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Magmatic characteristics of the Paleocene Cerro Nevazón region and other Late Cretaceous to Early Tertiary calc-alkaline subvolcanic to plutonic units in the Neuquén Andes, Argentina

2003; Elsevier BV; Volume: 16; Issue: 5 Linguagem: Espanhol

10.1016/s0895-9811(03)00103-2

1873-0647

Marta Franchini, Leopoldo López‐Escobar, Isidoro Bernardo Abel Schalamuk, Lawrence D. Meinert,

earthquake and tectonic studies

Voluminous Late Cretaceous–Early Tertiary calc-alkaline magmatism in the northwest part of the Neuquén province, Argentina, is characterized by a NS-trending belt of olivine basalt-augitic andesite volcanic and amphibole-rich diorite subvolcanic facies that were grouped in the Neuquén-Mendoza volcanic province. Of samples associated with skarn mineralization in the Cerro Nevazón area, two were dated by K/Ar in amphibole and one by Ar/Ar in plagioclase; together, they yield ages between 60.1±1.6 and 56.0±1.7 Ma. The igneous rocks contain normally zoned plagioclase (64–74%), amphibole (magnesiohastingsite and edenite; 15–20%), biotite (5–10%), quartz (4–18%), minor enstatite–ferrosilite (Wo2.5–3En71–73Fs24–25), and augite (Wo42–43En42–43Fs14–15), with accessory magnetite, minor ilmenite, apatite, sphene, and traces of zircon. The fractionation of calcic plagioclase+olivine+pyroxene±magnetite±ilmenite is responsible for the evolution of the parental magmas, which originated in approximately 10% melting of a mantle source contaminated by fluids from the oceanic subducted lithosphere, with sparse or no residual garnet. The gabbro rare earth element patterns are similar to those of the Antuco volcano (37°25′S) and other Quaternary basaltic rocks from the southern volcanic zone (CSVZ) of the Andes (37–41°5′S) emplaced in a relatively thin continental crust (≈30 km). Although the Cerro Nevazón granitoids share some geochemical signatures with the Paleogene Caicayén igneous units, also located in the northwestern region of Neuquén, they have different evolutionary styles, as expressed by the lack of amphibole fractionation and less Cs enrichment in the Caicayén rocks. With similar SiO2 contents, the Upper Cretaceous–Paleocene Campana Mahuida subvolcanic rocks from the same region are richer in incompatible trace elements (K, Rb, Sr, Ba, Nb, La, Ce, Yb, Th, and U) than either the Nevazón or Caicayén units, which suggests that their parental magmas were contaminated with crustal material. The low Fe2O3/FeO ratios in the Nevazón igneous rocks, combined with the presence of ilmenite in most rocks and the low Mg/(Mg+Fe+2) ratios in mafic minerals, suggest that the Nevazón magmas evolved under more reduced conditions than did the Caicayén or Campana Mahuida magmas. El magmatismo del Cretácico superior–Terciario inferior en el NO de la provincia del Neuquén, Argentina, se caracteriza por un cinturón NS de rocas ı́gneas que varı́an desde diques y aglomerados volcánicos de basaltos olivı́nicos y andesitas augı́ticas al oeste de la Cordillera del Viento, a stocks, lacolitos, filones capa y diques de dioritas ricas en anfı́bol al este de la facies extrusiva. Tres muestras asociadas a mineralizaciones en skarns en el área del Cerro Nevazón fueron datadas, arrojando edades comprendidas entre 60,1±1,6 y 56,0±1,7 Ma (K/Ar en anfı́bol y Ar/Ar en plagioclasa). Estas rocas ı́gneas contienen plagioclasa con zonación normal (64–74%), anfı́bol (magnesiohastingsita y edenita; 15–20%), biotita (5–10%), cuarzo (4–18%), enstatita–ferrosilita (Wo2.5–3En71–73Fs24–25), y augita (Wo42–43En42–43Fs14–15), con magnetita accesoria, cantidades menores de ilmenita, apatita, esfena, y trazas de zircón. El fraccionamiento de plagioclasa cálcica+olivino+piroxeno±magnetita±ilmenita serı́a responsable de la evolución de los magmas parentales que se habrı́an originado a partir del 10% de fusión de una fuente mantélica contaminada con fluidos provenientes de la litósfera oceánica subductada, con escaso o sin granate residual. Los contendios de ETR en estas rocas son similares a las rocas del volcán Antuco (37°25′S) y otras rocas basálticas cuaternarias del sector CSVZ de los Andes (37–41°5′S), emplazadas en una corteza contiental delgada (≈30 km). Si bien las rocas subvolcánicas del Cerro Nevazón tienen similitudes geoquı́micas con las rocas ı́gneas del Cerro Caicayén, también del arco volcánico Paleógeno del NO de Neuquén, presentan estilos evolutivos diferentes. Estas diferencias se manifiestan en la ausencia del fraccionamiento del anfı́bol en las rocas subvolcánicas del Cerro Nevazón y el enriquecimiento en Cs en las rocas de Caicayén. Para contenidos de SiO2 similares, los intrusivos de Campana Mahuida del arco magmático del Cretácico Superior-Paleoceno, de la misma región, son más ricos en elementos incompatibles (K, Rb, Sr, Ba, Nb, La, Ce, Yb, Th, y U) que las rocas ı́gneas Paleógenas de los cerros Nevazón y Caicayén, sugiriendo que sus magmas parentales fueron contaminados con material cortical. La razón Fe2O3/FeO más baja en las rocas ı́gneas del Cerro Nevazón, junto con la presencia de ilmenita en la mayorı́a de las rocas y las bajas razones Mg/(Mg+Fe+2) en algunos máficos, sugieren que los magmas de Nevazón evolucionaron bajo condiciones más reductoras que los magmas de Caicayén y Campana Mahuida.