Geochronology and petrochemistry of Late Cretaceous-(?)Paleogene volcanic sequences from the eastern central Patagonian Cordillera (45°-45°40'S) Translated title: Geocronología y petroquímica de sucesiones volcánicas del Cretácico Superior-¿Paleógeno? del este de la Cordillera Patagónica oriental (45°15’-45°40’S)

Abstract

In the eastern part of the central Patagonian Cordillera (45°15’-45°40’S), northeast of the town of Coihaique, the chronology of volcanic sequences are documented by detailed field work and twelve new K-Ar dates that have established their Late Cretaceous-(?)Paleogene age. The oldest sequence corresponds to the rhyolitic and rhyodacitic domes of the Casa de Piedra Volcanic Complex, of Campanian age, which were emplaced on volcanic rocks of the Aptian-(?) Albian Divisadero Formation. The plagioclase and two pyroxenes andesitic to dacitic lavas of the El Toro Formation and the basalts from Morro Negro have a similar Maastritchian age. However, dacitic lavas with chemical signature similar to that of El Toro Formation crop out below the Morro Negro sequence showing that the basalts were the latest erupted lavas. Petrologic and geochemical data are used to characterize the three volcanic episodes. The Casa de Piedra volcanic rocks and the andesitic to dacitic lavas of the El Toro Formation have the mineralogy and geochemical signature of subduction-related magmas: enrichment in light rare earth elements (LREE), highly incompatible elements (Rb, Th, U and K), and strong depletion in Nb-Ta. Basalts from Morro Negro show distinct REE and multi-element patterns. Their geochemical signature is similar to that of the Murta Quaternary basalts, inferred to be related to slab window opening, but distinct from that of the Eocene Balmaceda basalts, more akin to within-plate volcanism

Translated abstract

En la zona oriental de la Cordillera Patagónica central (45°15’-45°40’S), al noreste de la ciudad de Coihaique, trabajos detallados de campo y doce nuevas edades K-Ar han permitido documentar la cronología de las sucesiones volcánicas y establecer su edad del Cretácico Superior-¿Paleógeno? La unidad más antigua corresponde a domos riolíticos y riodacíticos del Complejo Volcánico Casa de Piedra, de edad campaniana, que fueron emplazados sobre rocas volcánicas de la Formación Divisadero, del Aptiano-¿Albiano? Las lavas andesíticas a dacíticas de plagioclasa y dos piroxenos de la Formación El Toro y los basaltos de Morro Negro, tienen edades del Maastrichtiano. Sin embargo, lavas dacíticas con una firma química similar a la de la Formación El Toro afloran topográficamente debajo de los basaltos de Morro Negro, indicando que estas son las lavas más jóvenes de estas tres asociaciones volcánicas. Datos petrológicos y geoquímicos permiten caracterizar los tres episodiosvolcánicos. Las rocas del Complejo Volcánico Casa de Piedra y las andesitas-dacitas de la Formación El Toro tienen la mineralogía y las características geoquímicas de magmas asociados a subducción: fuerte enriquecimiento en Tierras Raras livianas (LREE) y elementos altamente incompatibles (Rb, Th, U y K), y anomalía negativa en Nb-Ta. Los basaltos de Morro Negro muestran un patrón diferente en los diagramas de Tierras Raras y multi-elementos. Sus características geoquímicas se asemejan a los basaltos cuaternarios de Murta, considerados como relacionados con la apertura de una ventana astenosférica, y los diferencian de las de los basaltos eocenos de Balmaceda, más parecidos a lavas de tipo intraplaca