Thrusting evolution in the southern Cordillera Oriental (northern Argentine Andes): Constraints from growth strata

Growth strata and unconformities in the Cenozoic synorogenic sediments in the southern Cordillera Oriental of the northern Argentine Andes provide new evidence for the eastward migration of the Andean deformation from the Puna to the Santa Bárbara system. The growth sequences and unconformities allow us to constrain the age of the structures with greater precision and to determine the distribution of this deformation in the thrust and fold wedge over time. Thrust evolution was mainly controlled by the reactivation of earlier extensional faults of the Cretaceous Salta Rift Basin. The geometry of the inverted structures together with the general forward migration of the deformation gave rise to different thrust sequences. The foreland dipping imbricate stack of the western Cordillera Oriental developed forwards during Middle–Late Miocene, resulting in a break back thrusting sequence. Thrust propagation rate increased in Late Miocene-Early Pliocene times when the eastern part of the Cordillera Oriental developed. At that time a widespread deformation and synchronous thrusting occurred in the Cordillera Oriental. Subsequently, deformation was mainly confined to the eastern part of the Cordillera Oriental. Finally, during the Pleistocene-Holocene, deformation affected a wider zone, including the Cordillera Oriental and the Santa Bárbara System, giving rise to the reactivation of previously developed thrusts.

ResumenLa presencia de estratos de crecimiento y discordancias en los sedimentos sinorogénicos cenozoicos del extremo sur de la Cordillera Oriental (Andes del Noroeste de Argentina) demuestra que la deformación migró hacia el este desde la Puna hasta el Sistema de Santa Bárbara. La migración de la deformación hacia el antepaís está aceptada y bien documentada en el cinturón de pliegues y cabalgamientos oriental de los Andes. Sin embargo, la descripción de las nuevas discordancias y geometrías de crecimiento nos permite precisar la edad de las estructuras y determinar la distribución de la deformación a lo largo del tiempo en la cuña orogénica. La evolución estructural de la zona fue controlada principalmente por la inversión de las cuencas extensivas del rift cretácico de Salta, que superpuesta a la migración general de la deformación hacia el antepaís, resultó en diferentes secuencias de cabalgamientos. El sistema imbricado de cabalgamientos de la parte occidental de la Cordillera Oriental, a pesar de ser vergente hacia el oeste, se desarrolló hacia el antepaís durante el Mioceno medio-superior dando lugar a un sistema de cabalgamientos de bloque superior (fuera de secuencia). La velocidad de propagación de cabalgamientos aumentó en el Mioceno superior- Plioceno inferior cuando se desarrolló la parte oriental de la Cordillera Oriental. Durante este estadio, en la Cordillera Oriental se observa una deformación generalizada dando lugar a un sistema sincrónico de cabalgamientos. Posteriormente, la deformación estuvo restringida a la parte oriental de la Cordillera Oriental. Finalmente, durante el Pleistoceno-Holoceno, la deformación afectó una zona más amplia, incluyendo toda la Cordillera Oriental y el Sistema de Santa Bárbara, reactivando los cabalgamientos desarrollados con anterioridad.