Química mineral y deformación en un gradiente de temperatura en el ortogneis tonalítico-trondhjemítico Chicamtoltina, Alta Gracia, Sierras Pampeanas de Córdoba

GUERESCHI, ALINA B.; MARTINO, ROBERTO D.

Puerto Madryn (Chubut)

Congreso; XXI Congreso Geológico Argentino; 2022

Asociación Geológica Argentina

En el margen oriental de la Sierra Chica de Córdoba (Martino et al. 2010), se reconocen una serie de cuerpos tabulares a lentiformes, a veces irregulares, de tamaños variados, de ortogneises tonalíticos. Allí donde se asienta la ciudad de Alta Gracia y alrededores (Kull y Methol 1979), se encuentra uno de los cuerpos mayores (~ 9 km2), con contactos irregulares, denominado ortogneis Chicamtoltina (Augsburger et al. 2019). Está compuesto esencialmente por plagioclasa (58-65%, oligoclasa-andesina) y cuarzo (27-31%), con baja proporción de biotita (2-10%) y muscovita (1-3%), minerales que materializan la foliación metamórfica S3 (paralela a la S2 regional) penetrativa en todo el cuerpo; los muy escasos accesorios (< 1%) son ilmenita, allanita, epidoto, apatita y circón. El encajonante metamórfico de este cuerpo está formado por gneises granatíferos al sudeste y gneises sillimaníticos al noroeste (Guereschi et al. 2014). El encajonante gnéisico habría sido sometido a un evento metamórfico regional M2-D2 neoproterozoico-cámbrico (Martino et al. 2010, Siegesmund et al. 2010) en condiciones de la transición de la facies de anfibolitas media a alta (isograda ´Sil-in´, ~ 680 ºC, ~ 4-6 kb; Bucher y Frey 1994), que habría generado la foliación metamórfica S2 penetrativa en toda el área. En esas condiciones metamórficas, el cuerpo de composición tonalítica-trondhjemítica se habría emplazado discordantemente con la foliación S2, cortando a la isograda ´Sil-in´. Este peculiar marco geológico nos permite monitorear tanto los cambios en las texturas, microestructuras y química mineral (en un gradiente de temperatura a través de la isograda ´Sil-in´), como el comportamiento reológico durante la deformación de un cuerpo ígneo emplazado a ambos lados de la isograda y además vincularlo con la historia deformacional y térmica de las Sierras Pampeanas de Córdoba. Un evento de metamorfismo dinámico y deformación M3-D3 habría retrabajado la foliación metamórfica S2, generando una foliación S3 asociada a plegamiento y boudinage en el encajonante, formando un pliegue intrafoliar mayor en el cuerpo tonalítico-trondhjemítico, con sus flancos a un lado y otro de la isograda ´Sil-in´. Esta intensa deformación junto con la temperatura del encajonante, y la del propio cuerpo, habrían transformando al cuerpo tonalítico-trondhjemítico en un ortogneis. El evento M3-D3 se registra en las variaciones de la química mineral y de las texturas en el ortogneis, siguiendo un gradiente de temperatura medio-alta durante la deformación, desde el sureste hacia el noroeste del cuerpo. En el sureste, se reconocen texturas en "núcleo y manto" en plagioclasa (núcleos de An32-39 y mantos de An25-28), que aumentan la proporción del manto recristalizado que concomitantemente se enriquece en contenido de anortita hacia el noroeste (An30-35). En la parte sureste del cuerpo, la biotita primaria conservó composiciones ígneas originales, con una relación Fe/(Fe+Mg) de 0,71-0,67 y contenidos de 3,3-4,3% de TiO2; mientras que, hacia el noroeste, un aumento progresivo de Mg y una disminución de Fe la convirtieron en una biotita primaria reequilibrada (Nachit et al. 2005), con Fe/(Fe + Mg) ~ 0,58-0.49 y 2,5-3% de TiO2. Una ferrimuscovita (Guidotti 1984) ígnea primaria, rica en Ti (2,2% de TiO2), se convirtió en una muscovita reequilibrada (Miller et al. 1981, Monier et al. 1984) con mayor contenido de Mg y menor de Ti (0-1,2% de TiO2), formando una textura simplectítica con intercrecimiento de cuarzo-plagioclasa. La presencia de cintas de cuarzo que se van desmembrando progresivamente, con bandas de deformación y texturas en damero, y la progresión sudeste-noroeste de texturas en "manto y núcleo" de la plagioclasa, finalizando en una textura ameboidal de todo el agregado plagioclasa-cuarzo, indicarían que se habrían alcanzado condiciones de alta temperatura durante la deformación (~ 650-750 ºC) del evento M3-D3, consistente con la transición de la isograda ´Sil-in´. Un último evento de deformación D4, también en condiciones de alta ductilidad, habría generado pliegues intrafoliares asimétricos (pliegues de arrastre, planos axiales S4), asociados a imbricación y plegamiento de boudines en tableta de chocolate, dentro de la foliación S2 = S3, en las unidades más incompetentes. Los eventos de deformación D2, D3 y D4 forman parte de un continuum (deformación progresiva) en un régimen de cizalla simple y aplastamiento combinados (transcompresión = cizalla oblicua convergente) que habría afectado al conjunto litológico encajonante metamórfico-ortogneis. La reología contrastada entre el cuerpo ígneo de Chicamtoltina más rígido y su huésped gnéisico explica el comportamiento diferencial durante la deformación de alta ductilidad. Internamente, este pequeño cuerpo ígneo, con plagioclasa como mineral principal (relación plagioclasa-cuarzo 2:1) que soporta el esfuerzo tectónico (stress-supporting mineral), reflejaría el comportamiento reológico de la deformación de la corteza media a inferior controlada por la abundancia relativa de plagioclasa (Rosenberg y Stünitz 2003; Mukai et al. 2014).Una edad de concordia de 535,81 ± 0,79 Ma (U-Pb LA-ICP-MS en circón, Laboratorio LateAndes, Salta) obtenida para el ortogneis Chicamtoltina se interpreta como la edad de cristalización del protolito tonalítico-trondhjemítico (denominado aquí evento ígneo Ig 1). Por correlación con los ortogneises tonalíticos de la Sierra Chica y Sierra Norte de Córdoba, este protolito se vincula al arco magmático Pampeano, con un rango de edad de 541-515 Ma y un pico de actividad magmática de 530-535 Ma (Baldo et al. 2014 y referencias allí citadas).