Las andesitas basálticas, dacitas y andesitas de alto-K de la Formación Cañadón Asfalto en el distrito Navidad son sub-alcalinas, metaluminosas y con afinidad calcoalcalina (Fig. 3.9 A, B, C). Las muestras analizadas presentan firmas geoquímicas características y/o similares a los basaltos de arco volcánico: Rb, Ba y Th enriquecidos respecto a los elementos HFS (Ta, Nb) y a las tierras raras livianas (LREE; p.ej. La y Ce), altos contenidos de elementos incompatibles, empobrecimiento en Y-Ti y anomalías de Nb-Ta (Fig. 3.10 A, B; Pearce, 1996). La relación La/Ta de las muestras de la UVA y UVB es mayor a 25, similar a las rocas de arco volcánico del sur de la Cordillera Andina (Hickey et al., 1986; Kay et al., 2005). Solo las rocas de la UVC en el depósito Loma de la Plata tienen relaciones La/Ta inferiores a 25, lo cual sugiere afinidades de intraplaca para los basaltos analizados de este depósito. Tendencias similares se observan en el diagrama de discriminación tectónica de la Figura 3.10 C.
Rapela et al. (2005) han documentado la migración hacia el oeste de los cinturones magmáticos mesozoicos de tipo I en el margen Proto-Pacífico de Gondwana. Esta migración evolucionó desde cinturones oblicuos dominados por rocas de composición félsica a intermedia que caracterizaban los últimos estadios de Gondwana, hacia los típicos arcos andinos de orientación N-S con abundantes rocas máficas. Las evidencias de esta migración son: a) la edad Triásico Tardío (221 ± 2 a 202 ± 2 Ma; Pankhurst et al., 1993) y la orientación NO-SE del Batolito de la Patagonia Central (Fig. 2.1, capítulo II), b) la edad Jurásico Inferior (185 ± 2 a 181 ± 2 Ma; Rapela et al, 2005) y la orientación NNO- SSE del Batolito Subcordillerano (Fig. 2.1, capítulo II) y c) la orientación N-S del Batolito Patagónico en la región de la Patagonia Norte (Fig. 2.1, capítulo II) cuyas rocas más antiguas son del Jurásico Superior (González Díaz, 1982; Rapela y Kay, 1988; Bruce et al.,
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1991; Martin et al., 2001; Suarez y de la Cruz, 2001, Rolando et al., 2002). Estos cinturones rocosos indican la migración en el sentido de las agujas del reloj de los arcos magmáticos y de la zona de subducción en el margen proto-Pacífico del SO de Gondwana, que comenzó antes de la ruptura inicial en el Jurásico temprano (~180 Ma;
Storey, 1995).
En este contexto, las edades (173 ± 1,9 Ma y 170,8 ± 3 Ma) obtenidas para las rocas volcánicas de la Formación Cañadón Asfalto en el depocentro Navidad coinciden con un período de cese de la actividad plutónica hacia el oeste, probablemente vinculado a extensión de la corteza y al desarrollo de cuencas continentales (Silva Nieto et al., 2007; Klinger et al., 2011; Figari et al., 2015). El magmatismo de composición andesita basáltica, andesita a dacita de alto K y la presencia de peperitas y otras facies volcánicas que resultan de la interacción magma-sedimentos (hialoclastitas) en la secuencia volcano-sedimentaria jurásica, son evidencias de un ambiente relacionado a rift. De acuerdo a Rapela et al. (2005) estas volcanitas se formaron en un ambiente de retroarco, en un período de retroceso diferencial de la zona de subducción (diferential roll back subduction) que produjo un régimen tectónico transtensional y la rotación del arco magmático en sentido horario. Según estos autores esta hipótesis explicaría los 650 km de migración hacia el SO del magmatismo entre los episodios V1 y V3. Estudios paleomagnéticos (Somoza et al., 2008), estructurales y palinspásticos (Japas et al., 2013) también sugieren una rotación en sentido horario de Patagonia entre el Jurásico Inferior y el Superior.
La geoquímica de arco observada en las rocas volcánicas de Navidad podría ser heredada y explicada por asimilación de rocas de la corteza en los magmas jurásicos. La anomalía negativa de Nb (Ta) puede ser adquirida en suites toleíticas relacionadas a
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ambientes de rift por asimilación de corteza continental superior. La mayoría de las rocas en la corteza continental están enriquecidas en Rb, Ba, Th, K y LREE pero empobrecidas en el elemento incompatible Nb. Por lo tanto, la asimilación de corteza superior en un magma carente de la anomalía negativa de Nb (p. ej. típicos magmas toleíticos relacionados a ambientes de rift volcánico y pulsos menores con características tipo OIB) genera enriquecimientos distintivos de Rb, Ba, Th, K y LREE, pero no de Nb o Ta, dando lugar a patrones en los diagramas de multi-elementos normalizados con fuertes anomalías negativas de Nb (Ta). Esta hibridización de los magmas también queda evidenciada por la presencia de xenolitos en la UVB, xenocristales de cuarzo en las UVA y UVC (asimilación y/o mezcla) y xenocristales de circón (asimilación) (así como los datos isotópicos de Sr, Nd que se analizan en la siguiente sección). Estas características se presentan en muchos basaltos continentales, tales como Karoo (Jourdan et al., 2007) y la Provincia Magmática de Atlántico Central (Merle et al., 2014).
