Reconstructing the exhumation history of accretionary orogens is essential for understanding the mechanisms and rates that govern subduction orogenesis. The Ecuadorian Andes constitute a bivergent orogen with active thrusting at the western flank of the Western Cordillera and in the sub-Andean ranges, at the eastern flank of the Eastern Cordillera (Cordillera Real). In the frontal Andean margin of northeastern Ecuador, Paleozoic and Jurassic to Miocene strata and positive tectonic inversion Jurassic magmatic arc rocks are exposed in a broad anticlinal named the Napo Uplift, which has been associated with transpressional deformation and ensuing positive tectonic inversion from temperatures < ~100°C. Scarce thermochronometry but abundant sedimentary provenance data indicate that exhumation in the Cordillera Real may have occurred since the Late Cretaceous, concomitant to flexural subsidence and foreland basin development farther to the east, in the present-day Napo Uplift. However, the patterns of subsequent exhumation that led to its present-day configuration remain elusive due to the lack of low-temperature thermochronometry. In this study, we conducted new apatite (U-Th)/He and fission-track analyses on Jurassic to Miocene magmatic and sedimentary rocks, as well as vitrinite reflectance in Cretaceous mudstones, from the Napo Uplift. One-dimensional thermal modeling, both single- and multi-sample, of new and published data reveals distinct periods of rapid cooling and exhumation from different morphotectonic domains in the Northern Sub-Andean Zone. We document Miocene exhumation associated with out-of-sequence thrusting across the Ecuadorian Subandean zone and document along-strike variations and possible triggering mechanisms. In the Napo uplift, we identify an uplift, commencing around ~11 Ma in the northern part and ~13 Ma in the southern region, respectively. In addition, we characterized provenance patterns using detrital apatites, integrating fission-track data, U-Pb ages, and trace element geochemistry. Our results and available multi-method proxies allow for documenting the spatial and temporal patterns of source area evolution as well as the unroofing patterns of the Cordillera Real. Altogether, our combined dataset show that the tectonic history of Napo Uplift region includes fault reactivation at ~13 Ma and thrust belt advancement after ~7 Ma most likely dominated by transpression transmitted along the deep dextral Puná-Pallatanga-Cosanga-Chingual fault system.

Reconstruir a história da exumação de orógenos de acreção é fundamental para compreender os mecanismos e taxas que governam a orogênese por subducção. Os Andes equatoriais constituem um orógeno bivergente com atividade de empurrão ativa no flanco oeste da Cordilheira Ocidental e ativa nas cadeias Subandinas no flanco leste da Cordilheira Oriental (Cordilheira Real). Na margem frontal andina nordeste do Equador, são expostos estratos paleozoicos e jurássicos até o Mioceno, além de rochas de arco magmático jurássico com inversão tectônica positiva em uma ampla anticlinal chamada Elevação de Napo. Essa elevação tem sido associada à deformação transpressional e subsequente inversão tectônica positiva a temperaturas inferiores a cerca de 100°C. Embora haja poucos dados de termocronometria, informações abundantes sobre a proveniência sedimentar indicam que a exumação na Cordilheira Real pode ter ocorrido desde o final do Cretáceo, simultaneamente à subsidência flexural e ao desenvolvimento de bacias de antepaís mais a leste, na região da atual Elevação de Napo. No entanto, os padrões de exumação subsequentes que levaram à sua configuração atual permanecem desconhecidos devido à falta de termocronometria de baixa temperatura. Neste estudo, conduzimos novas análises de (U-Th)/He e traços de fissão em apatitas de rochas magmáticas e sedimentares do Jurássico ao Mioceno, bem como a reflectância da vitrinita em argilitos do Cretáceo da Elevação de Napo. Modelagem térmica unidimensional, tanto de amostras únicas quanto de múltiplas amostras, de dados novos e já publicados, revela períodos distintos de resfriamento e exumação rápidos em diferentes domínios morfotectônicos associada ao thrusting fora de sequência através da Zona Subandina norte. Documentamos a exumação do Mioceno na Zona Subandina equatorial e identificamos variações ao longo do comprimento, juntamente com possíveis mecanismos desencadeadores. No anticlinal de Napo, identificamos um soerguimento diacrônico, que começa ao redor de ~10 Ma na parte norte e ~13 Ma na parte sul respectivamente. Além disso, caracterizamos padrões de proveniência usando apatitas detríticas, integrando dados de traços de fissão e (U-Th)/He em apatita, idades U-Pb e análises geoquímicas de elementos-traço. Nossos resultados permitem documentar a evolução espacial e temporal das áreas fonte assim como os padrões de denudação da Cordilheira Real. Em resumo, nosso conjunto de dados combinado mostra que a história tectônica da região da Elevação de Napo incluiu a reativação de falhas por volta de 13 Ma, seguida pelo avanço do cinturão de dobramento após aproximadamente 7 Ma, provavelmente dominado por transpressão transmitida ao longo do sistema profundo de falhas dextrais Puna-Pallatanga-Cosanga-Chingual.