As rochas vulcânicas do Cerro El Centinela (36°39′S-67°20′W; Fig. 1a) fazem parte do conjunto shoshonitic do Grupo Choiyoi (Permian-Triassic), na província de La Pampa1. Consistem em uma seqüência vulcânica contínua de fluxos de lava que se degradam em brechas vulcânicas, intercaladas com rochas piroclásticas (Fig. 1b). O conjunto tem uma atitude homoclinal que muda de Az: 296° a 170°/15°-20° na base para 175° a 152°/17°-15° até o topo da seqüência (plano de leito: golpe, 0°-360°, e mergulhar 90° no sentido horário, de dado golpe, 0°-90°). As variações na batida e mergulho que ocorrem entre os diferentes fluxos devem necessariamente ser de origem primária e estão relacionadas com a paleotopografia do ambiente deposicional. Se estas variações fossem de origem tectónica, todo o corpo vulcânico deveria ter sido inclinado como um único bloco e não individualmente, como se observa no campo. Portanto, a deformação tectônica pós Permian pode ser excluída e as direções paleomagnéticas identificadas podem ser consideradas como sendo registradas in situ.
Localização e distribuição estratigráfica dos sítios paleomagnéticos e idade U-Pb do topo do Cerro El Centinela. (a) O Cerro El Centinela está exposto no noroeste da província de La Pampa, Argentina, como parte da cintura de Gondwanides21, e outros locais com estudos paleomagnéticos nos arredores (círculos). (b) 44 locais no total foram amostrados desde a base até o topo do Cerro El Centinela (ver também Tabela 2) duas vezes: durante 1986 (a na Tabela 2) e 2009, respectivamente. Todos os dados foram analisados em conjunto. A fronteira estratigráfica entre as duas populações é indicada na parte superior da sequência (Local CC13a; CC17 respectivamente). (c) Gráfico U-Pb Tera-Wasserburg mostrando uma concordia de idade de 276 ± 11 Ma (Tabela 1), o que limita o fim da atividade magmática ao estágio Kunguriano na parte inferior do Alto Permiano. Esta figura foi digitalizada a partir de basemaps de domínio público da América do Sul e Argentina (http://www.ign.gob.ar/AreaServicios/DescargasGratuitas/MapaMudos) e editada com o software Inkscape 0.91 (www.inkscape.org).
Embora os zircões sejam bastante raros em rochas vulcânicas ultra potássicas, várias tentativas têm sido feitas para coletar cristais de zircões para datação radiométrica. Em uma das ocasiões de sucesso, uma amostra de 5 kg do fluxo de lava do topo da sequência (Fig. 1b,c) foi processada e dois cristais de zircônio foram separados para análise isotópica. Obtivemos uma idade de 276 ± 11 Ma, o que permite que o topo da sequência vulcânica do Cerro El Centinela seja colocado no estágio Kunguriano do Alto Permiano inferior (Fig. 1c e Tabela 1). Na base da sequência foram feitas pelo menos cinco tentativas de busca de zircões que não tiveram sucesso. Apesar disso, continuaremos a tentar.
Todas as amostras exibiram comportamento semelhante durante a desmagnetização térmica progressiva. Elas foram estáveis durante as primeiras etapas de aquecimento e começaram a desmagnetizar entre 600 °C a 680 °C com um decaimento gradual quase linear ou abrupto em direção à origem2 (Fig. 2a). Todas as rochas estudadas carregam uma magnetização remanente característica invertida (ChRM), com inclinações positivas (para baixo) (Fig. 2a,b; Tabela 2) e boa consistência direcional dentro do local (α95 < 15° e k > 20), com exceção dos locais CC1, CC2, CC4 e CC23 que não foram utilizados para análise estatística posterior. De acordo com as nossas determinações de idade, esta magnetização foi adquirida durante o Kiaman reverse superchron. O ChRM é transportado por produto hematita da oxidação da magnetita durante o resfriamento da seqüência3 sugerindo uma idade da magnetização coeval com o resfriamento da sucessão. A média do ChRM baseado em 40 locais aceitos (Fig. 2b, Tabela 2) é: Decl. = 150,7°, Incl. = 55,9°, α95 = 3,6° e k = 39,6,
Comportamento de desmagnetização térmica e direções de remanência características do Cerro El Centinela. (a) Resultados da desmagnetização térmica para espécimes selecionados da base (CC1112b) e do topo (CC2542b) da seqüência das rochas vulcânicas do Cerro El Centinela, representadas como diagramas Zijderveld2, curva de desmagnetização cartesiana e projeção estereográfica de igual área das direções de remanência parcial (em coordenadas geográficas). (b) Sentidos de remanência característica do local médio da População 1 (base da seqüência, círculos azuis) e População 2 (topo da seqüência, círculos granada) (em projeção de igual área) com as respectivas mídias (círculos vermelhos). Veja também a Tabela 2. A estrela indica a direção do campo dipolo axial. Esta figura-base foi gerada com o software Remasoft 3.0. (https://www.agico.com/text/software/remasoft/remasoft.php) e editado com Inkscape 0.91 (www.inkscape.org).
