Rhönita en basaltos alcalinos de la Sierra de Valle Fértil, provincia de San Juan

CASTRO DE MACHUCA, BRÍGIDA; LOPEZ, MARIA GIMENA

Bahia Blanca

Congreso; 14° Congreso de Mineralogía, Petrología Ígnea y Metamórfica y Metalogénesis (14º MinMet y 5º PIMMA); 2023

Asociación Mineralógica Argentina (AMA) y Universidad Nacional del Sur

El hallazgo de rhönita en basaltos alcalinos triásicos de la Sierra de Valle Fértil, Sierras Pampeanas de San Juan, constituye la primera mención en Argentina de este mineral en este tipo de rocas. La rhönita es un inosilicato perteneciente al supergrupo de la zafirina, cuya fórmula genérica es Ca4[Mg8Fe3+2Ti2]O4[Si6Al6O36] (IMA 2007). Es un mineral poco común que suele encontrarse en rocas ígneas máficas a intermedias subsaturadas en sílice, en particular en basaltos alcalinos como: (1) fenocristales (raras veces), en la pasta o en ocelos, (2) producto del reemplazo parcial o total de mega/xenocristales de anfíbol cálcico rico en Ti (kaersutita) y (3) componente de xenolitos máficos-ultramáficos con o sin kaersutita (Sharygin et al. 2011). La presencia y el quimismo de la rhönita se pueden utilizar para estimar condiciones aproximadas de T-P y fO2 durante la cristalización de los basaltos (Kong et al. 2020), ya que reacciona con sensibilidad a los cambios en cualquiera de esos parámetros. El basalto Casas Viejas (30°27’19.5’’S - 67°38’19.2’’ O), portador de este mineral, tiene la impronta geoquímica típica de los magmas alcalinos tipo OIB generados en un ambiente de intraplaca continental, donde procesos de rifting favorecieron el ascenso de los magmas (Castro de Machuca et al. 2019). Se trata del remanente de un volcán monogénico que cubre unos 0,4 km2. Consta de una sucesión de coladas con un espesor total de ≈ 40 m, en las que se reconocen xenolitos mantélicos (≤ 2 cm de diámetro) y mega/xenocristales de anfíbol pardo oscuro (kaersutita) y anortoclasa. Tiene textura porfírica con microfenocristales euhedrales de olivino alterado a iddingsita y escasos (≤ 10-15 % vol.) feno- y microfenocristales de clinopiroxeno y plagioclasa cribados. La pasta consiste en tablillas de plagioclasa orientadas por dominios, olivino anhedral y subordinados clinopiroxeno y nefelina, con apatito y Ti-magnetita accesorios y parches de vidrio fresco o con alteración parcial a zeolitas. Según su quimismo, se trata de un basalto alcalino transicional a foidita.La rhönita se encuentra de dos formas: a) como bordes opacíticos de espesor ≈ 100-150 µm alrededor de mega/xenocristales de kaersutita y en venillas que los atraviesan (Fig. 1 a, b), y b) en los xenolitos de manto. En el primer caso, la rhönita se asocia con clinopiroxeno, ambos en cristales aciculares pequeños aproximadamente perpendiculares a la elongación del anfíbol. Están acompañados por plagioclasa + óxido de Fe-Ti + vidrio y, más externamente, por carbonato. En el segundo caso, los xenolitos (Fig. 1c) corresponden a clinopiroxenitas con textura protogranular dada por el arreglo xenomórfico y granoblástico de clinopiroxeno (Wo45 En41 Fs12), espinelo pardo grisáceo a verde oliva (solución sólida espinelo-hercinita) y cantidad menor de olivino (Lopez y Castro de Machuca 2023). De forma intersticial, en los contactos intergranulares piroxeno-espinelo, a lo largo de microfracturas y en la periferia de los xenolitos, se disponen bolsas (pockets) de fundido basáltico que alojan los cristales de rhönita intercrecidos con clinopiroxeno, plagioclasa, carbonato, serpentina, clorita, apatito y material vítreo fresco o parcialmente alterado (Fig. 1 c,d,e,f). Esta asociación mineral es reportada con frecuencia en basaltos con rhönita (Kong et al. 2020 y referencias allí insertas). En ambos casos, la rhönita se presenta en cristales anhedrales a euhedrales, prismáticos a aciculares, de relieve muy alto y semiopacos con pleocroísmo intenso del pardo rojizo al pardo oscuro, que rara vez exceden los 63 µm de largo (máximo 150 µm). A las características ópticas microscópicas se sumó la información proporcionada por el análisis de elementos mayoritarios con la microsonda electrónica JEOL JXA-8230 Superprobe del Laboratorio de Microscopía Electrónica y Análisis de Rayos X del LAMARX (Universidad Nacional de Córdoba - CONICET), que confirmó que se trataba de rhönita. Los valores promedio de tres análisis individuales de rhönita en el vidrio dentro de un xenolito son: SiO2 26,91 %, TiO2 9,13 %, Al2O3 17,94 %, Cr2O3 0,01 %, FeO* (Fe total expresado como FeO) 19,83 %, MnO 0,14 %, MgO 14,1 %, CaO 10,81 %, Na2O 1,63 % y K2O 0,003%. Estos valores se encuentran comprendidos en los rangos composicionales de rhönitas reportados por Grapes et al. (2003) y Sharygin et al. (2011). Asimismo, las rhönitas tienen XMg = Mg/(Mg + Fe2+) > 0,5 por lo que corresponden a la variedad rica en Mg (Sharygin et al. 2011).La estrecha relación observada entre los mega/xenocristales de kaersutita y la rhönita es consistente con una génesis que vincule ambos minerales, y sugiere para esta última un origen secundario producto del reemplazo o descomposición del anfíbol (Wilshire et al. 1971, Johnston y Stout 1985 en Kong et al. 2020). En el caso de los xenolitos ultramáficos esta relación no es evidente, y la asociación mineral con rhönita podría interpretarse como el resultado de la fusión local o reacción entre los minerales primarios o tempranos del xenolito (espinelo o clinopiroxeno) y el fundido basáltico hospedante, debido a la penetración de este último en el xenolito (Kong et al. 2020). La coexistencia de ambos tipos de rhönita en una misma roca es mencionada en varios trabajos (p. ej. Kong et al. 2020 y referencias allí insertas). Futuros estudios mineralógicos, petrográficos y geoquímicos de detalle (incluyendo REE), permitirán establecer un vínculo genético más preciso para las rhönitas descriptas.