Maximalalter und Herkunft der Sedimente der Puncoviscana-Formation (Ober-Proterozoikum-Unterkambrium) Nordwest-Argentiniens
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Puncoviscana-Formation und ihre metamorphen Äquivalente in Nordwest- Argentinien sind ein hervorragendes Beispiel für die Ablagerung und nachfolgende Verformung ausgedehnter Sandstein- und Tonsteinfolgen am Westrand des Gondwana-Großkontinentes zur Zeit seiner Bildung vor ca. 550 Millionen Jahren. Das Alter der Ablagerungen ist nicht genau bekannt, da für die Gliederung der Erdgeschichte wichtige Fossilien fehlen. Um zumindest Maximal-Alter für die Ablagerungen zu gewinnen und um Hinweise zu bekommen, woher in Südamerika die Sedimente stammen, wurden Altersbestimmungen an den Zirkonen von 16 Gesteinsproben der Sedimente durchgeführt. Zirkon (ZrSiO4) ist ein sehr hartes und zähes Mineral, das Verwitterung, den Transport in Flüssen, ja sogar hochgradige Umwandlung der Gesteine durch Druck und Temperatur gut übersteht. Es wird üblicherweise in Graniten der Gebirge gebildet. Da es Spuren von Uran und Thorium enthält, Elemente, die radioaktiv zu Blei zerfallen, kann das Bildungsalter der Zirkonkörner bestimmt werden. Damit kann wiederum festgestellt werden, wie alt maximal de Sedimente sein können, die das Mineral enthalten, aber auch aus Gebirgen welchen Alters die Sedimente durch Abtragung und Transport herstammen. Es ergaben sich klare Hinweise auf die Altersfrage und auf die Herkunftsgebiete. Grundsätzlich sind zwei Herkunftsgebiete definierbar: eines mit Granitaltern von 650 bis 550 Millionen Jahren. Die betreffenden Sedimente stammen aus der Abtragung eines immensen, ca. 2000 mal 2000 km großen Gebirgskomplexes im Osten Brasiliens mit Gesteinen aus jener Zeit. Sie bildeten sich während des Zusammenstoßes alter südamerikanischer Kontinentteile mit entsprechenden afrikanischen Urkontinenten. Ein anderes Liefergebiet mit Granitaltern von ca. 1200 bis 900 Millionen Jahren befand sich im Norden des Untersuchungsgebietes, in Südwest-Brasilien. Damit ist ein langjähriger Zusammenhang des Gebietes am Westrand des Gondwana-Kontinentes mit dessen zentraleren Teilen nachgewiesen. Überraschend waren zwei Teilergebnisse: Erstens gab es auch Zirkone mit wesentlich jüngeren Altern. Sie stammen von Vulkanausbrüchen zeitgleich mit den Sedimentgesteinen und beweisen ein unterkambrisches Alter zumindest der höchsten Teile des Sedimentstapels. Zweitens gab es auch zwei Proben, in denen der junge Anteil von Zirkonen von 650 bis 550 Millionen Jahren völlig fehlt. Warum, ist noch nicht klar: Wahrscheinlich handelt es sich um die ältesten Teile der Abfolge, bei deren Ablagerung die Gebirge Südost-Brasiliens noch nicht existierten. Der Frage soll nachgegangen werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2005): Rb-Sr age of metasediments of the Puncoviscana Formation, northwest Argentina, and U-Pb detrital zircon age evidence for their provenance. - In: Pankhurst, R.J. & Veiga, G.D. (eds.) Gondwana 12, Mendoza 2005 abstr.: 35, Cordoba (Acad. Nac. Ciencias)
Adams, Ch., Miller, H. & Toselli, A.J.
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(2006): Maximum age and provenance area of the Puncoviscana Fm. sediments (NW Argentina) based on detrital zircon geochronology - a pilot study. - Actas XI Congr. Geol. Chileno Antofagasta 1: 11-14; Antofagasta (Dep. Ci. Geol., Univ. Catol. Norte)
Adams, Ch., Miller, H. & Toselli, A.J.
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(2007): Detrital zircon ages of the Puncoviscana Formation of NW Argentina, and their bearing on stratigraphie age and provenance. - Abstracts 20th Colloquium on Latin American Earth Sciences Kiel, 68-69
Adams, Ch., Miller, H. & Toselli, A.J.
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(2008): Cambrian paleogrography at the western Gondwana margin: U-Pb ages and provenance areas of detrital zircons of the Meson Group (Upper Cambrian), northwest Argentina. - 7th Internat. Symp. Andean Geodynamics (ISAG 2008, Nice), Ext. abstr.: 17-20
Adams, Ch. J., Miller, H., Acenolaza, G. & Toselli, A.J.
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(2008): Detrital zircon U-Pb ages of the Puncoviscana Formation, Late Neoproterozoic - Early Cambrian, of NW Argentina: Provenance area and maximum age of deposition. - In: Linares, E., Cabaleri, N.G., Do Campo, M. D., Ducos, E.I. & Panarello, H.O. (Compilers). VI South American Symposium on Isotope Geology, Proceedings in CD-ROM, Paper 40. Buenos Aires. ISSN 1851-6963, 4pp.
Adams, Ch., Miller, H. & Toselli, A.
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(2008): The Puncoviscana Formation of northwest Argentina: U-Pb geochronology of detrital zircons and Rb-Sr metamorphic ages and their bearing on its stratigraphie age, sediment provenance and tectonic setting. - N. Jb. Geol. Paläont. Abh., 247 (3): 341-352
Adams, Ch., Miller, H., Toselli, A.J. & Griffin, W.L.
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(2009): Detrital zircon U-Pb ages of the Puncoviscana Formation and its metamorphic equivalents in Catamarca aad La Rioja, northwest Argentina. In: Wörner, G. & Möller-McNett, S. (eds.), Lateinamerika-Kolloquium 2009, abstracts and program: 20-21. Universitätsverlag Göttingen
Adams, C.J., Miller, H., Acenolaza, E.G. & Toselli, A.J.
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(2009): Erosion history of the southern Brazilian Shield as seen from detrital zircon U-Pb age patterns of sedimentary rocks of northwest Argentina. In: Wörner, G. & Möller-McNett, S. (eds.), Lateinamerika-Kolloquium 2009, abstracts and program: 186-188. Universitätsverlag Göttingen
Miller, H. & Adams, Ch.
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(2010): Evolution of exhumation and erosion in western West Gondwanaland as recorded by detrital zircons of late Neoproterozoic and Cambrian sedimentary rocks of NW and Central Argentina. - Int. J. Earth Sci. (Geol. Rundsch)
Miller, H., Adams Ch,, Acenolaza, F.G., Toselli A.J.
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(2010): The Pacific Gondwana margin in the late Neoproterozoic - early Paleozoic: Detrital zircon U-Pb ages from metasediments in northwest Argentina reveal their maximum age, provenance and tectonic setting. - Gondwana Res. (2010)
Adams, C.J., Miller, H., Acenolaza, F.G., Toselli, A.J. & Griffin, W.L.
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(2010): Ways and wrong ways of interpreting detrital zircon ages. - VII South American Symposium on Isotope Geology, Brasilia, ext. abstr., CD ROM: 580-583
Miller, H., Adams Ch., Acenolaza, F.G., Toselli A.J.
