La zona de subducción horizontal andina a la latitu d de Bariloche y sus efectos deformacionales y magmático s asociados Folguera, Andrés 1*; Orts, Darío 1; Tobal, Jonathan 1; Novara, Iván 2; Ramos, Miguel 1; Encinas, Alfonso 3; Introcaso, Antonio 2; Ramos, Víctor A. 1

1: Laboratorio de Tectónica Andina. Instituto de Estudios Andinos. Universidad de Buenos Aires. Conicet. 2: Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura. Instituto de Física de Rosario. 3: Universidad de Concepción. Departamento de Ciencias de la Tierra.

* email: andresfolguera2@yahoo.com.ar Resumen. La expansión del arco mioceno, principalmente representado por cuerpos intrusivos emplazados sobre ambas vertientes andinas entre los 41º y 43.5ºS es coetánea con el levantamiento de la Precordillera de Río Negro y norte de Chubut, el desarrollo de una cuenca de antepaís, y probablemente su inmediata canibalización. Esta expansión y ciclo de construcción orogénico asociado se desarrollan entre los 21 y 11 Ma, cuando se registra una migración oriental de los depocentros sinorogénicos asociados a la rápida propagación oriental de la cuña orogénica. Con posterioridad, a partir de 6 Ma se registra una rápida retracción del frente del arco volcánico hacia la vertiente andina chilena, el emplazamiento de secuencias de intraplaca en el ámbito extraandino argentino, y el desarrollo de fallamiento extensional en la zona axial de los Andes asociado a la formación de depocentros de 6-5 millones de años. Finalmente, se interpreta un cuadro de inyección astenosférica a nivel de la zona del retroarco, ante el posible empinamiento de la losa subducida, luego de un proceso de relativa subducción somera que justifique la expansión del arco. Este sería coherente con el relajamiento extensional y los cambios magmáticos descriptos. Este proceso encuentra sustento adicional en los cálculos realizados sobre la profundidad del punto de Curie a partir de datos magnéticos que muestran un área con flujo calórico anómalamente alto a nivel de la zona del arco y retroarco, coincidente con una amplia anomalía del geoide. Keywords: Shallow subduction zone, orogenesis, extensional reactivation, arc and within plate magmatism 1 Introducción En los últimos años se ha puesto de manifiesto el rol que ha tenido el proceso de subducción horizontal en la exhumación y crecimiento diferencial de los Andes Patagónicos y Centrales Australes. Particularmente se han propuesto dos configuraciones subhorizontales, una para los 34.5-38ºS (zona de subducción subhorizontal de la Payenia; Kay et al., 2006) y otra para los 46º-49ºS (zona subhorizontal de Santa Cruz; Espinoza et al., 2012) que explican satisfactoriamente la expansión oriental del arco mioceno (Spagnuolo et al., 2011; Ramírez de Arellano et al., 2011), así como la canibalización del antepaís y la

consecuente ampliación de la cuña orogénica con la formación de una cuenca de antepaís.

Figura 1. a) Evolución tectono-magmática de los Andes entre los 40º y 45ºS desde el Mioceno hasta la actualidad. Nótese una expansión oriental del arco mioceno a los 41º y 43.5ºS (González Díaz, 1982; Heredia et al., 2005; Aragón et al., 2012) que coexiste con la formación de las cuencas de antepaís de Ñirihuau (~21-16 Ma) y Collón Curá (15-11 Ma) (Mazzoni y Benvenuto, 1990; Giacosa y Heredia, 1999; Encinas et al., 2011; Orts et al., 2012). b) Evolución para los últimos 6 Ma: El arco plioceno se retrae sobre la zona axial andina controlado por estructuras

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extensionales (Tobal et al., 2012) para luego volver a retraerse hacia la vertiente occidental de los Andes en los últimos 1.6 Ma (Lara et al., 2001). Contemporáneamente volcanitas de intraplaca se emplazan en la zona de antepaís (modificado de Orts et al., 2012). Entre los 41º y 43.5ºS se registra una expansión del arco magmático mioceno (22-12 Ma) hacia el área andina oriental y precordillerana (Figura 1) (González Díaz, 1982; Aragón et al., 2012). Esta zona de expansión de las rocas que componen las raíces y localmente los remanentes de los edificios volcánicos del arco mioceno, se enfrentan latitudinalmente a las cuencas de Ñirihuau (21-16 Ma), formada por una serie de depocentros disgregados entre la vertiente oriental andina y el antepaís y de Collón Cura (15-11 Ma) íntegramente desarrollada en el antepaís andino (Figura 1). 2 Evolución miocena de los Andes entre 41º

