Estudios estratigráficos, de procedencia sedimentaria y ambiente tectónico del Paleozoico Inferior del extremo norte del terreno Precordillera

• Main Author: Frigerio, Paula Verónica
• Other Authors: Cingolani, Carlos A.
• Language: es
• Published: 2015
• Subjects: estratigrafía; rocas; sedimentos; litología; afloramientos; Ciencias Naturales; Geología
• Online Access: http://hdl.handle.net/10915/27281; http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/27281

El propósito de este estudio es caracterizar los afloramientos que conforman el Paleozoico Inferior de la denominada Precordillera de Jagüé, conformando los afloramientos mas septentrionales del Terreno Precordillera o Cuyania. En el marco regional este sector constituye el nexo con las provincias geológicas aledañas de Sierras Pampeanas Occidentales, Cordillera Frontal y la Puna Austral. Las rocas que allí afloran se encuentran deformadas, principalmente sobre el río Bonete, por donde pasa una faja de cizalla importante conocida como faja de deformación de Jagüé (Martino y Astini, 1998), que genera milonitización e intercalación tectónica de litologías de distinto origen y edad. Los afloramientos involucrados fueron definidos por Aceñolaza et al. (1971) como Formación Río Bonete y comprendía un conjunto de rocas calcáreas, sedimentitas y esquistos verdes que afloran al noroeste de la localidad de Jagüé, provincia de La Rioja, y de la cual existe escasa información antecedente ya que es una zona de difícil acceso. Se definió como una intercalación de origen incierto (primario o tectónico) de bancos de calizas y esquistos que integran los Miembros Caliza Las Damas y Esquistos Cerro Cóndor (Aceñolaza et al., 1971). La correlación con los afloramientos de la Precordillera se hizo en base a la presencia de fósiles ordovícicos de características similares en las sedimentitas halladas en las quebradas del Chuscho, del Salto y de Los Árboles las cuales se correlacionaron con el Miembro Cerro Cóndor y se denominaron informalmente como ‘Lutitas del Salto’. El área tipo para la Formación se determinó en los afloramientos de calizas y esquistos que aparecen intercalados en el tramo medio del río Bonete, mientras que el área tipo para cada Miembro se situó mas al oeste, en la zona de Los Llantenes, en el Cerro Las Damas y Cerro Cóndor, respectivamente para calizas y esquistos. Se estudiaron y mapearon los cuatro afloramientos principales en los que afloran estas rocas: quebrada de Potrerillos, quebradas del Río Bonete-Ciénaga Grande, quebradas del Chuscho-del Salto y área de Los Llantenes (quebrada Seca-cerros Las Damas). Para comprender la geología local y aspectos regionales se aportan datos de otras unidades íntimamente relacionadas con las rocas de interés y cuyo estudio ha contribuido a la resolución de aspectos de la estratigrafía de la zona. Para el estudio se han utilizado en conjunto una serie de metodologías, especialmente análisis petrográficos, geoquímicos, isotópicos, estudios de minerales pesados e interpretación de imágenes. La observación y relevamiento de campo fue muy importante. Como complemento de los estudios regionales presentan datos geocronológicos del plutón que intruye a la Formación Del Salto (Granito Potrerillos), del basamento que aflora inmediatamente al este de la Precordillera de Jagüe (Formación Espinal) y de las lavas-almohadilladas y autobrechas (Formación Chuscho, Fauqué y Villar, 2003). A raíz de los resultados obtenidos, principalmente en base a las asociaciones litológicas, grado metamórfico y características de la deformación, así como al aporte de nuevos datos isotópicos y edades U-Pb en circones, se ha modificado la estratigrafía de la zona, especialmente para los ‘esquistos’ de la Formación Río Bonete. Se han diferenciado varias asociaciones litológicas que sobre la quebrada del río Bonete han quedado reunidas por la faja de cizalla y que originalmente se agruparon dentro de esta unidad: 1)- esquistos calcáreos asociados a esquistos verdes, 2)- esquistos blanquecinos cuarzo muscovíticos y esquistos biotíticos y 3)- metasedimentitas estratificadas asociadas a rocas básicas. Los esquistos calcáreos y esquistos verdes se reúnen por el momento en la Formación Río Bonete s.s. ya que no son exactamente equivalentes a la Formación Río Bonete definida en sus orígenes. Ambos se encuentran intercalados e intensamente deformados, con estructuras miloníticas penetrativas, plegamiento apretado a escala de afloramiento, y afectados por metamorfismo en facies esquistos verdes, tanto en los alrededores de la quebrada del Bonete como en el área de Los Llanenes. Estos esquistos provienen de protolitos básicos en su mayoría, y también sedimentarios. En base a las edades U-Pb en circones detríticos obtenidas (una moda de mesoproterozoica ca. 1000 Ma, con edad máxima de sedimentación de 837 ± 16 Ma) para los esquistos se reubicaron estratigráficamente y conformarían el basamento de la región. Los esquistos se correlacionan con bloques fragmentados del basamento del terreno