Socle patagonique

Le socle patagonique a fait l’objet de nombreuses études (Chebli et al., 1976; De Giusto et al., 1980; Di Persia, 1962; De Barrio et al., 1982; Palma, 1991; Giacosa et al., 1997; Loske et al., 1999; Giacosa et Márquez, 2002; Giacosa et al., 2002) malgré la faible densité d’affleurements dans la région.

2.1.1.1.

Massif du Deseado

Les âges les plus anciens ont été obtenus par Loske et al. (1999) dans la région de l’Estancia Tres Hermanas (47,5°S, cf. Figure 2.1) sur la fraction détritique de métaquartzites qui a été datée à 903 Ma par la méthode U/Pb, et par Pankhurst et al. (1994) dans la région de l’Estancia Dos Hermanos sur des zircons de la fraction détritique d’une métamorphite datée à 1200 Ma par la méthode Sm/Nd. Ils correspondent aux expressions les plus anciennes du protolithe du Massif du Deseado. Dans cette même région du Massif du Deseado (Figure 2.1), entre le Précambrien supérieur et le Dévonien s’est mis en place le complexe Río Deseado (Giacosa et al., 2002) qui a enregistré une phase de sédimentation au Précambrien supérieur et un premier épisode métamorphique au cours de l’Éocambrien. Dans le secteur occidental du Massif du Deseado, les séries métamorphiques attribuées au Précambrien sont réunies au sein de la Formation des schistes La Modesta.

Au Cambrien, une activé magmatique mafique est enregistrée (Pankhurst et al., 2003). Une autre phase métamorphique, qui s’accompagne de déformation ductile pénétrative, se CHAPITRE II CONTEXTE GÉODYNAMIQUE ET ÉVOLUTION GÉOLOGIQUE DES ANDES MÉRIDIONALES

déroule durant l’Ordovicien alors que les principales phases de plutonisme reconnues dans ce Massif du Deseado au Paléozoïque ont lieu dans l’intervalle Silurien précoce-Dévonien précoce. L’ensemble a été postérieurement exhumé, et dès le Dévonien supérieur cette ceinture ignéo-métamorphique est une zone haute dont le démantèlement est la source d’apport sédimentaire du bassin gondwanien situé plus à l’ouest (Giacosa et al., 2002). Le Permien inférieur est l’époque qui voit le début d’une phase d’extension crustale sur ce socle dans la région centrale et orientale du Massif du Deseado qui se prolongera par intermittence durant le Mésozoïque (Homovc et al., 1996).

2.1.1.2.

Cordillère Patagonique Australe

Sur le flanc oriental de la Cordillère, le socle affleure entre les lacs Pueyrredón au nord et Argentino au sud (Figure 2.1). Ce socle est divisé en deux unités: (1) la Formation Río Lacteo que l’on retrouve dans la région des lacs Pueyrredón, Belgrano et Nansen et qui est constituée de métasédiments présentant un degré de métamorphisme correspondant à la partie basse du faciès des schistes verts (Franchi, 1983; Giacosa, 1987; Giacosa et al., 1998; Ramos, 1979, 1982a), et (2) la Formation Bahia La Lancha qui affleure dans la région des lacs San Martín, Viedma et Argentino et qui contient des sédiments détritiques non métamorphisés ou ayant subi des conditions anchimétamorphiques (Riccardi, 1971; Genini, 1975, 1981; Nullo, 1978; Nullo et al., 1979; Ramos, 1981; Márquez, 1984; Kraemer et Riccardi, 1997).

Ces unités correspondent à la formation d’un prisme sédimentaire qui s’est développé sur la bordure occidentale du continent. La mise en place de ce prisme s’est effectuée sur une croûte continentale dans la partie orientale alors que progressivement vers l’ouest elle a eu lieu sur des terrains quasi-océaniques à océaniques (Giacosa et Márquez, 2002). Une grande partie des clastes qui constituent ces formations sont issus de la désagrégation de la ceinture ignéo-métamorphique située plus à l’est et exhumée au Dévonien supérieur. Le prisme sédimentaire serait d’âge dévonien supérieur à Carbonifère en Patagonie argentine et pourrait atteindre des âges triasiques à crétacés dans certains secteurs de la marge Pacifique (Hervé et al., 2000).

au nord, témoignant d’un contexte géodynamique commun sur la marge occidentale du Gondwana.

2.1.1.3.

Évolution tectonique du socle

La faible quantité d’affleurements et de datations existantes concernant le socle patagonique rendent difficile l’interprétation claire de son évolution tectonique. Deux scénarios, difficilement compatibles entre eux, sont évoqués. Le premier scénario défendu par différents auteurs (Forsythe, 1982; Uliana et al., 1985; Caminos et al., 1988) est celui d’un socle patagonique faisant partie intégrante du Gondwana. Cette hypothèse induit la présence d’un noyau précambrien, situé dans la région du Massif de Somuncura, et qui aurait crû en direction du sud-ouest par érosion et accrétion latérale durant le Paléozoïque. Le problème de cette hypothèse est qu’elle n’explique pas le magmatisme eopaléozoïque observé dans le Massif du Deseado. Elle implique également que la subduction sur la marge pacifique ait débuté à l’Ordovicien et se soit poursuivie au cours du Silurien.

Le deuxième scénario considère, au contraire que le socle du Massif du Deseado était séparé du reste de la Patagonie par une paléo-fosse de subduction (Frutos et Tobar, 1975; Gallagher, 1990; Ramos et Aguirre-Urreta, 2000; Ramos, 2002). Les caractéristiques du socle du Massif du Deseado, considéré alors comme un terrain allochtone, seraient héritées d’une orogenèse qui aurait généré une déformation pénétrative préférentielle de direction N145° et d’inclinaison vers le sud-ouest (Ramos, 2002), qui serait compatible avec un plan de subduction à plongement vers le sud-ouest (Figure 2.1). Le terrain Deseado correspondrait alors à une marge active sur laquelle on retrouve dans sa partie septentrionale des granitoïdes et des tonalites d’âge ordovicien à silurien qui témoigneraient de la mise en place d’un arc magmatique à cette époque-là.

Figure 2.1. Principaux affleurements du socle paléozoïque du Massif du Deseado et de la Cordillère Patagonique Australe (d’après Giacosa et al., 2002 et Giacosa et Márquez, 2002). Les positions de la zone de subduction séparant les terrains Deseado et Somuncura et de l’arc magmatique associé au cours de l’Ordovicien-Silurien sont également indiquées (Ramos, 2002).