Nuevos datos isotópicos de Lu–Hf en circones de rocas del basamento de Tandilia, cratón del Río de la Plata, Argentina: interpretaciones petrogenéticas

ANGELETTI, MELISA; FRISICALE, MARÍA CRISTINA; CHICHORRO, MARTIM; CASTRO, ANTONIO; SOLÁ, RITA; DIMIERI, LUIS VICENTE

Bahía Blanca

Congreso; 14º Congreso de Mineralogía, Petrología Ígnea y Metamórfica, y Metalogénesis; 2023

Asociación Geológica Argentina

En esta contribución presentamos nuevas relaciones isotópicasde Lu-Hf, que complementan las edades U–Pb obtenidasen circones extraídos de rocas del cerro SiempreAmigos (SA), sierras de Azul, oeste de Tandilia. Aunque elafloramiento no supera los 2 km2, muchas de las litologíasconstituyentes del basamento: granito, anfibolita y gneis,están expuestas en este cerro, siendo de particular interéscomo una porción representativa del complejo Buenos Aires(Cingolani 2011 y referencias allí citadas). A través delestudio del sistema Lu-Hf en circones de rocas del cerroSA, el objetivo es diferenciar la fuente del magma y calcularla edad de residencia del manto astenosférico en lalitósfera continental (i.e. edades modelo TDM). El único antecedentepara el estudio de estos isótopos en la región delas sierras de Tandilia fue aportado por Cingolani (2011),quien atribuyó predominio de los valores positivos de ƐHf(t)a la derivación de material juvenil, con participación menorde reciclaje de corteza, obteniendo una TDM entornoa los 2.65 Ga. En cuanto a nuestros resultados, fueron parcialmenteexpuestos en Angeletti et al. (2021) como partede un trabajo cuyos objetivos fueron diseñar un modelotectónico actualizado asociado con un magmatismo precursoren términos del régimen geodinámico del Arcaicoal Proterozoico.En una primera instancia fueron analizados los isótoposU-Th-Pb en circones de una granodiorita y un gneis delcerro SA, utilizando un equipo SHRIMP IIe/mc en el laboratorioIBERSIMS, Universidad de Granada, España. Usandoedades U-Pb concordantes (< 10%), se seleccionaron circonesde dichas rocas para las mediciones de isótopos deHf en los laboratorios de Geocronología y Geoquímica deIsótopos-SGIker de la Universidad del País Vasco UPV/EHU,España, utilizando un equipo Neptune MC-ICP-MS (ThermoFisher Scientific) acoplado a un sistema láser UP-213 (NewWave) con una celda de ablación láser SuperCell. Los circonesse colocaron previamente en una probeta de resinapulida (25 mm de diámetro), realizada en el momento delanálisis con SHRIMP, por lo que no fue necesario ningúntratamiento previo. Los puntos de muestreo se seleccionarontomando como referencia el punto de análisis previode U-Pb SHRIMP en los circones. Se obtuvieron 6 nuevosanálisis de 6 circones seleccionados de una muestra degranodiorita y 5 circones que arrojaron 5 resultados deuna muestra de gneis. Para la fórmula ƐHf(t), fueron utilizadosla constante de decaimiento λ = 1.867 * 10–11 y valoresCHUR de 176Lu/177Hf = 0.0336 y 176Hf/177Hf = 0.282785;mientras que para el cálculo de las edades Hf TDM se utilizóuna relación 176Lu/177Hf = 0.0113 para el promedio de la corteza(Angeletti et al. 2021 y referencias allí citadas).Las relaciones 176Hf/177Hf obtenidas para la granodiorita varíande 0.281400 a 0.281563 y corresponden a valores deƐHf(t) negativos entre -12.902 a -0.965, usando edades decristalización en circones variando entre 1527 - 1967 Ma.En cuanto al gneis, el rango de 176Hf/177Hf varía de 0.28139a 0.28162 con resultados de ƐHf(t) entre -12.830 y-7.912,usando edades de cristalización en circones variando entre1477 - 1912 Ma.Los nuevos valores de las rocas del cerro SA tienen solovalores de ƐHf(t) negativos, lo que sugiere protolitos derivadosdel reciclaje de corteza para edades de cristalizaciónen circones entre 1967 Ma de la granodiorita y 1477 Ma delgneis. Las edades Hf TDM obtenidas a partir de los nuevosdatos oscilan entre 2.41 Ga y 2.70 Ga, mostrando un valorpromedio de 2.57 Ga. El valor máximo de Hf TDM es muysimilar al valor del único núcleo heredado en un circón degranodiorita (2771 Ma, Angeletti et al. 2021).Los nuevos resultados difieren de los ƐHf positivos y negativosobtenidos anteriormente en las mismas rocas delcerro SA, para el rango de edades de circones en torno ala edad de cristalización de la granodiorita y el gneis (2092± 13 Ma y 2104 ± 8 Ma respectivamente, Angeletti et al.2021). Dichos valores ƐHf(t) positivos y negativos fueronadjudicados a la proveniencia de orígenes juveniles conparticipación del reciclaje de corteza antigua para estosprotolitos (Angeletti et al. 2021). También se observa unadispersión notable en los valores de ƐHf(t) (-12.902 a -0.965)expuestos en el presente trabajo, los cuales se vuelvenprogresivamente más negativos desde 1967 hasta 1477Ma. Si bien dicha dispersión de valores de ƐHf(t) podría atribuirsea la variación composicional del magma parental,su dispersión progresiva señalaría una apertura en el sistema,que contrasta con un cúmulo coherente de valoresƐHf(t) (-4.68 a +16.96) alrededor de 2000-2100 Ma (Angelettiet al. 2021).Varios autores han postulado un evento con signaturas dearco magmático en la región ocurrido alrededor de 2.0 Ga(e.g. Cingolani et al. 2011). En cuanto a la etapa post orogénica,donde se observa la dispersión progresiva de valoresƐHf(t) negativos se muestra la información petrogenéticaaportada por los isótopos Lu-Hf referida a la aperturay distención del orógeno, etapa en la cual el basamentofue intruído por un enjambre de diques calco-alcalinos ytoleíticos proterozoicos entre los 1.7-1.5 Ga (Teixeira et al.2002). Si bien estos diques no intruyen al basamento en lazona del cerro SA, se demuestra que el sistema isotópicode las rocas del área muestra perturbaciones relacionadasa estos eventos posteriores. En cuanto a los valores ƐHf(t)exclusivamente negativos en estas edades proterozoicas,sugieren un aporte predominante de reciclaje de cortezapara la fuente de estas rocas. Las edades TDM tambiénson comparables a la de Cingolani (2011), además de asemejarsea los datos Sm-Nd publicados por otros autores(Cingolani 2011 y referencias allí citadas), quienes interpretaronedades TDM neoarcaicas (c. 2.6 Ga). Cingolani (2011)también afirma que estos hallazgos concuerdan con los dePiedra Alta, afloramientos del Cratón del Río de la Plata enUruguay, lo que indica una vida relativamente corta parael orógeno. Los nuevos datos de SA proporcionan tambiénapoyo para sugerir diferentes tiempos de extracción delmanto para los terrenos de Tandilia y Piedra Alta, consideradoscomo terrenos distintos (e.g. Pamoukaghlian et al.2017). Los argumentos más convincentes a favor de estaconfiguración son que aún no se han determinado edadesmodelo arcaicas para las muestras de Piedra Alta, lo quesugiere que dicho terreno se formó rápidamente a partirde una fuente juvenil, en contraste con la historia prolongadasugerida para Tandilia.