Cuyania mientras que los mármoles se correlacionan con la plataforma carbonática de la Precordillera sanjuanina. Se interpreta que por las estructuras regionales y gran similitud observada serían la continuación de los afloramientos del oeste de la sierra de Umango. Las sedimentitas con fósiles del Ordovícico Superior se encuentran siempre bien estratificadas y sin rocas calcareas o esquistos asociados, lo que permite diferenciar sus afloramientos. Se encuentran en el norte de la quebrada de Potrerillos, donde son intruidas por el Granito Potrerillos, y en los alrededores de la quebrada del Chuscho, donde se asocian e intercalan con lavas almohadilladas, autobrechas volcánicas y diques de la Formación Chuscho (Toselli y Durand, 1996). Las edades U-Pb obtenidas para las metasedimentitas dieron una edad máxima de sedimentación cerca del límite Ordovícico-Silúrico, coherente con la fauna hallada. Al separarse las sedimentas de la Formación Río Bonete, se propone redefinir la asociación litológica metasedimentitas - rocas básicas como Formación Del Salto (emend.), y denominar a las litologías asociadas como Miembro Metasedimentitas Estratificadas y Miembro Cerro Chuscho, respectivamente. Tienen un grado de deformación mucho menor al de los esquistos (pliegues abiertos) y un grado de metamorfismo incipiente (Epizona) lo que permitió la preservación de la estratificación y muchas texturas sedimentarias primarias, incluyendo los fósiles. Las rocas básicas originalmente fueron consideradas comagmáticas con otras volcanitas andesíticas carboníferas de la región, sin embargo su intercalación con las metasedimentitas ordovícicas permite constatar su reubicación en Ordovícico (Fauqué y Villar, 2003). Las lavas muestran signaturas relacionadas a un ambiente tectónico de arco de isla oceánico y no se descarta su vinculación con la Ofiolita Famatiniana (Kay et al., 1984). El análisis de los datos obtenidos para las metasedimentitas hace pensar en un ambiente de depositación relacionado a márgenes continentales activos con aporte de detritos procedentes del basamento mesoproterozoico y de un arco que para la época podría corresponder al de Famatina o Puna al oeste del Gondwana. En la boca y tramo inferior del río Bonete esquistos cuarzo-muscovíticos blanquecinos y esquistos biotíticos han quedado intercalados entre bloques de otras unidades y esquistos de variada composición (esquistos verdes cloríticos, anfibólicos y epidóticos, esquistos calcáreos, anfibolitas) por la faja de deformación de Jagüé. Aunque se mapeaban entre los esquistos ‘ordovícicos’ de la Formación Río Bonete, estos esquistos tienen su origen en la deformación por cizalla del Granito Potrerillos y de su roca de caja sedimentaria (Mb. Metasedimentitas Estratificadas de la Formación Del Salto), respectivamente. Además existen bloques de las rocas básicas del Mb. Cerro Chuscho que han quedado intercalados tectónicamente en la faja de deformación, y no se descarta que involucre a sedimentitas devonico-carboníferas que afloran en la region (Formaciones Jagüé-Quebrada Seca). La faja de cizalla involucra a litologías de variado origen y edad y en todo caso debería mapearse separadamente. Esta estructura se habría reactivado en varias ocasiones hasta el Carbonífero Inferior y luego es cubierta en discordancia por las unidades tipicas de las secuencias del Paleozoico Superior representada en la región especialmente por los conglomerados castaños de la Formación Cerro Tres Cóndores. Las unidades del Paleozoico Inferior y del basamento afloran en bloques limitados por fallas y se relacionan mediante discordancias con los afloramientos del Paleozoico Superior. Se ha caracterizado al Granito Potrerillos, que intruye a las metasedimentitas de la Formación Del Salto y genera una aureola de contacto. Es un plutón superficial, elipsoidal, formado por una serie de facies de distinta composición. Se han detectado evidencias de mingling y asimilacion de bloques de la roca de caja. Geoquímicamente es un granitoide tipo I, metaaluminoso a peraluminoso, subalcalino con facies más alcalinas. Se obtuvieron edades U-Pb que junto a otras características observadas permiten diferenciarlo del magmatismo calcoalcalino carbonífero típico de Cordillera Frontal y vincularlo a estadíos tardío- a postorogénicos respecto del ciclo Famatiniano. Entre los afloramientos mapeados como metasedimentitas ordovícicas sobre la quebrada del Chuscho se halló un bloque pequeño correspondiente a la Formación Jagüel (Devónico-Carbonífero Inferior) que aflora hacia el sur. En el área de Los Llantenes afloran rocas con características similares que han sido definidas por Cravero et al. (1984) como Formación Quebrada Seca, quienes las asignaron al Ordovícico. Sin embargo se encontraron fósiles de invertebrados y plantas mal preservados afines al Devónico-Carbonífero Inferior, por lo que la unidad sería equivalente a la Formación Jagüel. Estan constituidas por metapelitas verdosas concrecionales en las que se encuentran escasos estratos amarillentos