Development of the Miocene Manantiales foreland basin, Principal Cordillera, San Juan, Argentina

Abstract

ABSTRACT. Based on study of the ages and nature of Cenozoic nonmarine clastic strata of the Manantiales basin, at the boundary between the Principal and Frontal Cordilleras of the Andes of southern San Juan Province, Argentina, the authors interpret deformation history of the La Ramada thrust belt. The 3,600 m thick section in the Manantiales basin coarsens upward from large sandstones near the base to coarse conglomerates in the upper several hundred meters, with four smaller scale cycles of upward coarsening facies. The upper three facies cycles have lacustrine deposits at the base. In all but the uppermost cycle, the upper strata were deposited by river systems flowing subparallel to the mountain belt. The upper part of the upper cycle consists of deposits of an eastward inclined alluvial fan. Ages of the strata were determined from fission-track dating of zircons in four ash layers (17.1 to 11.5 Ma, with 2σ uncertainties of 1.4 to 2.9 my) and magnetic polarity stratigraphy in the lower 3,000 m of the section. Thermal demagnetization revealed 18 polarity zones; these probably correlate to chrons 5n.2 through 5Er, or an age range of approximately 10.5-19 Ma for the lower 3,000 m. The authors interpret that the bases of the facies cycles, dated as 19, 15.7, 12.5, and 10.5 Ma, indicate approximate initiation ages of episodes of deformation. The authors suggest that faults in the western part of the thrust belt were active before 15.7 Ma, that principal shortening on the La Ramada fault began about 15.7 Ma, and that activity on the Espinacito thrust began about 12.5 Ma. RESUMEN. Desarrollo de la cuenca miocena del cordon Manantiales, Cordillera Principal, San Juan, Argentina. Se interpreta la edad de deformacion de la faja plegada y fallada de La Ramada, basada en estudios de edades y facies de los estratos no marinos cenozoicos de la cuenca Manantiales, ubicada en el borde entre las Cordilleras Principal y Frontal de San Juan, Argentina. El relleno de la cuenca Manantiales consta de 3.600 metros de estratosgranocrecientes, desde areniscas en la base hacia gravas en el techo. Existen cuatro subciclos de facies granocrecientes. entre los cuales los tres superiores empiezan con depositos lacustres en sus bases. Se interpreta que los subciclos de facies se iniciaron cuando empezaron episodios de acortamiento por los corrimientos. La edad de los estratos proviene de dataciones de 4 niveles de tobas intercaladas en la columna (por trazas de fision en circones) que dan edades entre 17,1-11,5 Ma, con errores (2σ) de 1,4 hasta 2,9 millones de anos, y de magnetoestratigrafia en los 3.000 metros inferiores de la columna. Usando un tratamiento termal de las muestras paleomagneticas, se encontraron 18 zonas de polaridad magnetica, los cuales se correlacionan con 'chrons' 5n.2 hasta 5Er cuyas edades son aproximadamente 10-19 Ma. Las bases de los subciclos de facies tienen edades de 19, 15,7, 12,5, y 10,5 Ma. El conjunto de datos sugiere un intervalo de actividad de las fallas mas occidentales en la zona plegada y fallada anterior a los 15,7 Ma, un acortamiento principal de la falla La Ramada a partir de 15,7 Ma, y un acortamiento principal de la falla Espinacito a partir de 12,5 Ma.