Foliación helicoidal en condiciones de alta temperatura en el cuerpo ultramáfico Bosque Alegre y rocas metamórficas asociadas, Sierra Chica de Córdoba

MARTINO, ROBERTO DONATO; GUERESCHI, ALINA BEATRIZ; ANZIL, PATRICIA ANDREA

Neuquén

Congreso; XVIII Congreso Geológico Argentino; 2011

Asociación Geológica Argentina

En la Sierra Chica Central, a los 31º 36’ de latitud sur, se reconocen asociaciones de gneises, migmatitas, mármoles, anfibolitas y rocas ultramáficas con paragénesis y estructuras representativas de la corteza profunda de las Sierras Pampeanas de Córdoba del Proterozoico superior al Paleozoico inferior. Al noroeste de la ciudad de Alta Gracia, se encuentra el cuerpo ultramáfico Bosque Alegre (Mutti, 1992), integrado por los cuerpos de Cerro San Bernardo y Canteras Vitale. El cuerpo de San Bernardo presenta en planta una forma de óvalo truncado hacia el sureste y alargado en dirección noroeste, con una extensión de ~1000 m de largo por ~650 m de ancho. Hacia el sureste, las rocas ultramáficas de las Canteras Vitale afloran en forma de lentes alargadas en dirección noroeste a norte, de ~250 m de largo y ~200 m de ancho. Las rocas ultramáficas dominantes son harzburgitas espinélicas serpentinizadas, que preservan una foliación interna de origen mantélico (Anzil, 2009). El basamento metamórfico está compuesto por gneises granatíferos, en los que se intercalan cuerpos tabulares de mármoles forsteríticos que alcanzan hasta 200 m de potencia. Todas estas rocas desarrollan una foliación metamórfica S2 en condiciones de alto grado. Se reconoce una foliación S1 relíctica formando pliegues intrafoliares a escala mesoscópica. Aplicando termobarometría a los gneises del área, se obtuvieron rangos de temperaturas de 768–840 ºC y de presiones de 7,3–8,6 kb para el evento metamórfico regional M2 (Martino et al., en prensa). Durante este evento se habría producido una intensa deformación dúctil D2 ligada a la generación de la foliación metamórfica S2 por aplastamiento (cizalla pura). El cuerpo ultramáfico San Bernardo forma una estructura homoclinal buzante, con rumbo noroeste y buzamiento hacia el suroeste. En la cantera Alicia, se reconoce un pliegue con cierre antiforme, tendido al suroeste y con flancos que tienden a la vertical hacia el noreste, definido por una capa de mármoles que deja en el núcleo a las rocas ultramáficas y a gneises granatíferos. El plano axial es buzante hacia el suroeste y el eje tiene un rumbo N 330º y buza al sureste. Hacia el SSE, los afloramientos de rocas ultramáficas de Canteras Vitale se encuentran en el núcleo de un pliegue antiformal suave, de plano axial vertical y eje N 134º/20º. Tomado en su conjunto, el cuerpo ultramáfico Bosque Alegre formaría una gran estructura plegada, con vergencias variables (Fig. 1a): el extremo norte, cerro San Bernardo, sería un pliegue con vergencia hacia el noreste, mientras que a partir de la cantera Alicia y hacia el sureste presenta un plegamiento recto (sin vergencia), para más al sur presentar una vergencia hacia el suroeste. Esta disposición con vergencias variables indicaría que esa gran estructura plegada estaría a su vez replegada alrededor de un eje ~N 144º/25º, produciendo una disposición helicoidal de la foliación S2 y de los planos axiales S3 a lo largo de los afloramientos. Este replegamiento formaría un pliegue reclinado suave, visto buzamiento abajo, con plano axial S4 orientado N 50º/40º S. Cabe agregar que las foliaciones helicoidales no son comunes y generalmente se deben a deformaciones torsionales bien conocidas tanto en estudios de campo como en experimentos de laboratorio (p. ej.: Mariolakos y Stiros, 1987; Fowler, 1996; Marques y Burlini, 2008). Esta estructura plegada mayor puede interpretarse como un gran pliegue en vaina tubular (Skjernaa, 1989; Lacassin y Mattauer, 1985; Mies, 1993), en cuyo seno se encontrarían los cuerpos ultramáficos (Fig. 1b). Estos se habrían comportado como objetos rígidos, con deformaciones internas complejas y con fuerte disarmonía en las otras litologías que los rodean, principalmente los mármoles y las anfibolitas. Este tipo de estructuras y yacencia no serían privativas de los cuerpos ultramáficos de la Sierra Chica a la latitud estudiada sino que otros cuerpos, como el Cerro Sapo ubicado 50 km al norte (31º 09’ 27,19” S; 64º 25’ 45,11” O), muestran la misma geometría (Martino y Zapata, 2001). Se interpreta que una fuerte deformación dúctil D3 habría estructurado los cuerpos ultramáficos, de mayor viscosidad que las rocas metamórficas asociadas, generando grandes estructuras plegadas en vaina con geometría tubular, con vergencia al oeste. Este plegamiento y la disposición helicoidal de la foliación no serían debidos a torsión sino a una deformación de tipo constriccional que se habría desarrollado en un régimen de cizalla simple, en condiciones de alta temperatura, con una dirección de transporte tectónico hacia el noroeste (~N 300º), marcada por la lineación de estiramiento reconocida. El retrabajo de la foliación S2 según S3 sería perpendicular a la dirección de acortamiento máximo Z (Fig. 1b). Perpendicular a la dirección XZ se registraría una contracción paralela a Y reflejada por la deformación de S3 según S4. La foliación S2 es metamórfica, mientras que S3 y S4 son foliaciones geométricas producto de cizalla simple progresiva que repliegan a S2. Posteriormente, durante un evento retrógrado M3, se habrían producido la descompresión y enfriamiento de todas las rocas del área hasta condiciones de la facies de anfibolitas. Se calcularon rangos de temperaturas de 588–710 ºC y de presiones de 5,2–7,3 kb para M3 en los gneises del área. Las rocas ultramáficas de la Sierra Chica se encuentran como cuerpos plegados aislados entre sí y localmente concordantes con la foliación metamórfica, por lo que no se pueden correlacionar como una única faja regional que pueda interpretarse como una antigua sutura. Se trataría de cuerpos ultramáficos emplazados a modo de escamas del manto superior en un ambiente de prisma de acreción (Martino et al., en prensa). Estas mismas características pueden extenderse al resto de los cuerpos ultramáficos de las Sierras de Córdoba.