los volcanes principales. La correlación de los niveles de tefra identificados en dos nuevos testigos, obtenidos en el curso inferior del valle del río Cisnes, con aquellos presentes en testigos descritos con anterioridad en la región y la identificación de los volcanes fuente de las tefras, se realizó con la ayuda de datos litoestratigráficos, (espesor de la capa de tefra y tamaño del grano), petrografía (color de los fragmentos de vidrio, morfología de las vesículas y tipo y abundancia de fenocristales) y por comparación de sus patrones de elementos trazas con análisis químicos de roca total y tefra total publicados con anterioridad. Cuatro niveles de tefras identificados en estos nuevos testigos se atribuyen a erupciones del volcán Mentolat, otros cuatro se asignan al volcán Melimoyu y uno, posiblemente, fue originado por el volcán Hudson. Otros seis no pueden ser asignados a un volcán específico. Algunas de estas tefras corresponden a depósitos de tefras observados previamente en afloramientos, asignados a las erupciones MEL 2 del volcán Melimoyu y MEN 1 del volcán Mentolat. Sin embargo, otros niveles de tefra no han sido reconocidos previamente y representan los productos de erupciones de tamaño pequeño a mediano de los volcanes de la SZVS recientemente identificadas en este trabajo. Estos resultados proporcionan nueva información sobre la frecuencia y magnitud de las erupciones explosivas de los volcanes de la SZVS y contribuyen a la evaluación de los peligros volcánicos en la región. <![CDATA[Magmatismo neógeno en la sección sur de los Andes centrales sobre la zona de subducción horizontal pampeana: implicancias respecto de las contribuciones de los fundidos corticales y de la placa subductada en la generación de magmas en precordillera, Argentina]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-71062017000300249&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT A Miocene to Pliocene (13 to 4.6 Ma) mostly pyroclastic sequence is exposed along the Iglesia Valley, to the east of the former main volcanic arc. This area is a transitional region between Cordillera Frontal and Precordillera, over the flat slab segment of the Southern Central Andes, at 29°30’ S to 30°00’ S. New radiometric ages, geochemical data, petrography and field relationships are evaluated to establish differences and similarities between Miocene arc-related sequences across the main arc and its expansion towards a back arc position, in western Precordillera. Analyzed rocks have a magmatic arc signature partially like the former main volcanic arc to the west. The Iglesia Valley rocks are LREE-enriched (La/Sm: 3.7-6.5) with respect to HREE (Sm/Yb: 2.2-6.0) and define patterns with a pronounced slope. Sm/Yb ratios generally increase with time, as pressures increase, with retention of HREE in residual mineralogy, particularly garnet at Sm/Yb&gt;4. Volcanic activity in Cordillera Frontal and the volcanic-volcaniclastic expression in Precordillera show a continuous increase in the La/Yb ratio with decreasing age. Variations in the residual mineral phase equilibrating with magmas would be related to the progressive increase in crustal thickness due to the tectonic compressive regime resulting from shallow subduction since Middle Miocene. The data presented suggest that the arc magmatic activity during the Miocene was expanded notably to the East in relation to the location of the main arc at Valle del Cura, in Cordillera Frontal. The extensive amplitude of the volcanic arc activity is indicative of the slab gradual flattening. Particularly, the mantle-derived magmas from Lomas del Campanario Formation (Western Precordillera) are enriched by subduction related fluids but also by crustal components. It is interpreted that the cause of the geochemical differences between the back arc position rocks and the main arc lay in the heterogeneous composition of the underlying continental crust involved in both locations. Presence of volcanic rocks with adakitic geochemical affinity probably reflect astenospheric-derived melts that interacted through a heterogeneous and thickened crust toward the surface.