Evaluación de la movilidad de elementos químicos durante la milonitización del Granito San Cristóbal, Sudeste de la Sierra de Velasco, La Rioja, Argentina

BELLOS, LAURA; LOPEZ, JOSE PABLO

Córdoba

Congreso; XIX Congreso Geológico Argentino; 2014

En este trabajo se analizan los cambios geoquímicos relacionados con los procesos de deformación en una zona de cizalla ubicada en el sector meridional de la Sierra de Velasco, que constituye el mayor afloramiento plutónico de las Sierras Pampeanas de Argentina. El área estudiada se encuentra en el extremo sudeste de esta sierra, donde el intrusivo granítico San Cristóbal ha sido deformado dúctilmente en una faja de cizalla denominada Faja Milonítica Sur (Bellos, 2005). La movilidad de los elementos químicos en zonas de cizalla ha sido estudiada por numerosos autores. Entre ellos Mitra (1978) señaló las variaciones mineralógicas entre las rocas deformadas y sus protolitos, como consecuencia de procesos de deformación, mientras que Dipple et al. (1990) analizaron la movilidad diferencial de los distintos elementos en las zonas de cizalla. En esta contribución se evalúa la movilidad química empleando el método gráfico simplificado de isoconas, desarrollado por Grant (1986). El granito San Cristóbal es un intrusivo con una superficie aflorante de 35 km2 formado por monzogranitos y sienogranitos con escasas granodioritas subordinadas, con texturas en general equigranulares de grano medio a fino y a veces ligeramente porfiroides. El granito fue afectado en su parte media y este por una zona de cizalla, dando lugar al desarrollo de milonitas y cataclasitas que integran la Faja Milonítica Sur, de 2,5 km de ancho y rumbo NNO-SSE (Bellos 2005, Bellos et al. 2010). Para la evaluación de la movilidad de elementos se utilizaron dos muestras que corresponden al protolito granítico (con deformación incipiente) y a una milonita recolectadas en sectores cercanos. Por un lado el protolito es un monzogranito, en el que se reconoce cuarzo con extinción ondulosa y fragmentosa, presente en cristales de gran tamaño con fracturas. En algunos bordes de estos cristales forma delgadas bandas producto de recristalización, constituidas por pequeños granos lobulados a poligonales con puntos triples. El microclino es anhedral, con maclas Periclino-Albita esfumadas y pertitas en forma de cordones muy delgados. La plagioclasa es anhedral, en algunos casos zonada o maclada según ley Albita y muy alterada a sericita, caolinita, clinozoisita y pistacita. La biotita forma láminas subhedrales a anhedrales a veces con extinción ondulosa y esta alterada a muscovita y en algunos casos a clorita y epidoto. Asociada a la biotita y a la plagioclasa hay escasa titanita y allanita. Por su parte la milonita posee una fábrica porfiroclástica con un 30% de fenoclastos de microclino y plagioclasa inmersos en una matriz recristalizada dinámicamente de cuarzo y micas que generan bandas de fluxión. El microclino se presenta en fenoclastos de mayor tamaño a veces pertítico o con maclas Periclino-Albita esfumadas. Algunos individuos presentan mantos de presión desarrollando estructuras asimétricas de tipo sigma donde las colas están formadas por sericita que parece penetrar en el fenoclasto. La plagioclasa presenta maclas Albita esfumadas o fracturadas y desplazadas, a veces zonada, con alteración a pistacita, clinozoisita, sericita, caolinita y calcita. El cuarzo se presenta como cristales de mayor tamaño con deformación lamelar y con extinción ondulosa, formando subgranos que pasan lateralmente a mosaicos de cristales de formas lobuladas originados por recristalización dinámica y parcialmente poligonales con puntos triples. Las micas corresponden a biotita y muscovita que forman texturas fish; la biotita está en partes cloritizada y con minerales opacos asociados. Ambas se encuentran inmersas en bandas de sericita y biotita de grano fino. Asociadas a las bandas micáceas, se observa abundante pistacita, clinozoisita y calcita junto a pequeños granos de titanita elongados paralelamente a las bandas micáceas. Para la evaluación de la movilidad de los elementos químicos de la zona de cizalla se utilizó el método gráfico ideado por Grant (1986) que permite realizar una estimación de las ganancias o pérdidas de dichos elementos respecto a una línea de igual concentración química (isocona). En este tipo de gráficos, los elementos que se proyectan por encima de la isocona de volumen constante corresponden a aquellos que fueron adicionados al sistema, mientras que los que se ubican por debajo de ella fueron removidos del sistema durante el proceso de deformación. En las muestras analizadas, son muy pocos los elementos que se proyectan cerca o sobre tal isocona de volumen constante: SiO2, Al2O3, K2O y Rb. Por otra parte, otros elementos, que suelen ser considerados inmóviles o de movilidad restringida, se proyectan, en las muestras analizadas, por encima de ella, significando que se habrían incrementado en el sistema, tal es el caso de Zr, Ti, Fe, Nb, mientras que elementos generalmente solubles permanecen constantes. Teniendo en cuenta las evidencias petrográficas tales como el aumento modal de muscovita y disminución de feldespato alcalino, retrogradación de plagioclasa a clinozoisita, etc. y el comportamiento de Nb, Ti y Zrconsiderados como elementos inmóviles, en ejemplos de bibliografía consultada (O?Hara 1990; Glazner y Bartley 1991; Newman y Mitra 1993), se decidió graficar una isocona a partir de estos últimos, con una pérdida en el sistema de sílice y álcalis (Figura 1). El análisis de la isocona junto al estudio petrográfico de las rocas involucradas permite inferir una pérdida de SiO2 y álcalis consistente con un proceso de hidrólisis de feldespato, lo que explicaría también la pérdida de Rb y Ba que normalmente acompañan al K en el feldespato potásico y el aumento del Cr, que reemplaza al Al en la muscovita. La retención de agua (LOI) puede explicarse mediante la cristalización de micas. La retrogradación de plagioclasa a clinozoisita y albita tendría lugar en condiciones de facies Esquistos Verdes; el aumento de la concentración de Ca se explicaría por la formación de clinozoisita; también el P muestra enriquecimiento, por lo que parte del aumento relativo del Ca podría deberse también a la permanencia del apatito. La mayor abundancia de titanita en la milonita y neoformación de calcita también podría contribuir a la retención del Ca, y por lo tanto, a su enriquecimiento relativo. Además la degradación de plagioclasa implicaría la pérdida del Sr asociado al Ca de la misma. Zr es el constituyente esencial del circón, presente tanto en el protolito como en las rocas deformadas. Se observa un empobrecimiento en Y y Ni, elementos que participan en la constitución de minerales accesorios como allanita y biotita, respectivamente. Por otro lado, el Mn permanece constante mientras que el Mg y el Fe (en menor medida) muestran una leve disminución, lo que podría deberse a una variación en la proporción de estos elementos en la biotita de la milonita.