Petrology of continental pyroclastic and epiclastic sequences in the Chubut Group (Cretaceous): Los Altares-Las Plumas area, Chubut, Patagonia Argentina

Abstract

Las sucesiones volcaniclásticas de la Formación Cerro Barcino (Grupo Chubut, Aptiano-Cenomaniano), afloran en ambas márgenes del río Chubut con 200 m de espesor. Los miembros medio: Cerro Castaño (sineruptivo, 90 m) y superior, Las Plumas (intereruptivo, 110 m) son descritos con el mapeo fotogeológico, estudios de campo y laboratorio (mineralógico, petrográfico y geoquímico). Las paleocorrientes se orientan hacia el noreste (Cerro Castaño) y hacia el norte (Las Plumas). Se ha reconocido, por primera vez, un límite erosivo en la base del Miembro Las Plumas. Las rocas piroclásticas presentan vitroclastos planares, curviplanares, ramificados y en forma de Y, y pumicitas fibrosas. Los depósitos epiclásticos incluyen fragmentos de tobas vítreas, con pigmentación hematítica (Las Plumas). Los vitroclastos están alterados, por procesos diagenéticos, a arcillas (esmectita y rara illita) o a zeolitas. En el Miembro Cerro Castaño predomina analcima, asociada a clinoptilolita, mientras que en el Miembro Las Plumas la clinoptilolita se asocia a analcima y mordenita. La sedimentación piroclástica (lluvias de cenizas) ocurrió en extensas llanuras onduladas, donde había discretos canales arenosos. En la base del Miembro Las Plumas, la aparición de valles amplios poco profundos, por los cuales corrieron ríos entrelazados que depositaron conglomerados y areniscas, está relacionada a actividad tectónica-climática. Las erupciones fueron del tipo magmático explosivo y los intensos procesos de fragmentación estuvieron relacionados a magmas viscosos, ricos en volátiles de composición riolítica-dacítica. La abundancia de vitroclastos planares, curviplanares y ramificados finos, sugieren que el centro explosivo se localizaba a una distancia aproximada de 500 km probablemente hacia el oeste.

The volcaniclastic successions of the Cerro Barcino Formation (Chubut Group), of Aptian-Cenomanian age, crop out on both margins of the Chubut River with a thickness of 200 m. The Middle Member Cerro Castaño (syneruptive, 90 m) and the Upper Member, Las Plumas (intereruptive, 110 m) are described on the basis of photogeological mapping, sections, and mineralogical, petrographical and geochemical analysis. Paleocurrents are directed to the northeast (Cerro Castaño) or north (Las Plumas). An erosive boundary, located at the base of the Las Plumas Member, is reported for the first time in this contribution The pyroclastic rocks are composed, of planar, curviplanar, branching, Y-shaped shards and fibrous pumice fragments. The volcanogenic sedimentary deposits also include, vitric fragments with hematitic pigmentation (Las Plumas). Due to diagenetic processes, the glass fragments are replaced by clay minerals (smectites and scarce illite) and zeolites which also appear as cementing material. Within the Cerro Castaño Member, analcime prevails assembled with less clinoptilolite, while in the Las Plumas Member, the abundant clinoptilolite is assembled with scarce analcime and mordenite. Pyroclastic sediments (ash-fall) covered extended flat or slightly undulated plains, where discrete sandy rivers flowed. The presence of gravels and sandstones at the base of the Las Plumas Member and wide and shallow braided river channels are associated to tectonic events and seasonability. Eruptions were highly explosive derived from viscous and volatile-rich magmas. The abundance of fine planar and cuspate shards in the tuff suggest that the explosive center was located approximately 500 km probably to the west.