É possível subdividir as direções do ChRM em duas populações diferentes. A fronteira estratigráfica entre ambas as populações está localizada na parte superior da sequência onde a primeira camada de tufo aparece a cerca de 100 m acima da base (Locais CC13a; CC17; Tabela 2; Figs 1b e 2). A direcção média in situ da população 1, é: N = 25, Decl. = 142,7°, Incl. = 62,6°, α95 = 3,0° e k = 92,4 (círculos azuis na Fig. 2b) e para a população 2, é: N = 15, Decl. = 159,2°, Incl. = 43,9°, α95 = 3,3° e k = 139,1 (círculos de granada na Fig. 2b). A grande distância do círculo de 21° de ambas as direções os torna estatisticamente disctintos4 , indicando que houve tempo suficiente entre as duas populações para a variação secular média. Além disso, a consistência interna de cada local é muito alta com alfa 95 inferior a 10° (ver Tabela 2), mas não é a mesma entre locais diferentes, demonstrando também que houve tempo suficiente entre os eventos vulcânicos individuais. Ao longo da sequência estratigráfica (Fig. 1b), dois pólos paleomagnéticos de alta qualidade foram calculados calculando a média dos pólos geomagnéticos virtuais (VGP) que representam cada local (Fig. 2b). São os pólos paleomagnéticos El Centinela I (PP): N = 25, Lat.: 060,8°S; Long..: 356,6°E, A95 = 4,5° e El Centinela II PP: N = 15, Lat.: 69,2°S; Long..: 048,2°E, A95 = 3,5° (Fig. 3; Tabela 2).
Posição dos pólos paleomagnéticos El Centinela I e El Centinela II no Paleozólo Final Paleozóico aparente (APWP) para a América do Sul5,6. Esta figura-base foi gerada com o software GMap 2015 (http://www.earthdynamics.org/software/GMAP2015/GMAP.zip) e editada com Inkscape 0,91 (www.inkscape.org).
Both PPs têm boa consistência com pólos paleomagnéticos coevos de outras regiões da margem Sudoeste Gondwana5,6 (Figs 1a e 3) com idades compreendidas entre os primeiros pólos paleomagnéticos (Tunas I PP7, com 295.5 ± 8,0 Ma8) e o Tardio Permiano (Tunas II PP9, com 280,8 ± 1,9 Ma10), Rio Curaco11 e San Roberto11 PPs, respectivamente, Sierra Chica (a)12,13 PP e Punta Sierra PP14. Os PPs El Centinela I e II foram calculados em rochas vulcânicas e, além disso, estes pólos não são os únicos PPs baseados em rochas vulcânicas da América do Sul. A Sierra Chica (a) PP12 também foi determinada em rochas vulcânicas pertencentes à província vulcânica de Choiyoi1, que coincide plenamente com a idade e a posição de El Centinela I. Alguns anos depois, foi publicado um pólo paleomagnético diferente para a Sierra Chica (b) PP15. Embora quando foi realizado nos mesmos afloramentos, a aplicação de uma correção estrutural errada e interpretação da idade destes dados15 deslocou esta posição do PP13,
Cada um dos pólos de El Centinela representa uma espessura estratigráfica significativa de mais de 50 m (Fig. 1b). Portanto, devido à separação estratigráfica e devido à diferença de idade entre El Centinela I (datada do PP do Tunas I coeval)7,8 e El Centinela II PPs é de cerca de 15 Ma, a diferença de declinação não pode ser atribuída à variação secular. Em vez disso, a diferença nas declinações pode ser atribuída a aparente vagar polar (Fig. 3).
A presença destas duas posições paleopolares na mesma sequência estratigráfica vulcânica contínua e não deformada torna este local talvez o melhor exemplo no mundo para o estudo da paleogeografia de Gondwana durante o Paleozóico Final. Com estes pólos é possível seguir com precisão o APWP para a América do Sul durante o Paleozóico tardio e Triássico e visualizar os movimentos da placa e a deformação relacionada com a crosta associada a eles nas inflexões do APWP5,6 (Fig. 3). O deslocamento dos continentes em relação ao Pólo Sul geográfico mostra a transição de um Pangea B16 durante o Carbonífero-Permiano Superior (Fig. 4), para um Pangea A no limite Permian-Triássico6.
Reconstrução paleogeográfica do Gondwana durante o PP Carbonífero-Permiano, baseado no PP El Centinela I e para o Alto Permiano baseado no PP El Centinela II. Os continentes e paleopolos foram rodados independentemente para cada fatia6. A reconstrução da Laurentia foi realizada com postes de rochas ígneas e de rochas corroídas por achatamento, selecionadas a partir da base de dados Laurentiana6. Esta figura-base foi gerada com o software GMap 2015 (http://www.earthdynamics.org/software/GMAP2015/GMAP.zip) e editada com Inkscape 0.91 (www.inkscape.org).