<hr/>RESUMEN Una secuencia de rocas volcánicas, predominantemente piroclástica de edad miocena superior a pliocena (13 a 4,6 Ma), está expuesta a lo largo del Valle de Iglesia, al este del arco volcánico principal de la cordillera de los Andes. Esta área está ubicada sobre el segmento de subducción subhorizontal Pampeano en los Andes centrales del sur, entre los 29°30’ S y 30°00’ S y separa la cordillera frontal de la precordillera. Nuevas edades radiométricas, datos geoquímicos, estudios petrográficos y relaciones de campo permiten establecer similitudes y diferencias entre la actividad magmática miocena del arco volcánico principal y su expansión hacia el este en el Valle de Iglesia, en la precordillera occidental. Las rocas analizadas tienen una impronta geoquímica de arco magmático similar a las del frente volcánico principal coetáneo, ubicado al oeste. Las rocas del Valle de Iglesia están enriquecidas en LREE (La/Sm: 3,7-6,5) con respecto a HREE (Sm/Yb: 2,2-6,0) y definen patrones normalizados con pendiente pronunciada. Las relaciones Sm/Yb generalmente se incrementan con el tiempo, reflejo del aumento en las condiciones de presión, con retención de HREE en la mineralogía residual, particularmente a relaciones Sm/Yb&gt;4. La actividad volcánica en la cordillera frontal y las secuencias volcánicas-volcanoclásticas de la precordillera muestran un continuo aumento de los valores de la razón La/Yb con la disminución de la edad. Estas variaciones son compatibles con cambios en la mineralogía residual de los magmas que evidencian un incremento de la presión con el tiempo, con retención de HREE en la mineralogía residual, en particular de granate. Las variaciones en la mineralogía de la fase residual en la fuente estarían relacionadas con el progresivo aumento del espesor cortical, ocasionado por el régimen tectónico compresivo producto de la somerización de la placa oceánica subducida desde el Mioceno medio. Sobre la base de los contenidos de elementos incompatibles se puede inferir que gran parte de las rocas volcánicas del Valle de Iglesia tienen una afinidad adakítica. Los datos geoquímicos y geocronológicos presentados permiten identificar que la actividad magmática del arco durante el Mioceno se expandió notablemente hacia el este en relación con la ubicación del arco principal en Valle del Cura, en la cordillera frontal. La extensa amplitud del frente orogénico es en sí misma otra indicación de la gradual subhorizontalización de la placa subducida. En particular, los magmas derivados del manto y que dieron origen a las rocas volcánicas de la Unidad Lomas del Campanario en el Valle de Iglesia, fueron modificados por fluidos aportados por la placa subducida, pero también por componentes corticales. Las diferencias geoquímicas observadas entre las rocas volcánicas del Valle de Iglesia y sus equivalentes del arco volcánico principal pueden ser explicadas por la composición heterogénea de la corteza continental subyacente involucrada en ambas localizaciones. Las rocas volcánicas identificadas con afinidad geoquímica adakítica probablemente reflejen fundidos derivados de la cuña astenosférica que interactuaron con una corteza heterogénea y engrosada, durante su ascenso a superficie. <![CDATA[Historia de la exhumación y evolución del paisaje de la sierra de San Luis (Sierras Pampeanas, Argentina)-nuevas perspectivas a partir de datos termocronológicos de baja temperatura]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-71062017000300275&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT This paper presents low-temperature thermochronological data and K-Ar fault gouge ages from the Sierra de San Luis in the Eastern Sierras Pampeanas in order to constrain its low-temperature thermal evolution and exhumation history. Thermal modelling based on (U-Th)/He dating of apatite and zircon and apatite fission track dating point to the Middle Permian and the Triassic/Early Jurassic as main cooling/exhumation phases, equivalent to ca. 40-50% of the total exhumation recorded by the applied methods. Cooling rates are generally low to moderate, varying between 2-10 °C/Ma during the Permian and Triassic periods and 0.5-1.5 °C/Ma in post-Triassic times. Slow cooling and, thus, persistent residence of samples in partial retention/partial annealing temperature conditions strongly influenced obtained ages. Thermochronological data indicate no significant exhumation after Cretaceous times, suggesting that sampled rocks were already at or near surface by the Cretaceous or even before. As consequence, Cenozoic cooling rates are low, generally between 0.2-0.5 °C/Ma which is, depending on geothermal gradient used for calculation, equivalent to a total Cenozoic exhumation of 0.6-1.8 km. K-Ar fault gouge data reveal long-term brittle fault activity. Fault gouge ages constrain the end of ductile and onset of brittle deformation in the Sierra de San Luis to the Late Carboniferous/Early Permian. Youngest K-Ar illite ages of 222-172 Ma are interpreted to represent the last illite formation event, although fault activity is recorded up to the Holocene.