Original paper

Isotopic Dating of Polymetamorphic Metasediments from Northwest Argentina

Bachmann, Georg; Grauert, Borwin; Miller, Hubert

Abstract

In the Pampean Ranges west and south of San Miguel de Tucumán, banded metasedimentary schists and gneisses are widespread. These rocks are particularly well suited for Rb-Sr dating by means of thin whole-rock slabs because of their compositional layering which gives rise to large variations in their Rb/Sr ratios. Rb-Sr whole-rock and mineral isochrons, U-Pb data on zircons and monazite, and structural observations reflect two major regional metamorphic events: (1) A 540 to 570 Ma event which produced the prominent "main banding". The banding has been interpreted as the product of metamorphic differentiation. At this time, almandine garnet crystallized throughout the area under investigation. (2) Between 435 and 470 Ma before present, the rocks were again metamorphosed. In the western Sierra de Ancasti, this metamorphism reached anatexic grades. For portions of the central Sierra de Ancasti, a maximum age of 460 Ma for the very effective postkinematic recrystallization is deduced.

Kurzfassung

In den Pampinen Sierren westlich und südlich von San Miguel de Tucumán sind metasedimentäre Bänderschiefer und Bändergneise weit verbreitet. Wegen ihres Lagenbaus und der großen Variation in den Rb/Sr-Verhältnissen sind diese Gesteine ganz besonders für die Rb-Sr-Datierung mit Hilfe dünner Gesteinsscheiben geeignet. Rb-Sr-Isochronen für Gesamtgesteine und Minerale, U-Pb-Isotopendaten für Zirkone und Monazit sowie gefügekundliche Beobachtungen lassen zwei Hauptereignisse regionaler Metamorphose erkennen: (1) Die hervorstechende "Hauptbänderung", die als das Produkt metamorpher Differentiation angesehen wird, entstand vor 540 bis 570 Ma. Almandin-Granat kristallisierte damals im gesamten Untersuchungsgebiet. (2) Vor 435 bis 470 Ma wurden die Gesteine erneut metamorphosiert. In der westlichen Sierra de Ancasti reichte der Grad der Metamorphose bis zur Anatexis. Für einen Teil der zentralen Sierra de Ancasti läßt sich ein Maximalalter von 460 Ma für die sehr wirksame postkinematische Rekristallisation ableiten.

Abstract

En las Sierras Pampeanas ubicadas en la parte occidental y sur de San Miguel de Tucumán se encuentran muy extendidos esquistos y gneises bandeados metasedimentarios. Por su forma de bandeamiento y debido a la gran variación en las relaciones de Rb/Sr, estas rocas son apropiadas especialmente para la datación con el método de Rb-Sr realizado con la ayuda de rocas cortadas en rodajas de pequeño espesor. Isócronas de Rb-Sr sobre roca total y minerales, dataciones radimétricas por el metodo U-Pb sobre circón y monacita así como observaciones petrólogicas estructurales indican dos eventos principales del metamorfismo regional: (1) El prominente "bandeamiento principal" que se considera como el producto de diferenciación metamórfica, se formó entre 540 y 570 m.a. En este período de tiempo se produce la cristalización del granate (almandino). (2) Entre 435 y 470 m.a. las rocas fueron nuevamente metamorfizadas. En la parte occidental de la Sierra de Ancasti el grado de metamorfismo alcanzó la anatexia. Para una parte de la Sierra central de Ancasti se puede deducir una edad máxima de 460 m.a. para una muy efectiva re­cristalización postcinemática.

Keywords

polymetamorphic metasedimentsArgentinaschistsgneisses