Un modelo alternativo para el origen de la gran provincia ígnea silícea de Chon Aike

CESAR NAVARRETE; GUIDO GIANNI; SANTIAGO TASSARA; JEREMIAS LIKERMAN; GABRIELA MASSAFERRO; CLAUDIA ZAFFARANA; MARCELO MÁRQUEZ; BELEN LASTRA; MAXIMILIANO PEREZ FRASETTE; ERIC FERREIRA

Bahía Blanca

Congreso; XIV Minmet-V PIMMA; 2023

Universidad Nacional del Sur

La historia geológica jurásica de Gondwana estuvo influenciadapor una intensa actividad tectono-magmáticaque dio origen a tres grandes provincias ígneas. Dos deellas máficas, conocidas como Karoo y Ferrar, ubicadas enel sur de África, la porción oriental de la Antártida y zonasaledañas. La tercera, ubicada en la Patagonia, penínsulaAntártica y en el terreno de Elsworth-Whitmore (Fig. 1),se compone de rocas predominantemente félsicas, rasgoque permite definirla como una gran provincia ígnea silícea.El origen de esta provincia, conocida como Chon Aike,ha sido y continúa siendo un tópico altamente debatido.Datos isotópicos y geoquímicos permitieron postular unorigen ligado a la fusión de las porciones basales de la cortezacontinental del sudoeste de Gondwana. De acuerdo aPankhurst y Rapela (1995), la fusión se habría desencadenadocomo consecuencia de la intensa extensión litosféricaque afectó a gran parte del supercontinente, favorecidapor una mayor propensión a la fusión parcial de la cortezadel extremo sudoeste de Gondwana en relación a zonasmás internas del supercontinente. Para estos autores, elgran volumen de magmas riolíticos provino de la re-fusiónde cuerpos intrusivos andesítico-basálticos previamentegenerados por la fusión cortical, invocando así dos procesosde fusión parcial. Para Riley et al. (2001), la fusión corticalestuvo vinculada a la presencia de plumas mantélicas,las que fundieron la base de la corteza y generaron fundidosparciales andesíticos y dacíticos, que luego evolucionaronpor cristalización fraccionada y asimilación de cortezaen su ascenso. De acuerdo a estos autores, la total inexistenciade magmas mantélicos primitivos, aspecto comúnen ambientes ligados a plumas mantélicas, se debió a queel gran volumen de magmas corticales impidió el ascensode magmas mantélicos debido a su densidad. Nuevas evidenciasisotópicas reafirman el origen cortical para el granvolumen de magmas ácidos e intermedios de esta provinciamagmática, los que indican además una amplia participaciónde rocas metasedimentarias y la necesidad de unafuente de calor (p.ej., Seitz et al. 2018). La vinculación espacio-temporal con las dos provincias magmáticas máficasligadas a la Pluma Mantélica del Karoo, reforzó la idea deun origen relacionado con esta anomalía térmica, la cualhabría impactado entre el extremo sureste de Sudáfrica y el borde norte de la Antártida Oriental, en sectores próximosal punto triple de Weddell. Además de las notablesdiferencias composicionales, una de las características quedistinguen a Chon Aike de Karoo y Ferrar es su rango temporal.Tanto Karoo como Ferrar registraron una actividadmagmática de ~10 millones de años, mientras que ChonAike posee un registro de aproximadamente 43 millonesde años. Esto fue explicado por Navarrete et al. (2019)como el efecto de la succión dinámica de la cabeza de lapluma desde el punto triple de Weddell hacia la Patagonia,ejercida por el restablecimiento de la subducción en elsudoeste de Gondwana, luego de un episodio de subducciónhorizontal. Esta teoría también explicaba satisfactoriamenteel rejuvenecimiento del magmatismo, desde el este-noreste de la Patagonia hacia el extremo sudoeste (p.ej.,Pankhurst et al., 2000). Sin embargo, la creciente base dedatos geocronológicos indica que la actividad magmáticade Chon Aike comenzó antes que Karoo y Ferrar (Fig. 1), locual no concuerda con el impacto de la anomalía térmicay su posterior migración hacia el sudoeste. Asimismo, esampliamente conocido que el magmatismo vinculado aplumas mantélicas se caracteriza por grandes volúmenesde magmas máficos y subordinadas cantidades de rocasfélsicas, lo que no es compatible con la composición predominantementeriolítica de Chon Aike. Recientemente Bastíaset al. (2021) propusieron que el magmatismo de ChonAike estuvo ligado a un episodio de subducción horizontaljurásico, extendiendo temporalmente el evento postuladopor Navarrete et al. (2019) para el Triásico Tardío-JurásicoTemprano. Sin embargo, el intenso régimen extensionalque afectó al sudoeste de Gondwana no es consistente conun ambiente de subducción horizontal, como así tampocola signatura geoquímica de gran parte de la provincia; locual pone de manifiesto que la génesis de esta gran provinciaígnea silícea debe seguir siendo explorada. En estesentido, nuevos datos geofísicos, geoquímicos, isotópicosy de modelados numéricos, sumados a la reinterpretaciónde la gran base de datos geoquímicos y geocronológicosdisponible, permiten proponer un modelo alternativo parasu origen, el cual involucra la fusión de corteza máfica ymetasedimentos de una naturaleza no considerada hastael momento. Este modelo concilia los datos existentes yanula las inconsistencias que aún perduran sobre el origende esta gran provincia ígnea silícea emplazada en una cortezacontinental extensionalmente adelgazada en momentosprevios al desmembramiento de Gondwana.BIBLIOGRAFÍABastías, J., Spikings, R., Riley, T., Ulianov, A., Grunow, A., Chiaradia,M. y Hervé, F. 2021. A revised interpretation of the Chon Aikemagmatic province: Active margin origin and implications forthe opening of the Weddel Sea. Lithos 386-387: 106013.Navarrete, C., Gianni, G., Encinas, A., Márquez, M., Kamerbeek, Y.,Valle, N. y Folguera, A. 2019. Upper Triassic to Middle Jurassicgeodynamic evolution of southwestern Gondwana: from a largeflat-slab to a mantle plume suction in a rollback subduction setting.Earth-Science Reviews 194: 125?159.Pankhurst, R.J. y Rapela, C.W. 1995. Production of Jurassic Rhyoliteby Anatexis of the lower Crust of Patagonia. Earth and PlanetaryScience Letters 134: 23?36.Pankhurst, R., Riley, T.R., Fanning, C.M. y Kelley, S. 2000. Episodicsilicic volcanism in Patagonia and the Antarctic Peninsula: chronologyof magmatism associated with the break-up of Gondwana.Journal of Petrology 41: 605?625.Riley, T., Leat, P., Pankhurst, R. y Harris, C. 2001. Origins of largevolume rhyolitic volcanism in the Antarctic Peninsula and Patagoniaby crustal melting. Journal of Petrology 42: 1043?1065.Seitz, S. y Putlitz, B., Baumgartner, L.P., Bouvier, A.-S. 2018. Therole of crustal melting in the formation of rhyolites: constraintsfrom SIMS oxygen isotope data (Chon Aike Province, Patagonia,Argentina). American Mineralogist 103: 2011?2027.