arenosos, a veces canaliformes. De acuerdo a las observaciones realizadas los afloramientos de esquistos verdes y rocas calcáreas conformarían bloques fragmentados que se correlacionarían con las unidades que forman el basamento en facies de esquistos verdes del sector occidental de la sierra de Umango (Sierras Pampeanas Occidentales) y plataforma carbonatica de Precordillera, mientras que las metasedimentitas estratificadas asociadas a lavas almohadilladas se correlacionarían con unidades que forman parte de la cubierta sedimentaria de la Precordillera Occidental. === The purpose of this study is to characterize the outcrops that comprise the Lower Paleozoic of the so known Precordillera of Jagüé, forming the northernmost outcrops of the Precordillera or Cuyania Terrane. At the regional level, this sector constitutes the link between the surrounding geological provinces of Western Pampean Ranges, Frontal Cordillera and Southern Puna. The rocks that outcrop there are deformed, principally on the quebrada del río Bonete, through which it crosses a major shear zone known as faja de deformación de Jagüé (Jagüé Deformation Belt, Martino and Astini, 1998). This belt produces mylonitization and tectonic intercalation of lithologies of different origin and age. The othcrops involved were named as Río Bonete Formation by Aceñolaza et al. (1971) and comprised a set of calcareous and sedimentary rocks and green-schists in the northwest of the town of Jagüé, La Rioja Province. There is little background information because it is an area of difficult access. The unit was defined as an intercalation of uncertain origin (primary or tectonic) of limestone beds and schists that comprise the Caliza Las Damas and Esquistos Cerro Cóndor Members (Aceñolaza et al., 1971). The correlation with outcrops in Precordillera was based on the presence of Ordovician fossils with similar characteristics in the sedimentary rocks of the quebrada del Chuscho, quebrada del Salto and quebrada de Los Árboles. These sediments were correlated with the Cerro Cóndor Member and informally named as ‘Lutitas del Salto’. The type section of the Río Bonete Formation was defined in the outcrops of alternating limestones and schists of the middle stretch of the Bonete River, while the type section for each Member was defined to the west in the Las Damas Hills and Cóndor Hill respectivelly, in Los Llantenes area. There were studied and mapped the four main outcrops wherw these rocks crop out: the quebrada de Potrerillos, the quebradas del Río Bonete-Ciénaga Grande, the quebradas del Cuscho-del Salto and Los Llantenes area (quebrada Seca and cerros Las Damas). For the better understanding of the local geology and and regional aspects here there is a contribition of data from other units closely related with the rocks of interest, and whose study helped to the resolution of aspects of the stratigraphy of the area. A set of methodologies were used altogether, especially petrographyc, geochemical and isotopic analysis, heavy minerals studies and image interpretation. Field observation was very important. Geochronological complemetary data are presented for the pluton that intrudes the Del Salto Formation (Potrerillos Granite), the basement that outcrops inmediately to the east of the Precordillera of Jagüé (Espinal Formation) and the pillow-lavas and volcanic autobreccias (Chuscho Formation, Fauque and Villar, 2003). Following the results, especially because of the lithologic associations, metamorphic grade and deformation style, and the contribution of new isotopic data and U-Pb ages on zircon, the local stratigraphy was modified, particularily for the “schists” of the Río Bonete Formation. Various lithologic associations originally gathered in this unit on the quebrada del Río Bonete coud be differentiated because they were mixed due to the shear zone: 1)- calcareous schists associated to green schists, 2)- quartz-muscovite whitish schists and micaceous schists, and 3)- stratified metasedimentary rocks associated to basic rocks. By the moment, calcareous schists and green schists are grouped in the Río Bonete Formation s.s, because they are not exactly equivalent to the Río Bonete Formation originally defined. Both are intensely intercaled and deformed, showing penetrative mylonitic structures, large-scale tight folding, and affected by metamorphism in greenschist facies both around the quebrada del Bonete and Los Llantenes area. Most of these schists derive from basic protoliths, and also sediments. Because of the U-Pb ages obtained on detrital zircons (mesoproterozoic mode ca. 1000 My; 837 ± 16 My maximum sedimentary input age) the schists were re-located in the stratigraphy conformming the basement of the area. The schists are correlated with fragmented blocks of the Cuyania basement while the marbles correlate with the carbonate platform of the Precordillera of San Juan. By the regional structures and great similarity observed it is interpreted that they would be the continuation from the outcrops