<hr/>RESUMEN Esta contribución presenta datos de termocronología de baja temperatura y edades de illitas generadas en zonas de fallas de la sierra de San Luis, en las Sierras Pampeanas Orientales de Argentina, con el propósito de aportar al conocimiento de la historia de su exhumación y evolución termal de baja temperatura. El modelado termal basado en dataciones de (U-Th)/He, apatita, circón y trazas de fisión sugiere que las principales fases de exhumación y enfriamiento ocurrieron durante el Pérmico medio y Triásico/Jurásico inferior, contribuyendo con aproximadamente 40-50% de la exhumación total registrada por los métodos utilizados. Las tasas de enfriamiento son, en general, bajas a moderadas, variando entre 2-10 °C/Ma durante el Pérmico y Triásico y 0,5-1,5 °C/Ma después del este último período. El lento enfriamiento y la persistente residencia de las muestras analizadas en condiciones térmicas de retención parcial (partial annealing) ha influenciado notoriamente las edades obtenidas. Los datos termocronológicos indican que no ha habido una exhumación significativa después del Cretácico o incluso antes. Consecuentemente, las tasas de enfriamiento durante el Cenozoico, son bajas, generalmente 0,2-0,5 °C/Ma, las cuales equivalen a una exhumación total para el Cenozoico de 0,6-1,8 km, según el gradiente geotérmico que se use para su cálculo. Las dataciones K-Ar en arcillas generadas en zonas de fallas han revelado el desarrollo deformación frágil en la Sierra de San Luis hasta el Carbonífero superior/Pérmico inferior. Las edades más jóvenes de illitas obtenidas por datación K-Ar de 222-172 Ma se interpreta que representan el último evento de formación de íllita por deformación frágil en las muestras analizadas, aunque la actividad del fallamiento ha sido registrada hasta el Holoceno. <![CDATA[Ortoneises en la Franja Silos-Babega, Macizo de Santander, Colombia: evidencias de la orogenia famatiniana en los Andes del norte]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-71062017000300307&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN La Unidad Ortoneis presente en el Macizo de Santander, ubicado en los Andes del Norte de Colombia, está compuesta principalmente de ortoneises cuarzo-feldespáticos, pelíticos y en menor proporción ortoneises de composición máfica y anfibolitas. Estudios petrográficos, geoquímicos y geocronológicos realizados en ortoneises de la franja Silos-Babega indican que son de composición granodiorítica y granítica con protolito formado a partir de fusión parcial de corteza en ambientes de arco continental activo. Los protolitos de estos ortoneises se emplazaron de forma sintectónica en rocas de la unidad Esquistos del Silgará. El metamorfismo de la Unidad Ortoneis alcanzó condiciones de la facies anfibolita, con presiones y temperaturas en el rango 4,3-10 Kb y 540-690 °C, respectivamente. Edades U-Pb LA-ICP-MS en circones de 471 y 479 Ma son similares a las obtenidas en los sectores central y nororiental del Macizo de Santander y confirman la continuidad del protomargen andino como resultado de la orogenia Famatiniana.<hr/>ABSTRACT The Orthogneiss unit in the Santander Massif, Northern Colombian Andes, mainly consists of quartzfeldspathic, pelitic and minor mafic orthogneisses and amphibolites. Petrographic, geochemical and geochronological studies carried out on orthogneisses from the Silos-Babega belt, indicate that they are granodioritic and granitic in composition with protolith formed by crustal melting in an active continental magmatic arc. They were syntectonically emplaced in the Silgara Schists unit. Metamorphic peak of the Orthogneiss unit reach amphibolite facies conditions in the range of 4.3-10 kbar in pressure and 540-690 °C in temperature. Zircon U-Pb LA-ICP-MS ages of 471±11 and 479±10 Ma were obtained and these ages are similar to those known for the Orthogneiss unit in the central and the eastern Santander Massif and confirm the continuity to the north of the Andean protomargin as a result of the Famatinian orogeny. <![CDATA[El magmatismo Choiyoi en el sudoeste de Gondwana: su implicancia en la extinción en masa del Pérmico tardío - una revisión]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-71062017000300328&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT The end of the Permian period is marked by global warming and the biggest known mass