ICBIA   27343
INSTITUTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA, BIODIVERSIDAD Y AMBIENTE
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
ANATEXIS SINDEFORMACIONAL: UN CASO DE ESTUDIO EN LA PORCIÓN CENTRAL DE LA SIERRA DE COMECHINGONES (CÓRDOBA) VINCULADO AL ORÓGENO PAMPEANO
Autor/es:
BARZOLA, MATÍAS G.; OTAMENDI, JUAN E.; TIBALDI, ALINA M.; DEMICHELIS, ALEJANDRO H.; CRISTOFOLINI, EBER A.; BENITO, MARÍA P.
Lugar:
PUERTO MADRYN
Reunión:
Congreso; XXI Congreso Geológico Argentino; 2022
Institución organizadora:
AGA-UNPSJB
Resumen:
El área de estudio se encuentra ubicada en el sector centro-norte de la Sierra de Comechingones (Sierras de Córdoba), abarcando aproximadamente 600 km2 alrededor del Macizo Migmático Cerro Pelado (Gordillo 1984). Está compuesta por un basamento ígneo-metamórfico de edad Neoproterozoica superior-Paleozoica inferior, formado por migmatitas e intercalaciones de granitos anatécticos que alternan de manera subordinada con cuerpos de anfibolita, mármoles, rocas ultramáficas metamorfizadas e intrusivos de rocas máficas. Las rocas migmáticas incluyen un amplio espectro de litologías que van desde metatexitas en parches y red y estromatíticas a diatexitas schollen-schlieren y nebulíticas (nomenclatura según Sawyer 2008).Las condiciones termobarométricas en las migmatitas fueron evaluadas a partir de diagramas de equilibrio de fases minerales (pseudosecciones P-T) realizados con el software THERMOCALC v.3.40 (Holland y Powell 2011). Las pseudosecciones P-T se construyeron considerando la composición química de roca total de dos metatexitas estromatíticas que muestran diferencias en sus características estructurales (muestras SCP 104 y SCP13), una diatexita schollen-schlieren (muestra SCP18) y una diatexita nebulítica (muestra CCP12). La estromatita SCP104 se caracteriza por preservar internamente bancos de diferente composición que derivan de la alternancia de sedimentos grauváquicos aluminosos (capa SCP104b) y cuarzosos (capa SCP104c) que fueron los precursores de las rocas migmáticas (Otamendi et al. 2019). Además, las observaciones de campo indican una baja proporción de leucosomas sugiriendo que esta roca constituye un sitio puntual dentro del terreno migmático donde se conservan estructuras pre-anatécticas y por lo tanto es posible evaluar el inicio de la fusión parcial (Sawyer 2008). Así, el modelado de equilibrio de fases arroja temperaturas y presiones de 790 ± 10 °C y 0,72 ± 0,03 GPa. El porcentaje de fundidos presente a las condiciones P-T calculadas es de 5-7 %mol para el banco SCP104b (metagrauvaca aluminosa) y de 3-5 %mol para el banco SCP104c (metagrauvaca cuarzosa), con el solidus ubicado a una temperatura promedio de 720 ºC a las presiones de interés. Por otro lado, la estromatita SCP13 no muestra evidencias de conservación de estructuras pre-anatécticas lo que sugiere un avance en el grado de fusión parcial. Para esta roca la pseudosección P-T produce condiciones de equilibrio de 810 ± 10 °C y 0,82 ± 0,01 GPa con un porcentaje de fundidos estimados en ~ 5 %mol para las condiciones P-T de interés. En cuanto a las rocas diatexíticas, la pseudosección P-T en la diatexita schollen-schlieren (SCP18) indica condiciones de presión y temperatura de 830 ± 30 °C y 0,77 ± 0,01 GPa. Estos resultados son semejantes a los obtenidos para la estromatita SCP13; sin embargo, la cantidad de fundidos estimados es superior al doble (10-20 %mol) de los observados en la estromatita. Por otro lado, en la diatexita nebulítica (CCP12) la pseudosección P-T arroja temperaturas de equilibrio entre 845-865 °C a presiones de 0,68-0,70 GPa con un porcentaje de fundidos estimados en el orden del 35 %mol a las condiciones de interés. De esta manera, las estimaciones P-T sugieren que el sistema migmático siguió una trayectoria metamórfica en sentido horario.El análisis estructural y las edades U/Pb en circón sugieren que la evolución metamórfica fue progresiva en el tiempo y se desarrolló de manera coetánea a una deformación esencialmente contraccional y de características no coaxiales. Así, la primera foliación asociada a la fusión parcial se manifiesta como un bandeado estromatítico S2a formado por la segregación del par leucosoma-melanosoma. Esta foliación se encuentra preservada en estromatitas que muestran internamente los bancos de diferentes composiciones (metagrauvaca aluminosa y cuarzosa) que derivan de la alternancia composicional de los precursores migmáticos. Estas observaciones son coherentes con las condiciones P-T y los porcentajes de fundidos estimados para