El bajo contenido de Ni (3,4 a 71,8 ppm) y Cr (02/05 a 10/26 ppm; Tabla 3.3) en las rocas de la Formación Cañadón Asfalto también indica que los magmas son muy diferentes a los fundidos derivados de un manto primitivo y fortalece la hipótesis de la evolución a través de la cristalización fraccionada y de la asimilación de la corteza.
Las rocas analizadas de la Formación Cañadón Asfalto junto con las rocas volcánicas de las formaciones Lonco Trapial, Bajo Pobre y Cañadón Huemules (Fig. 2.1, capítulo II), constituyen las rocas máficas e intermedias cogenéticas y subordinadas de la Provincia Magmática Chon Aike, una de las mayores provincias riolíticas del mundo (Pankhurst et al., 2000). Por tal motivo, el siguiente análisis ofrece una comparación entre las rocas volcánicas del Jurásico de la región del distrito Navidad con las rocas
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volcánicas menos diferenciadas de esta provincia: las coladas andesíticas de la Formación Lonco Trapial (Dejonghe et al., 2002) y las andesitas, ignimbritas y rocas porfíricas de composición andesítica a dacítica de la Formación Bajo Pobre (Pankhurts y Rapela, 1995; Jovic, 2009; Guido et al., 2006; Permuy Vidal, 2014).
Las rocas volcánicas de las formaciones de Lonco Trapial y Bajo Pobre tienen contenidos de SiO2 y K2O similares a las rocas analizadas de la Formación Cañadón
Asfalto (Fig. 3.10 C). En el diagrama Hf-Th-Ta, la mayoría de las muestras de las 3 formaciones se ubican en el campo de basalto de arco (Fig. 3.11 C). Sin embargo, algunas muestras de la Formación Lonco Trapial y las muestras de la UVC extraídas del depósito de Loma de la Plata se desvían hacia el campo de los basaltos de intraplaca (Fig. 3.11 C). En la Antártida, los miembros finales de basaltos jurásicos formados en el retroarco fueron subdivididos en tres grupos geoquímicos en base a la abundancia de elementos traza: toleíticos de arco islándico, basaltos tipo MORB enriquecidos y basaltos calcoalcalinos (Storey et al., 1992; Wever y Storey, 1992). Este es también probablemente el caso de las rocas volcánicas de las formaciones Lonco Trapial y Cañadón Asfalto, con unidades basálticas toleíticas y enriquecidas.
Los elementos traza y ETR de estas tres formaciones muestran patrones similares, característicos de ambientes de arco volcánico (Fig. 3.13 A, B). Reflejan, además, una fuente de manto enriquecida con elementos litófilos de gran radio iónico (LILE - Cs, K, Rb, Sr, Ba), Th y a menudo también en ETRL (p.ej. La, Ce). Una disminución relativa de los elemento HFS (p.ej. Nb, Ta, Zr) y de Ti es también evidente. Los patrones de los ETRM y ETRP son relativamente horizontales y junto con las anomalías negativas de Eu en todas las unidades volcánicas sugieren fraccionamiento de anfíbol, plagioclasa y
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piroxeno. A pesar de los patrones de elementos traza similares, los contenidos de ETRL (La, Sm) en las rocas volcánicas de Navidad son 2-3 veces mayores que los
Figura 3.13. A) Comparación de los contenidos de elementos traza en rocas volcánicas de la Formación Cañadón Asfalto del distrito Navidad (este trabajo) con otras volcanitas jurásicas de la Patagonia normalizados a N-MORB (Sun y McDonough, 1989) y B) a condrito. El campo para la Formación Bajo Pobre según Pankhurst y Rapela (1995), Guido et al. (2006), Jovic (2009) y Permuy Vidal (2014). El campo de la Formación Lonco Trapial según Dejonghe et al. (2002).
presentes en las formaciones Bajo Pobre y Lonco Trapial (Fig. 3.13 B). Tales anomalías, sin embargo, también pueden ser características de ambientes de subducción a través de asimilación de corteza (Arndt y Jenner, 1986; Sun et al., 1989; Green et al., 2000). No obstante, los mayores contenidos de ETRL están en las rocas de la UVA (andesitas basálticas de alto K) con los valores de LOI más altos, lo cual sugiere enriquecimiento por procesos hidrotermales.
Las anomalías positivas de Pb (desde 4.8 a 36 ppm) en las muestras de las formaciones Cañadón Asfalto y Lonco Trapial sugieren asimilación-contaminación con corteza superior. Los contenidos de Pb muy altos en dos muestras analizadas de la Formación Cañadón Asfalto (162 y 914 ppm Pb, muestras VE-475 y LG447; Tabla 3.2), podrían obedecer a la incorporación de este elemento por actividad hidrotermal, dado
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que estas muestras también tienen valores de LOI muy altos. La información geoquímica publicada de la Formación Bajo Pobre no incluye contenidos de Pb.