LA COMPOSICIÓN DE ANFÍBOLES USADA PARA DILUCIDAR LA ACUMULACIÓN DE CRISTALES Y/O PÉRDIDA DE FUNDIDO SILÍCICO EN ROCAS PLUTONICAS

OTAMENDI JUAN E.; BARZOLA, MATÍAS G.; TIBALDI, ALINA M.; ESCRIBANO, FACUNDO; CAMILLETTI GIULIANO C.; CRISTOFOLINI, EBER A.

Puerto madryn

Congreso; XXI Congreso Geológico Argentino; 2021

Una amplia variedad de rocas plutónicas puede representar cúmulos de cristales, en lugar de reflejar la composición de un fundido ígneo cristalizado. Este hecho es bien conocido particularmente para las rocas máficas (Arculus y Willis, 1980; Jagoutz y Schmidt, 2012; Putirka, 2017). Un tema de debate en la actualidad es develar si las rocas plutónicas intermedias a silícicas representan un líquido enfriado o, por el contrario, son cúmulos que han perdido cantidades variables de líquido (Deering y Bachmann, 2010; Lee y Morton, 2015; Barnes et al., 2016). Resolver este problema es importante para el avance en el entendimiento de la construcción y evolución de la corteza de la Tierra y, para desentrañar el vínculo entre rocas plutónicas y volcánicas. Aquí se presentan los primeros resultados de un estudio que involucra las relaciones de campo, el análisis petrográfico, la química de roca total y mineral, con el propósito de evaluar si las rocas plutónicas intermedias y silícicas de las sierras de Valle Fértil y La Huerta, que conforman una sección cortical del arco magmático Famatiniano, reflejan un líquido ígneo cristalizado, una roca enriquecida en fundido diferenciado, o son producto de una acumulación de cristales que han perdido parte del líquido del cual cristalizaron (Camilletti et al., 2020).Las sierras de Valle Fértil y La Huerta exponen una sección de ~14km de corteza media del arco magmático Famatiniano (Tibaldi et al., 2013), en la que se reconoce una unidad litológica discreta de composición intermedia (57-70% SiO2) que sobreyace a una unidad máfica y subyace a una unidad silícica. Este arreglo litológico ilustra la estratificación composicional que existe en la corteza media del Arco Famatiniano en particular, en la corteza continental en general (Otamendi et al., 2012; Camilletti et al., 2020). Las rocas que dominan la unidad intermedia son dioritas y tonalitas conformadas por plagioclasa + anfíbol + biotita + cuarzo + circón + apatito + magnetita + ilmenita. Los anfíboles son euhedrales a subhedrales, tienen inclusiones de plagioclasa y cuarzo, aunque la proporción de inclusiones varía dentro y entre muestras. El anfíbol aparece como glomerocristales con biotita + óxidos + plagioclasa. El cuarzo, plagioclasa y ocasionalmente feldespato potásico ocupan el espacio intersticial entre cristales y glomerocristales antes mencionados. Estos espacios intersticiales concentran la deformación, mientras que el resto de los cristales registran muy poca o nula deformación intracristalina. Además, la mayoría de las rocas plutónicas presenta una fábrica magmática definida por la orientación preferencial de cristales de anfíbol y plagioclasas.Los anfíboles son cálcicos y se preservan como poblaciones composicionalmente distintas entre muestras. Los elementos mayoritarios tienen una distribución homogénea dentro de cada cristal. Los anfíboles de la unidad intermedia están relativamente enriquecidos en Ti, Ba y Sr mientras que están empobrecidos en Nb cuando se los compara con los anfíboles de la unidad silícica. Se registran variaciones de núcleo a borde de elementos traza. Existen dos poblaciones de anfíboles que coexisten en cada muestra: (1) anfíboles que tienen núcleo enriquecido en Zr/Hf y (2) anfíboles con núcleo empobrecido en Zr/Hf. Hay variación de núcleo a borde del resto de los elementos, sin embargo, no responden al patrón de variación del Zr y Hf. La temperatura de cristalización de los anfíboles fue calculada utilizando un termómetro independiente de la presión en el cual la calibración postula un error de ± 29°C (Putirka, 2016). La mayoría de los anfíboles de la unidad silícica cristalizaron entre 780-830°C mientras que los de la unidad intermedia entre 830-880°.Se evaluaron los anfíboles presentes en las rocas usando un test de equilibrio propuesto por Putirka (2016). El test utiliza el coeficiente de intercambio de Fe-Mg entre roca total y anfíbol ya que es independiente de la presión, la temperatura y composición del fundido. El Fe/MgKd es expresado como AnfFeT/AnflMg / MeltFeT/MeltMg, donde AnfFe y AnfMg son cationes de anfíbol calculados en la base de 23 O y MeltFeT y MeltMg, son FeT y Mg calculados a partir de roca total en unidades atómicas. La estimación mejor ajustada para el Kd de equilibrio indica que cualquier anfíbol que arroje un valor de Kd entre 0.13-0.41 es considerado en equilibrio. Se obtuvo que todos los anfíboles están en desequilibrio con su roca hospedante. Cuando se vincula la composición de anfíbol con la roca total que los contiene todos los valores obtenidos son superior a 0.41. Este hecho se observa en rocas de la unidad intermedia y silícica. Este resultado ha sido interpretado como que los anfíboles en las rocas plutónicas estudiadas están muy enriquecidos en Fe (muy evolucionadas) para estar en equilibrio con su roca hospedante (Putirka, 2016; Barnes et al., 2016).Por otro lado, aplicando las ecuaciones basadas en regresiones multivariadas de cuadrados mínimos de Zhang et al. (2017) y Humphreys et al. (2019), fue posible calcular la composición del líquido en equilibrio con los anfíboles. Se obtuvo que la gran mayoría de los líquidos en equilibrio calculados son más silícicos que la roca en la que el anfíbol se encuentra. Estos resultados se deben interpretar como que las rocas plutónicas de la corteza media del arco Famatiniano son el resultado de la acumulación de cristales y/o pérdida de fundido silícico dentro de la corteza.