la estromatita SCP104 que sugieren que esta roca conserva las condiciones más próximas al inicio de la fusión parcial. La foliación S2a está afectada por un sistema de pliegues heterogéneos P2 que evolucionan desde abiertos, simétricos e isópacos a subverticales, apretados, asimétricos y anisópacos. El acortamiento progresivo de la foliación compuesta S2a+P2 culmina en el desarrollo de una foliación de plano axial S2b que transpone a la estructura anterior. Al mismo tiempo y de manera local, se nuclean estrechas fajas de cizalla dúctiles orientadas sub-paralelamente a la foliación de plano axial S2b. A lo largo de estas fajas se reconoce una foliación de cizalla de alta temperatura S2c desarrollada en condiciones de facies de anfibolita alta-granulita sin cambios en la paragénesis migmática. La característica fundamental del sistema de estructuras anteriores es que se observa una continuidad mineralógica y textural entre los leucosomas del bandeado estromatítico plegado S2a+P2 y los leucosomas emplazados a lo largo de la foliación de plano axial S2b. Además, la transferencia de fundidos a lo largo de estas estructuras controla el emplazamiento de las rocas diatexíticas. Así, la acumulación de fundidos en la charnela de los pliegues P2 ocasiona la ruptura de la estructura estromatítica generando los mayores cuerpos de diatexitas schollen-schlieren. Esta observación es reforzada por los diagramas de equilibrio de fases minerales que muestran que la diatexita schollen-schlieren SCP18 presenta el doble de fundidos acumulados que la estromatita SCP13 para las mismas condiciones P-T. Edades U/Pb en circón de una diatexita schollen-schlieren (muestra SCP527) arroja edades metamórficas que oscilan entre 544 Ma y 532 Ma con una edad media ponderada de 538,7 ± 5,3 Ma (Barzola et al. 2021). En cambio, las estructuras S2b conectan los fundidos acumulados en las charnelas de los pliegues P2 funcionando como canales principales de extracción de fundidos lo cual favorece el emplazamiento de la diatexita nebulítica en niveles corticales más altos. Esto es coherente con el modelado a través de la pseudosección P-T de la diatexita CCP12, la cual arroja temperaturas de equilibrio equivalentes a las demás rocas migmáticas pero con un descenso en la presión de hasta 0.1 GPa, además de un alto porcentaje de fundidos acumulados. Cabe señalar que no puede ser completamente descartado que la deformación no coaxial haya sido acomodada en su etapa final por el desarrollo local de zonas de cizalla extensionales que fueron coetáneas con el empuje y acortamiento (Otamendi et al. 2004). En tal caso, estas cizallas extensionales podrían haber sido sincrónicas con las fajas de cizalla dúctil que generaron la foliación de cizalla de alta temperatura S2c. En consecuencia, estas zonas de cizallamiento habrían favorecido la exhumación orogénica durante y/o inmediatamente después del pico metamórfico. La proyección de la Concordia U-Pb de una diatexita nebulítica (muestra CCP40) muestra un rango de edades metamórficas que van desde los 544 Ma a 525 Ma con una edad media de 533,7 ± 5,7 Ma (Barzola et al. 2021).En conclusión, los cálculos termobarométricos, el análisis estructural y la geocronología U-Pb en circón sugieren que las rocas migmáticas del área de estudio se formaron a partir de un único evento anatéctico progresivo. El inicio de la anatexis esta preservado en la estromatita SCP104 que muestra condiciones de equilibrio de 790 ± 10 °C y 0,72 ± 0,03 GPa con el solidus por encima de los 720 ºC, lo cual es coherente con los experimentos en fusión parcial de pelitas y grauvacas (Clemens and Vielzeuf 1987, Montel y Vielzeuf 1997). Además, las variaciones en los porcentajes de fundidos entre los bancos de distinta composición sugieren que el inicio de la fusión parcial fue diacrónico. El sistema migmático alcanzó las condiciones de pico metamórfico a temperaturas y presiones promedio de 820 ± 25 °C y 0,8 ± 0,02 GPa (preservado en la estromatita SCP13 y en la diatexita SCP18), y luego experimentó una rápida descompresión isotérmica de alrededor de 0.1 GPa (855 ± 10 °C - 0,69 ± 0,01 GPa; diatexita CCP12). Esta trayectoria metamórfica desarrollada de manera coetánea con una deformación compresiva y no coaxial ocasionó que los diferentes tipos de migmatitas sean productos litológicos sin-deformacionales asociados principalmente a los procesos de extracción y acumulación de fundidos. Además, la anatexis se desarrolló entre los 540-525 Ma por lo que está vinculada a la evolución del Orógeno Pampeano (Ramos 1988, Rapela et al. 1998).