extinction on Earth. The crisis is commonly attributed to the formation of large igneous provinces because continental volcanic emissions have the potential to control atmospheric carbon dioxide (CO2) levels and climate change. We propose that in southwestern Gondwana the long-term hothouse Permian environmental conditions were associated with the development of the Choiyoi magmatism. This large igneous province was developed between the Cisuralian and the early Triassic. It covers an area estimated at 1,680,000 km2 with an average thickness of 700 m, so that the volume of effusive and consanguineous rocks is estimated at 1,260,000 km3. Towards the western sector of the study region, a major overlap exists between the regional development of the Choiyoi magmatism and the Carboniferous sedimentary basins, which include paralic and continental deposits with intercalations of peat and coal beds. Commonly, these upper Palaeozoic deposits accumulated on a thick substrate composed of Cambro-Ordovician carbonates and Ordovician to Devonian terrigenous sedimentary rocks characterised by a large proportion of dark organic-rich shales and turbidite successions. While extensive volcanism released large masses of carbon dioxide into the Permian atmosphere, the heating of Palaeozoic organic-rich shales, peat and carbonates by ascending magma led to CO2 and CH4 gas generation in sufficient volumes to amplify the major climatic change. The analysis of the almost continuous record of Permian redbeds in the Paganzo basin, where the Choiyoi magmatism is not recorded, allowed us to recognize two main pulses of strong environmental desiccation, one at the Cisuralian and the second around the end-Permian. These two drastic climatic crisis are attributed to peaks of CO2 and CH4 outbursts to the atmosphere and related collateral effects, such as acid rain, impoverishment of soils and increase in forest-fire frequency. We propose that the combination of these multiple mechanisms triggered the decline of biodiversity in southwestern Gondwana and caused the end-Permian extinction of most of the Glossopteridales.<hr/>RESUMEN El final del Pérmico está caracterizado por un proceso de calentamiento global que llevó a la mayor extinción en masa registrada en la Tierra. Esta crisis se atribuye comúnmente a la generación de grandes provincias ígneas en ámbito continental, cuyas emisiones volcánicas han controlado los niveles de CO2 en la atmósfera y el consecuente cambio climático. En este trabajo se propone que las condiciones fuertemente cálidas (hothouse) del Pérmico en el sudoeste de Gondwana estuvieron asociadas con el desarrollo del magmatismo Choiyoi. Esta provincia ígnea, que se desarrolló durante el lapso Cisuraliano-Triásico temprano, cubrió un área estimada en 1.680.000 km2 con un espesor medio de 700 m, de modo que los volúmenes de rocas efusivas y consanguíneas se estiman en alrededor de 1.260.000 km3. Hacia el sector occidental de la región de estudio, se registra una importante superposición entre las rocas pertenecientes al magmatismo Choiyoi y los sedimentos acumulados en las cuencas carboníferas, entre los que son comunes los depósitos parálicos y continentales con intercalaciones de capas de carbón. Asimismo, estos depósitos del Paleozoico superior se acumularon sobre un espeso sustrato de carbonatos cambro-ordovícicos y de sedimentitas terrígenas ordovícicas a devónicas en cuya constitución participan importantes espesores de lutitas y turbiditas ricas en materia orgánica. Mientras que el volcanismo emitió importantes volúmenes de dióxido de carbono a la atmósfera pérmica, el calentamiento de las lutitas organógenas, carbones y carbonatos paleozoicos por el magma en ascenso produjo la generación de CO2 y CH4 cuya expulsión a la atmósfera se considera de importancia como para amplificar el cambio climático. El análisis del registro prácticamente continuo de capas rojas pérmicas en la Cuenca de Paganzo, donde el magmatismo Choiyoi no está presente, permite reconocer dos pulsos de fuerte desecación ambiental, uno cisuraliano y otro a finales del Pérmico. Estas dos graves crisis climáticas son atribuidas a máximos de emisión de CO2 y CH4 a la atmósfera. El consecuente calentamiento y sus efectos colaterales, tales como lluvias ácidas, empobrecimiento de los suelos e incremento en la frecuencia de incendios forestales, fueron los responsables de la drástica declinación de la biodiversidad en el sudoeste de Gondwana y causaron la extinción de la mayor parte de la flora de Glossopteridales.