y 43.5ºS La cuenca de Ñirihuau se encuentra disgregada en tres sectores principales: Una serie de depocentros incorporados dentro de la cuña orogénica entre los cuales el cerro Plataforma es el principal, el valle del Bolsón y la cuenca de antepaís frontal al este del frente orogénico (Figura 2). En el cerro Plataforma se han datado sus términos intermedios por U/Pb en zircones detríticos en ~18 Ma (Orts et al., 2012), mientras que en valle del Bolsón los términos basales han arrojado una edad de ~21 Ma (Encinas et al., 2011). La comparación entre el patrón de edades U/Pb de elementos detríticos de la sección superior con aquel de la sección inferior en el cerro Plataforma, muestra un progresivo reemplazo del aporte desde el antepaís hacia componentes denudados en el área axial andina, lo cual revela su progresiva exhumación y canibalización que los desvincula del antepaís (Orts et al., 2012). Tanto en el sector más interno, como en el área del tope de cuña orogénica se han descripto discordancias progresivas asociadas a los limbos dorsales de estructuras contraccionales (Figura 2) (Ramos et al., 2011; Orts et al., 2012). En forma similar se describen discordancias progresivas asociadas a los términos basales de la Formación Collón Cura (Ramos et al., 2011) datados en 15-11 Ma (Mazzoni y Benvenuto, 1990). De esta manera se infiere el inicio de la exhumación de los Andes y sector Precordillerano asociado hacia ~21 Ma y su continuación hasta por lo menos 15 Ma.

3 Evolución pliocena a cuaternaria de los Andes entre 41º y 43.5ºS

Dos centros caldéricos pliocenos inferiores asociados a la efusión de ignimbritas y más localmente a lavas andesíticas se emplazan en el sector andino axial sobre la vertiente oriental de la cordillera (Figuras 1 y 2) (Tobal et al., 2012). Los productos de estos centros se encuentran

controlados por estructuras extensionales que desplazan decenas a centenas de metros a las rocas mesozoicas que componen su basamento. Estas fallas normales definen cuñas de sinrift de los productos basales de los mencionados centros indicando que su emplazamiento ha sido sinextensional (Tobal et al., 2012). Se interpreta dada su locación, que esa distención local se ha asociado a la relajación del cabalgameinto asociado al emplazamiento del batolito Patagónico en la región interna de la faja plegada y corrida (Figura 2). Productos de intraplaca han sido descritos para el Plioceno-Cuaternario cubriendo parcialmente la región del antepaís (Figura 1). De esta manera se visualiza un cambio drástico en los procesos magmáticos y deformacionales en el período que va de los 10 a los 6 Ma, entre los 41º y los 43.5ºS. Este cuadro de distensión de la cuña orogénica y emplazamiento de productos de origen volcánico en forma sincrónica, encuentra un punto de apoyo en los estudios recientes de Novara (2012). Este autor calcula a partir de cartas magnéticas la profundidad del punto de Curie realizando una serie de ventanas sobre las que calcula el espectro de potencias. La isoterma de Curie se encuentra diferencialmente ascendida en el sector descrito indicando un flujo térmico anómalo a nivel de la zona del retroarco actual. Esta zona se correlaciona con una amplia anomalía del geoide descrita por el mismo autor que estaría indicando una inyección del manto sublitosférico ante la ampliación de la cuña astenosférica al abandonarse un ciclo de subducción somera luego del período 21-11 Ma. Referencias Aragón, E.; A. Castro, Díaz-Alvarado, J.; Liu, D.-Y. 2012. The North

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Figura 2. Arriba: Propuesta de zona de subducción subhorizontal para los Andes Nordpatagónicos entre los 41º y 43.5ºS, que explica la expansión del arco a los 15 Ma, la reestructuración de la pendiente oriental andina, el levantamiento de la Precordillera y la formación de una cuenca de antepaís entre 21 y 11 Ma. Abajo: Propuesta de empinamiento de la zona de subducción en los últimos 6 Ma que explica el desarrollo de fallamiento extensional en el área axial andina, el desarrollo de magmatismo de intraplaca en el antepaís y el flujo calórico anómalo calculado a partir de datos magnéticos (modificado de Orts et al., 2012).

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