of the Sierra de Umango. The Upper Ordovician fossiliferous sedimentary rocks are always well stratified and lack calcareous rocks or associated schists, and those characteristics allow differenciate their outcrops. They appear to the north of the quebrada de Potrerillos, where they are intruded by the Potrerillos Granite, and in the surroundings of the quebrada del Chuscho, where they are associated and intercaled with pillow-lavas, volcanic autobreccias and dikes of the Chuscho Formation (Toselli y Durand, 1996). The U-Pb ages obtained for the metasedimentary rocks gave a maximum sedimentation age close to the Ordovician-Silurian limit, what is coherent with the fauna found. It is proposed to re-define the metasedimentary rocks-basic rocks lithologic association as Del Salto Formation (emend.) and to name the associated lithologies as Metasedimentitas Estratificadas Member and Cerro Chuscho Member, respectively. They have a much lower degree of deformation to the schists (open folds) and an incipient metamorphic grade (Epizone); these allowed preserveing the stratification and other primary sedimentary structures, including fossils. In the biginning the basic rocks were considered as co-magmatic with other Carboniferous andesites of the region, but the fact that they are intercales with the Ordovician metasediments confirm their relocation in the Ordovician (Fauque y Villar, 2003). The lavas show signatures related to an oceanic island arc tectonic setting and their vinculation with the Famatinian Ofiolite (Kay et al., 1984) can not be discarded. The analysis of the data obteined for the metasediments points to a depositional environment related to active continental margins with input of detritus from the Mesoproterozoic basement and from an arc that, for this time, can correspond to the Famatina or the Puna in the west of Gondwana. Withish quartz- muscovitic schists and biotitic schists remained intercaled between other units blocks and schists of various composition in the mouth and lower section of the Bonete River due to the faja de deformacion de Jagüé (chloritic, anfibolic, asn epidotic green schist, calcareous schists and anfibolites). Although this rochs were mapped within the ‘Ordovician schists of the Rio Bonete Formation, they are originated due to the shear deformation of the Potrerillos Granite and its sedimentary wall-rock (Metasedimentitas Estratificadas Member from the Del Salto Formation), respectively. There exist block of the basic rocks of the Cerro Chuscho Member also, that remained tectonically intercaled inside the shear zone. It can also involve Devonian-Carboniferous sedimentites that crops out in the region (Jagüel-Quebrada Seca Formations). The shear zone invove a variety of lithologies of diferent ages, so they may be mapped separately. This structure probably reactivated in differet moments until the Lower Carboniferous, and the is covered in discordande by the typical units from the Upper Paleozoic, represented in the area by the brownish conglomerates from the Cerro Tres Cóndores Formation. The Lower Paleozoic units and the basement crops out in faulted blocks and are related with the Upper Paleozoic units by discordance. It is characterized the Potrerillos Granite, that intrudes the metasedimentary rocks of the Del Salto Formation producing a contact aureole. It is an elipsoidal, sub-surface pluton composed by a variety of facies of different composition. Mingling evidences and wall-rock assimilation processes were detected. Geochemically, it is a type-I granitoid, metaaluminous to peraluminous, subalcaline with some more alcaline facies. U-Pb ages were obtained, and with other characteristics observed allowed differenciating it from the Carboniferous calcoalcaline magmatism typical from the Frontal Cordillera, and link it to late to post-orogenic stages respect to the Famatinian Cicle. Between the outcrops mapped as Ordovician metasediments on the quebrada del Chuscho, it was found a small block corresponding to the Jagüé Formation (Devonian-Lower Carboniferous) that crops out to the south. In the Los Llantenes area crops out rocks with similar characteristics defined by Cravero et al. (1984) as Quebrada Seca Formation assigned to the Ordovician. However, badly preserved fossils of invertebrates and plants were found that relate the rocks to the Devonian to Lower Carboniferous. So the unit is equivalent to the Jagüel Formation. They consist on greenish and cocrecional metapelites among which scarce beds of yellowish sandstones are found, sometimes channel-shaped. According to the observations made the green-schists and calcareous rocks outcrops conform fragmented blocks that can be correlated to the units that forms the greenschists facies basement from the western side of the Sierra de Umango (Western Pampean Ranges) and carbonate platform of Precordillera, while the well stratified metasediments associated with pillow-lavas can be correlated with units that forms the sedimentary cover of the Wertern Precordillera.