Early Cambrian U-Pb zircon age and Hf-Isotope data from the Guasayán pluton, Sierras Pampeanas, Argentina: implications for the northwestern boundary of the Pampean arc

Abstract

An Early Cambrian pluton, known as the Guasayán pluton, has been identified in the central area of Sierra de Guasayán, northwestern Argentina. A U-Pb zircon Concordia age of 533±4 Ma was obtained by LA-MC-ICP-MS and represents the first report of robustly dated Early Cambrian magmatism for the northwestern Sierras Pampeanas. The pluton was emplaced in low-grade metasedimentary rocks and its magmatic assemblage consists of K-feldspar (phenocrysts)+plagioclase+quartz+biotite, with zircon, apatite, ilmenite, magnetite and monazite as accessory minerals. Geochemically, the granitic rock is a metaluminous subalkaline felsic granodiorite with SiO<SUB>2</SUB>=69.24%, Na<SUB>2</SUB>O+K<SUB>2</SUB>O=7.08%, CaO=2.45%, Na<SUB>2</SUB>O/ K<SUB>2</SUB>O=0.71 and FeO/MgO=3.58%. Rare earth element patterns show moderate slope (La<SUB>N</SUB>/Yb<SUB>N</SUB>=8.05) with a slightly negative Eu anomalies (Eu/Eu*=0.76). We report the first <i>in situ</i> Hf isotopes data (ε<SUB>Hft</SUB>=-0.12 to-4.76) from crystallized zircons in the Early Cambrian granites of the Sierras Pampeanas, helping to constrain the magma source and enabling comparison with other Pampean granites. The Guasayán pluton might provide a link between Early Cambrian magmatism of the central Sierras Pampeanas and that of the Eastern Cordillera, contributing to define the western boundary of the Pampean paleo-arc.

Un plutón de edad Cámbrica temprana, conocido como plutón Guasayán, ha sido identificado en el área central de la sierra de Guasayán, noroeste de Argentina. Una edad U-Pb en concordia de 533±4 Ma fue obtenida en circones mediante LA-MC-ICP-MS. Esta edad representa el primer reporte de magmatismo Cámbrico temprano para el noroeste de las Sierras Pampeanas. El mismo está emplazado en rocas metasedimentarias de bajo grado y se caracteriza por una asociación magmática de K-feldespato fenocristales)+plagioclasa+cuarzo+biotita, con circón, apatita, ilmenita, magnetita y monacita como minerales accesorios. Geoquímicamente, la roca granítica se clasifica como una granodiorita félsica metaluminosa subalcalina con contenidos de SiO<SUB>2</SUB>=69,24%, Na<SUB>2</SUB>O+K<SUB>2</SUB>O=7,08%, CaO=2,45% y relaciones de Na<SUB>2</SUB>O/K<SUB>2</SUB>O=0,71 y FeO/MgO=3,58%. Los patrones de elementos de tierras rara muestran una pendiente moderada (La<SUB>N</SUB>/Yb<SUB>N</SUB>=8,05) con una ligera anomalía negativa de Eu (Eu/Eu*=0,76). Nosotros reportamos los primeros datos <i>in situ</i> de isótopos de Hf (ε<SUB>Hft</SUB>=-0,12 a -4,76) para circones cristalizados en granitos del Cámbrico temprano de Sierras Pampeanas, lo que aporta información crítica sobre la fuente de los magmas, permitiendo la comparación con otros granitos pampeanos. El plutón Guasayán podría proveer el enlace entre el magmatismo del Cámbrico temprano del sector central de las Sierras Pampeanas y aquel de la cordillera Oriental, contribuyendio a definir el límite occidental del paleoarco Pampeano.