Medición de parámetros cristaloquímicos y análisis termobarométrico de las unidades metapelíticasde bajo grado de la Formación San Luis (Provincia de San Luis)

VERDECCHIA, SEBASTIÁN; COLLO, GILDA; FERHMANN, MARIANO

Congreso; XX Congreso Geológico Argentino; 2017

Las sucesión metasedimentaria de bajo grado conocida como Formación San Luis (Prozzi y Ramos 1988), aflora en el sector central de la sierra de San Luis (Sierras Pampeanas Orientales, provincia de San Luis) y está conformada por la alternancia de filitas y ocasionalmente pizarras, meta-arenitas y metaconglomerados. Esta unidad, se distribuye principalmente en dos fajas estrechas con rumbo NNE-SSW (Faja Oriental y Faja Occidental), limitadas lateralmente por zonas de cizalla (ver von Gosen y Prozzi 1998, Delpino et al. 2016), y un pequeño afloramiento al norte de la sierra en las cercanías de la localidad de Quines. Las sucesiones metasedimentarias de las fajas Occidental y Oriental han sido correlacionadas entre sí, dadas las similitudes litológicas y estructurales que presentan (eg. Whitmeyer y Simpson 2004), reconociéndose niveles equivalentes en ambas fajas, como metaconglomerados con clastos de filitas (Perón Orrillo y Rivarola 2014). No son muchos los análisis geocronológicos realizados tendientes a establecer la edad de sedimentación de los protolitos de estas unidades de bajo grado. Drobe et al. (2010) han datado circones detríticos de una muestra de la faja oriental, sugiriendo una edad post-Pampeana, con la población de edad más joven cercana a los 517 Ma. En tanto, Rapela et al. (2016) analizaron circones detríticos mediante U-Pb SHRIMP de una metarenita de bajo grado proveniente de la zona de Quines, al norte de esta Sierra, la cual exhibe un patrón de herencia muy similar al de los protolitos de cuencas pre-Pampeanas (eg. Escayola et al. 2011, Rapela et al. 2016), y carece de circones con edades heredadas compatibles con el arco Pampeano (545-515 Ma). De esta manera, las rocas de bajo grado de San Luis podrían representar una unidad compleja compuesta de sucesiones metasedimentarias pre- y post-Pampeanas. Por otra parte, la evolución tectono-metamórfica de estas unidades ha sido estudiada principalmente desde el punto de vista estructural (e.g. von Gosen y Prozzi 1998, Delpino et al. 2016), con escasos avances sobre la termobarometría de las unidades de bajo grado (Wemmer et al. 2011, Delpino et al. 2016). En este sentido, la presente contribución expone los resultados preliminares del análisis del metamorfismo de bajo grado que afectó a las fajas Oriental y Occidental, basado en la determinación de parámetros cristaloquímicos de la mica blanca (parámetro b, índice de Kübler o IKCIS) y cálculos de temperatura a partir de la composición química de los filosilicatos neoformados. A partir de los análisis petrográficos de niveles de metapelitas (pizarras y filitas) se reconocen dos eventos de blástesis y deformación: un evento M1-D1 (S1, con blástesis asociada de mica blanca, clorita, cuarzo, plagioclasa ± biotita) y un evento M2-D2 (S2, con el desarrollo de mica blanca ± clorita). En cercanías del límite este de la Faja oriental, sobre estas estructuras está sobre impuesto un episodio térmico con desarrollo de motas de biotita (Bt2) no orientadas. La principal foliación observada en el campo es la S1, muy penetrativa y asociada a pliegues isoclinales que transponen la foliación S0 (cf. von Gosen y Prozzi, 1998). Esta foliación está representada por la blástesis orientada de mica blanca (MB1), clorita y ± biotita. Los valores de IKCIS de la mica blanca varían entre 0,18 y 0,24º Δ2θ (n=8) para la faja oriental y 0,18 y 0,29º Δ2θ (n=13) para la faja occidental, en ambos casos sin presentar modificaciones sustanciales ante el tratamiento con etilen glicol. El parámetro b de la mica blanca varía entre 9,003 y 9,033 Å (n=33). Los valores de IKCIS sugieren que el metamorfismo M1 se desarrolló en condiciones de epizona, a excepción de algunas muestras localizadas en cercanías a una faja de deformación dúctil de orientación NNE-SSO que se desarrolla en el flanco centro-oriental de la faja occidental, donde los valores corresponden a la anquizona. En esta faja de deformación se reconoce una foliación de plano axial (S2) materializada por una débil blástesis orientada de mica blanca (MB2). Los valores del parámetro b de la mica blanca sugieren condiciones de presión intermedia-baja, con gradientes inferiores a los 35ºC/km. Las temperaturas del evento M1 fueron a su vez estimadas a partir de la aplicación de los geotermómetros semi-empíricos basados en la composición de la clorita propuestos por Inoue et al. (2009) y Lanari et al. (2014), considerando una presión fija de 3 kbar, en base a las condiciones metamórficas propuestas para complejos adyacentes (ver Delpino et al., 2007). Las temperaturas promedio obtenidas mediante la aplicación de estos termómetros indican valores de ca. 370 ºC para la Faja Occidental; mientras que en la Faja Oriental habría un aumento de grado desde el centro (niveles de pizarras) hacia el este (niveles de filitas), con valores de 260 a 360ºC. Aplicando el termómetro de Bourdelle et al. (2013), que a diferencia de los otros dos es independiente de la presión, se obtuvieron valores que no muestran diferencias significativas. Para el evento M2 no se pudieron determinar temperaturas mediante la misma metodología dada la ausencia de clorita asociada a este episodio en la mayor parte de ambas fajas. No obstante, en cercanías al límite este de la Faja Oriental, las estructuras de S1 son obliteradas por el desarrollo de S2, en el cual la clorita representa una fase blástica significativa. Estas cloritas registran temperaturas de 400 ºC, algo mayores a las establecidas para el evento M1, en consistencia con la textura de las muestras de esta región que presentan un tamaño de grano mayor para los minerales neoformados. Por último, un episodio diagenético retrógrado tardío es registrado por la presencia de minerales de arcilla expansibles (interestratificados illita-esmectita), caolinita y goethita en la fracción menor a 2 µm y algunos valores de IKCIS (0,34-0,43 Δº2θ) que indican condiciones de anquizona. Las condiciones P-T estimadas para el evento M1-D1 (~260-370 °C y aproximadamente 3 kbar) resultan compatibles con los gradientes geotérmicos calculados para el Complejo Metamórfico Pringles (>25ºC/km, e.g. Delpino et al., 2007). Este complejo ha sido vinculado por estos autores a una etapa de calentamiento seguida por compresión, dentro de un régimen de presión baja a intermedia-baja. El evento M2 - D2 podría estar vinculado con un episodio de exhumación concentrado a lo largo de zonas de debilidad que ponen en contacto estas fajas de rocas de bajo grado con unidades de mayor grado como los complejos metamórficos Pringles en la zona central, Conlara en la zona oriental y Nogolí al occidente, en correspondencia con observaciones de Suarez y Casquet (2005). La etapa final de la exhumación, post-M2, estaría representada por la presencia de interestratificados illita-esmectita, caolinita y gohetita identificadas en la fracción menor a 2 µm en la mayoría de las muestras, que podrían haberse formado durante un evento ?diagénesis retrógrada? (Nieto et al. 2005).La presente contribución ha sido financiada por los proyectos SECyT UNC 30720150100830CB y FONCyT 2013-0472.