R. J. Pankhurst

Early evolution of the Proto-Andean margin of South America

From a detailed study of a 500 km transect in the Sierras Pampeanas, central-west Argentina, two pre-Silurian tectono-magmatic episodes are recognized and defined, each culminating in micro-continental collisions against the proto-Andean margin of Gondwana. The Pampean orogeny started in Early Cambrian time with short-lived subduction, indicated by ca. 535 Ma calc-alkaline granitoids. Following Pampean terrane collision, burial to granulite facies conditions (ca. 9 kbar) generated widespread migmatites and ca. 520 Ma highly peraluminous granites in the Eastern Sierras Pampeanas. After brief quiescence, a second major episode, the Famatinian orogeny, started with subduction ca. 490 Ma, forming a wide continental arc and ensialic backarc basin. This heralded the approach of Laurentia to Gondwana, during which the Precordillera terrane separated from the southern Appalachian region, finally colliding with Gondwana in Silurian–Devonian time.

Las Orogénesis del Paleozoico Inferior en el margen protoandino de América del Sur, Sierras Pampeanas, Argentina.

El margen proto-andino de Gondwana ha sido el escenario de al menos dos orogenesis desde el desmembramiento del supercontinente Rodinia al final del Neoprotrozoico, hasta el reagrupamiento de las masas continentales en Pangea al final del Carbonifero. Ambas orogenesis van precedidas de un periodo de apertura oceanica y sedimentacion en margenes pasivos y culminan en subduccion oceanica con desarrollo de arcos-magmaticos de tipo cordillerano y colision de tipo continente-continente. La primera, orogenesis Pampeana, tiene lugar en el Cambrico, en un intervalo de tiempo relativamente pequeno (535-520 Ma: etapas de subduccion-arco magmatico y colision), y culmina con la acrecion ortogonal de un pequeno terreno continental (terreno Pampeano) de naturaleza semiautoctona. Por el contrario, la orogenesis Famatiniana, tiene lugar en un periodo de tiempo mas dilatado, durante el Ordovicico y Silurico (499-435 Ma). Durante esta orogenesis tuvo lugar la acrecion de un terreno exotico a Gondwana, el terreno Precordillera (460 Ma). Este terreno esta constituido por un basamento grenvilliano (aprox. 1.1Ga) y una cubierta sedimentaria de plataforma carbonatada de edad Cambrico-Ordovicico. La acrecion al margen de Gondwana fue probablemente oblicua, y el margen oriental del terreno Precordillera fue afectado por fuerte deformacion y metamorfismo regional. El basamento de los cinturones andinos del Paleozoico Superior y Mesozoico situados al oeste de la Precordillera, parece estar constituido tambien por rocas metamorficas grenvillianas; con lo cual, gran parte de los Andes centrales entre los 26oS y 34oS se encuentra asentado sobre terrenos aloctonos. En cualquier caso, la paleogeografia de las masas continentales involucradas en la colision de los terrenos exoticos durante el Paleozoico Inferior no se conoce bien todavia.

Age, Sr and Nd-Isotope Systematics, and Origin of Two Fluorite Lodes, Sierras Pampeanas, Argentina

Fluorite mineralization at the La Nueva and Bubu mines yields Sm-Nd ages of 131 ± 22 and 117 ± 26 Ma, respectively. Thus, the mineralization most probably is related to a late Gondwanian (Lower Cretaceous) extensional and magmatic event that affected the Sierras Pampeanas basement during the opening of the Atlantic Ocean. Hydrothermal fluids involved in the formation of the fluorite probably were of meteoric origin, their isotopic composition (Sr and Nd) resulting largely from the incongruent dissolution of feldspars in the host porphyritic granites.