La historía geodinámica del ciclo famatiniano basada en el registros geológico entre las latitudes 27º y 33º S, Argentina

OTAMENDI J. E.; CRISTOFOLINI, E.A.; MOROSINI, A.F.,; ARMAS M. P.; TIBALDI A.M.; CAMILLETTI G.C.

Congreso; XXI Congreso Geológico Argentino; 2022

Asociación Geológica Argentina - Universidad Nacional San Juan Bosco

La idea de un ciclotectono-sedimentario del Paleozoico Inferior llamado Famatiniano fue propuestapor Aceñolaza y Toselli (1976). Años más tarde, estos investigadores lleganrona la conclusión que la expresión determinante del ciclo Famatiniano era un arcomagmático desarrollado en un borde de placas destructivo (Aceñolaza y Toselli1988). El primer modelo geodinámico del ciclo Famatiniano es propuesto por Mannheim(1993). Al mismo tiempo comienza a tomar forma la idea que un orógeno denaturaleza colisional debió interferir en el desarrollo del arco magmáticoFamatiniano (Dalla Salda et al. 1992, Benedetto 1993). A partir de estostrabajos pioneros comenzó la etapa de investigaciones enfocadas en diferentesaspectos del arco magmático y del orógeno Famatiniano. Los resultadosalcanzados en el último cuarto de siglo, en la transición entre los siglos XX yXXI, han aportado el conocimiento suficiente como para presentar la historiageodinámica del ciclo Famatiniano. El modelo evolutivo debe explicar elnacimiento, el desarrollo y el cierre del ciclo Famatiniano. Además debecontener los rasgos geológicos fundamentales de las unidadeslito-estratigráficas generadas y/o retrabajadas durante el ciclo Famatiniano.Las características más importantes a considerar son: 1) las rocas más antiguasson (meta)sedimentarias depositadas en el Cámbrico medio a superior y derivadasdel reciclado del orógeno Pampeano (Collo et al. 2009, Perón Orrillo et al. 2019); 2) entre el limiteCámbrico ? Ordovícico y el Ordovícico medio se depositan sucesionessedimentarias marinas (Esteban 1993, Astini 1998); 3) el volcanismointerdigitado con sucesiones volcano-sedimentarias  aparece en el Tremadociano y se entiendehasta Darriwiliano temprano (Mángano et al. 2003); 4) el plutonismo segenera durante unos 20 My (491 ? 467 Ma) y tiene un evento de actividad intensaentre los 474 y 467 Ma (Ducea et al. 2017; Rapela et al. 2018);5) a lo largo del cinturón plutónico la construcción del batolito generó lacorteza del arco magmático y dejó sólo vestigios aislados de la secuenciaslito-estratigráficas previas al estadio de arco; 6) un cinturón de secuenciasmetasedimentarias, muchas de ellas metamorfizadas en un ambiente de altogradiente geotérmico, se extiende a lo largo del flanco oriental del cinturónplutónico, y se interpreta como un retro-arco que nunca alcanzo el desarrollode corteza oceánica (Mannheim 1993); 7) ambos, el cinturón plutónico que defineel arco magmático y las secuencias metasedimentarias que aparecen como unretro-arco están exhumados de manera diferencial; 8) a lo largo un perfilmeridional, que sigue el eje regional del cinturón Famatiniano, laspaleo-profundidad de exhumación de rocas ordovícicas aumenta hacia el sur; 8)entre las latitudes 26° y 27° Sur se encuentra una inflexión depaleo-profundidades de las secuencias paleozoicas, este rasgo de primer ordencoincide con el límites de las provincias geológicas Puna, Cordillera Orientaly Sierras Subandinas hacía el norte y Sierras Pampeanas al sur;  9) en el segmento de las Sierras Pampeanas(28° ? 33° Lat. Sur) la corteza paleozoica experimentó un proceso prolongado dedeformación convergente que produjo un acortamiento tectónico notable(Christiansen et al. 2019); 10) las fajas de cizalla, que en gran medidaacomodaron el proceso de acortamiento tectónico, registran un historia continuade enfriamiento (y levantamiento) entre el Ordovícico medio y el Devónico inferior(Martino 1993, Höckenreiner et al. 2003, entre otros); 11) a las mismaslatitudes, una sección plutónica y profunda del arco Famatiniano se encuentraflanqueando la zona de sutura entre el arco Famatiniano y el terrenoCuyania/Precordillera (Cristofolini et al. 2014); y 12) todo ante-arcoFamatiniano se perdió durante la compresión tectónica (Astini y Dávila 2004).En base de los datos disponibles, la evolución geodinámica del Famatinianopuede integrarse en un ciclo desde el nacimiento y crecimiento de un arcomagmático, el desarrollo de un sistema orogénico, y hasta el cierre de lahistoria geológica paleozoica. Espacialmente, el ciclo Famatiniano debióinstalarse al oeste (posición geográfica actual) del orógeno Pampeano, en uncontexto de transición entre ambientes desde continental marginal a marinoprofundo (Perón Orrillo et al. 2019). Temporalmente, las edades decristalización de circones plutónicos y el registro volcánico sin-sedimentario sugierenque la columna magmática generada sobre una zona de subducción había tomadoforma en el Tremadociano temprano (483 ± 2 Ma, ver Rapela et al. 2018).La actividad magmática es un episodio continuo de unos 20 My que alcanzó suclímax alrededor de los 470 Ma. Entre los 470 y los 464 Ma el margen pasivo deuna micro-placa continental (Cuyania/Precordillera) llegó a la trincheraoceánica del margen destructivo que enfrentaba el arco Famatiniano (Astini yDávila 2004). Este evento desactivo el magmatismo de subducción y desencadenoel inicio de un orógeno colisional. La colisión de la micro-placaCuyania/Precordillera produjo una indentación sobre el proto-margen de Gondwanacondicionando el estilo de deformación del orógeno, de modo que la exhumación yel acortamiento fueron variables a distintas latitudes (Christiansen et al.2019). Por esta razón, tanto los vectores de deslizamiento calculados con laspaleo-presiones como las disposiciones de las principales zonas de cizalla,cambian a lo largo del margen adaptándose a la forma del indentador. En elDevónico inferior, quizás por una reorganización de las placas tectónicas, lamicro-placa de Cuyania/Precordillera declina su convergencia contra el orógenoFamatiniano, el orógeno Famatiniano, después de unos 70 My de crecimiento ydesarrollo, entra en un estadio de colapso. La litosfera se estira, adelgaza, ygatilla la fusión del manto superior y la corteza inferior, generando unplutonismo (granitoides) post-orogénico. Las rocas cristalizadas y deformadasdurante el ciclo Famatiniano, hoy expuestas en la región del Sistema deFamatina y las Sierras Pampeanas, comienzan a ser cubiertas por depósitossedimentarios continentales en algún momento del Carbonífero (¿Pensylvanniano?),después de permanecer como un área positiva unos 100 My.