Special Research Center 267 DEFORMATION PROCESSES IN THE ANDES

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Sedimentation, tectonics and volcanism in the Salar de Antofalla area, southern Puna (NW Argentina) - Project D1B

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Im Gebiet des südlichen Salar de Antofalla (Provinz Catamarca/ NW-Argentinien) wurden neue Vorkommen permischer und Sedimente und Vulkanite entdeckt (Potrerillo Schichten, informelle Einheit). Im Norden der westlich vom Salar de Antofalla liegenden Salina del Fraile bilden die Potrerillo Schichten den Kern einer Antiklinale, deren Liegendes allerdings nicht aufgeschlossen ist. Die Sedimentation hat hier mit gipsführenden roten Silten und Feinsandsteinen eingesetzt, denen großräumig schräggeschichtete Mittelsandsteine folgen. Darauf folgen weiße Quarzsandsteine mit planarer Schrägschichtung und anschließend rote und violette Silte. Insgesamt sind etwa 200 m Mächtigkeit aufgeschlossen. K/Ar Datierungen an zwei pyroklastischen Einschaltungen innerhalb der Sedimente ergaben Alter von 277 ± 6 und 256 ± 5 Ma. Die Potrerillo Schichten sind hier von E-W streichenden vulkanischen Gängen durchschlagen, aus denen eine Altersdatierung ein untertriassisches Alter (212 ± 5 Ma) ergab. Aufgrund lithologischer Vergleiche wird ein zwischen Quinuas und Botijuela gelegenes Vorkommen am Südostrand des Salar de Antofalla mit denen in der Salina del Fraile gefundenen Schichten korreliert. Dort überlagern die Potrerillo Schichten mit einer deutlichen Winkeldiskordanz kristallines Basement aus dem zwei radiometrische Altersdatierungen (K/Ar an Muskowit) Werte von 419 ± 8 Ma und 417 ± 8 Ma ergaben. Die hier etwa 70 m mächtigen terrigenen Sedimente der Potrerillo Schichten beginnen lokal mit einem sehr groben Basiskonglomerat mit zum Teil schlecht gerundeten Geröllen im Meterbereich aus den in der unmittelbar Nachbarschaft anstehenden Metamorphiten und Magmatiten. Zum Hangenden folgen dann Quarzkonglomerate und reine Quarzsandsteine mit planarer Schrägschichtung und schließlich rötliche und violette Silte mit kalkigen Partien. Für diese Sedimente wurde bisher ein devonisches Alter angenommen (ALLMENDINGER et al., 1982, PALMA & IRIGOYEN, 1987). Mit deutlicher Winkeldiskordanz werden diese Sedimente von oligo/miozänen Rotsedimenten überlagert. Für das Ablagerungsmilieu erscheinen für das westliche Vorkommen in der Salina del Fraile erst kontinentale (Sabkha, Dünensande), dann litorale Bedingungen am wahrscheinlichsten, während für das östliche Vorkommen litorale Bedingungen (Steilküste, Strand, Deltabereich) angenommen werden. Es scheint während dieser Zeit eine Transgression aus dem Westen stattgefunden zu haben. Aufgrund der radiometrischen Altersbestimmungen, einer Korrelation mit weltweiten Meeresspiegelhochständen und durch einen Vergleich zur Entwicklung anderer paläozoischer Becken Südamerikas erscheint eine Transgression innerhalb des unteren frühen Perm am wahrscheinlichsten.

Im Norden der Salina del Fraile folgen auf die Potrerillo Schichten meist konkordant, lokal aber mit deutlicher Winkeldiskordanz, mehr als 100 m einer Wechselfolge von roten, gelben und grauen Sandsteinen, Mergeln, teilweise verkieselten Bänken von Schillkalk und Oolithenkalk, sowie gelben grünen Tuffen und eingeschalteten Laven, die zum Teil als Kissenlaven ausgebildet sind. In den Mergeln wurde die agglutinierende Foraminifere Psammosphaera sp. und in den Oolithenkalken Rivularia sp. (Cyanophyta), sowie inkrustierte Foraminiferen gefunden. Die Schillkalke enthalten nicht näher identifizierbare Reste von Muscheln, Ostrakoden und Echinodermen. Als Ablagerungsmilieu wird ein litorales bis flachmarines Milieu angenommen und die zahlreichen Schillkalkbänke als Tempestite interpretiert. In dieses Bild paßt auch das Vorkommen einer bis drei mächtigen Bank einer Überwiegend aus Magnetit bestehenden Schwermineralseife. Die Fossilreste ließen sich bisher nicht für eine stratigraphische Einordnung verwenden. Erste K/Ar-Datierungen ergaben für eine eingeschaltete Lava ein Alter von 194 ± 6 Ma (Unterjura).

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Salar de Antofalla